Способ выплавки стали в конверторе
Изобретение относится к черной металлургии и решает задачу повышения степени десульфурации стали в конверторе. Целью изобретения является повышение степени десульфурации стали. Способ заключается в продувке металла кислородом через фурму, совершающую возвратно-поступательное движение с периодом 0,03-0,07 общей продолжительности продувки, амплитуда перемещения 0,5-0,9 высоты фурмы над уровнем металла в рабочем положении, время остановки в верхней и нижней точках 0,04-0,08 продолжительности цикла перемещения фурмы. Циклическое возвратно-поступательное движение фурмы с оптимальными режимными параметрами обеспечивает периодическую десульфурацию шлака в верхней фазе движения, а затем обработку металла низкосернистым шлаком с постоянно снижающейся окисленностью в нижней фазе движения. В нижней фазе движения осуществляется перевод серы из металла в шлак, а в верхней - из шлака в газовую фазу, что делает процесс десульфурации необратимым, обеспечивает его ускорение и повышает степень десульфурации стали в конверторе. Экономическая эффективность способа составляет 0,12 руб/т стали. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1504260 А 1 (51) 4 С 21 С 5/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
3 i Ио3Н . Е КАЯ
Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕВЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337636/23-02 (22) 04.12.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) А.А.Казаков, И.П.Гриневич, С.П.Терзиян, В.С.Харахулах, А.С.Плискановский, Н.Н.Кулик, В.И.Ганошенко, Л.У.Шевченко и В.А,Ясинский (53) 669.184.244 (088.8) (56) Баптизманский В.И. и др, Метал» лолом вшихте кислородных конвертеров.
М,: Металлургия, 1982, с. 29.
Авторское свидетельство СССР
М 992594, кл..С 21 С 5/32, 1981. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В KOHBEPТЕРЕ (57) Изобретение относится к черной металлургии и решает задачу повышения степени десульфурации стали на конвертере. Цель изобретения — повышение степени десульфурации стали. Способ заключается в продувке металМа кислоИзобретение относится к черной металлургии, .а именно к производству стали в кислородных конверторах с верхней продувкой.
Цель изобретения — повышение степени десульфурации стали.
Циклическое перемещение фурмы обеспечивает десульфурацию шлака при . прохождении фурмы над шлаком и во время остановки в верхней точке, а при поcледук шеи погружении фурмы в
2 родом через фурму, совершающую возвратно-поступательное движение с периодом 0,03-0,07 общей продолжительности продувки, амплитуда перемещения
0,5-0,9 высоты фурмы над уровнем металла в рабочем положении, время остановки в верхней и нижней точках
0,04-0, 08 продолжительности цикла перемещения фурмы. Циклическое возвратно-поступательное движение фурмы с оптимальными режимными параметрами обеспечивает периодическую десульфурацию шлака в верхней фазе движения, а затем обработку металла низкосернистым шлаком с постоянно снижающейся окисленностью в нижней фазе движения. В нижней фазе дыижения осуществляется перевод серы из металла в шлак, а в верхней — из шлака в газовую фазу, что делает процесс десуль- С фации необратимым, обеспечивает его ускорение и повышает степень десульфурации стали в конвертере. Экономи- О ческая эффективность способа составляет 0,12 руб/т стали. 1 табл ° CO металл происходит активная дес ульфурация стали обессеренным шлаком, чему способствует снижение окисленности шлака при заглубленном положении фурмы.
При продолжительности цикла возвратно-поступательного движения менее
0,03 общей продолжитедьиести продувки конвертерная ванна це успевает отреагировать на изменяющееся положение фурмы: не происходит десульфура60
3 15042 ции шлака, не изменяется его окисленность, в конечном итоге изменения скорости и степени десульфурации не наблюдается. При продолжительности цикла возвратно-поступательного движения более 0 07 общей продолжительности продувки в фазе нахождения фурмы над шлаком происходит его переокисление, что замедляет процесс де- 10 сульфурации при нахождении фурмы в нижнем положении. При амплитуде перемещения фурмы именно 0,5 высоты над уровнем металла в рабочем положении для данного периода плавки возраста- 15 ет время пребывания фурмы в промежуточном положении, т.е фурма не выходит иэ шлака и не погружается в металл на достаточную глубину, обеспечивающую десульфурацию шлака и впослед-20 ствии его раскисление. Степень де сульфурации при этом такая же, как и при продувке через отрицательную фурму. При амплитуде перемещения фурмы более 0,8 высоты над уровнем металла в рабочем положении возрастает окис— ленность шпака, снижается скоростью десульфурации. бдновременно снижается стойкость футеровки стен и днища конвертера. 30
При остановке фурмы в верхнем и нижнем положениях менее чем на О, 04 продолтельности цикла перемещения фурмы не достигается эффекта повышения сте.-eEIH десУльфУРации HUIBKB H MBJIoI о вРемени .35 контакта фурмы с металлом в нижнем положении. При остановке фурмы в период более чем на 0,08 продолжительности цикла перемещения в верхнем положении происходит переокисление 40 шпака, а в нижнем — снижается его окисленность до значений, при которых шлак практически утрачивает жидкоподвижность, что приводит к замедлению десульфурации. 45
Таким образом, циклическое возвратно-поступательное движение фурмы с оптимальными режимными параметрами обеспечивает периодическую десульфурацию--шлака в веРхней Фазе движения, а затем обработку металла десульфурир0ванным шлаком с постоянно снижающейся окисленностью в нижней фазе движения, т.е. в нижней фаэе осуществляется перевод серы из металла вшпак, а в верхней — иэ шпака в газовую фазу, что делает процесс десульфурации необратимым, обеспечивает его
I ускорение и повышает степень десульфурации стали в конвертере.
Пример. Выплавку стали ведут в 155-тонном конвертере. И конвертер заваливают 44 т металлолома, заливают 111 т чугуна и производят продувку кислородом с расходом 450 м /мин.
Химический состав чугуна, используемого на опытных плавках, 7.: С 3,8;
Мп 0,5; Si 0,6; S 0,039; P 0,115.
Циклическое перемещение фурмы начинали на 5 минуте продувки (после того, как появлялась возможность перемещать фурму с гарантированной безопасностью). Рабочее положение фурмы 1,7 м от уровня спокойной ванны. Общая продолжительность продувки 18 мин. Содержание углерода на повалке О, 151 температура металла 1600 С.
В таблице представлены значения содержания серы в металле на повалке (I), степени десульфурации — (разность между содержанием серы в чугуне и содержанием серы в стали на повалке (II) .
При выплавке стали по технологии прототипа содержание серы на повалке составило 0,036Я, т.е. степень десульфации 0,039-0,036=+0 0037.
Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что при реализации предлагаемого способа с заявляемыми значениями режимных параметров достигается резкое увеличение степени десульфации стали.
Экономическая эффективность способа достигатеся за счет повышения производительности конвертера путем исключения додувок на серу.
Формула и з о б р е т ения
У
Способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку кислородом через фурму, совершающую возвратнопоступательное движение по вертикали, отличающийся тем, что, с целью повышения степени десульфурации стали, период цикла возвратнопоступательного движения составляет
0,037-0,07 от общей продолжительности продувки, амплитуда перемещения фурмы
0,5-0,9 высоты фурмы над уровнем металла в рабочем положении, причем в верхней и нижней точках фурму останавливают на 0,04-0,08 продолжительности цикла перемещения фурмы.
1504260
ОООО
ОООО
° A Е °
О О ООО
+ I 1 +
О л
О О О
С»3
О О
О О л л
О О
+ 1
Н
1
СЬ
О IВ
О
I Н вЂ” — Э вЂ” ——
И О СФ3 СО ьо
С Ъ Ф СФЪ С Ъ
ООООО а л л в в
ООООО ф СФЪ О И О ь
СьЪ -» СФЪ Сэl
О О ООО е в ° ° е
ООООО
<Рь Оь ьо С>
СФЪ СФЪ СФЪ
OO OOO
a a л в в
ОО О ОО
О а! О !
". 1 -1 ц1О
I I
„1 3
Ь
И Сч О
O СЧ (Ч N
OO OO л л л а
QOOOO
+ + + + сч л и—
ООООО
ООООО
Л Л ° Е A
ООООО
I + + + 1 ь0 «Ф — О3 э»
О сЧ СЧ сЧ О
OOOOQ л е в е а
ООООО
+ + + + +
«Ь» (Ч
О (4 СЧ (Ч О
О О OQ О л в л в л
OOOQO
+ + + + +
Ch СФЪ 00 ьо
OQ ООО
О О О ОО л а л л е
О Q О OQ
+ + + + +
Н
Н
И(Ч O
С 1 С Ъ СФ\
ООООО в л в в л
ООООО
СЧ CO СО ф Л
СЭ 3 ь» ««(Ф3
ООООО е в л е л
ООООО
О 0
С 1 Сэl
О О в л
О О
С Ъ И
СФЪ С"Ъ СФЪ
О ОО а.л е
О ОО (Ч (0 - N ("Ъ
ООООО
ООООО
Л Л ФЬ ° В
ООООО
+ + + + +
ИОЪО ьо
О ь СЧСЧО
ООООО а е л л в
ООООО
+ + + + + л е IN
О ОО
О ОО
A Л
О ОО
+ + + (Ч
О О
В °
О О
+ +
О
О и
Х
2 х 0
C) В
00 СОСО И
СЪ Ф ° ь (ФЪ
ООООО л в л л а
OOOOO иллльо
СьЪ Ф ««СЭЪ
ООСОО л е а в л
ООООО
О ОЪф СФЪ
СФЪ (Ч «э — С"1
ООООО в л а в в
О ОООО
СФ3 00 (ФЪ СФ 3 С"3
О О О а
ООО л ь0
С 1 СФ 3
О О
° °
О О
Л С(Ъ СЧ СО Л
Сэl С 1 СФ3 С" 3 СФ\
ООООО
a a a е л
ООО ОО
- С3 Оь ь0
NN «O
ОООО а л в л
ООООО
+ + + 1
- О
О N
О О
A В
О О
1 +
1
Н
I
I О
1 О
1 1
1 — +—
1
Ю - С (Ч сч О
ООО а е а
О О О
+ + 1
-И сс
О О О
О О О е а в
О О О
+ I 1
СФЪ N
О О
О О л л
О О
1 +
СЧ СЧ
О О
О О
° A
О О
I + ьо
О О
О О
Е В
О О
1 1
С3а сЭЪ
СЧ -О
О О О в л а
ООО
+ + 1
N ь»
О ОО
О О О
A A a
О ОО
I I +
01 СО Ф О И
СЧ
О ОООО а а a A °
О ODOQ
ОО ФфФ
° — Э
ООООО
a a л В а
ООООО
Ф О Сч ь СЧ
ООООО л a a л л
ООООО ф. сь счл
СФЪ»Ф Ф»Ф СьЪ
QOOOO в л в в л
1 OQOOO
И (Ъ 00 Ф СФ3
ООО ОО
A a A a A
OOO ОО
С Ъ N
О О
О О
В °
Ф О ьl + 0 СФ3 СФЪ
О ОООО
ООООО
a a a л л
ООООО
I 1 1 + +
ИИ (Ч
ООО О
ОООО
° ь е в л
ООО ОО
+ 1 I + н
О а
1:: 1
M
О И О 0 ьо б С 1 Сэl
ООООО а а a A a
OOOOO
СЧ Л с Ъ
ОО л
О С!
СО W W ОЪC»
С Ъ СЪСФ3
ООО ОО
° ь % а A e
ООООО е 1 И
О О ъг ф И ь0 CO в л
О О
Г лЕО
° A a
О О
С3а (3
И ( л л в
И л л
О О
CO 0 00 л а
О О И
В л
О О
СО an ьо ф е °
О О
Ф Ь Г ъФ
Ф О а В е
О O «
С3а с Ъ
И л
A A ФЬ
i :(О
g
Е
О 3С
О Ф 1
Ж
E а
Н Ф 1 л
О
Ю
Q ьо (N
С3
° Ь
О
С 4
О
СЭ
О
Э I (33 и О
С Ъ
С3
° Ь
О
СЧ
СФ3
И
О а
О
CO
A
Q ьо
СО
Х
I Х
Ф
О
Ж (d
О
О ь(3
I .Н
1 О
О
E» Cd (d а ь
Ф ((3 U
О О
Ф
1 (б О й
1 I (6 О а и
М
2 О
1 Г» Ж
О (33 С(3
О
2 О О
Ф (0 — С" \ (Ч СФ\ (Ч СЧ СЧ СьЪ (Ч СФЪ «N
ООООООООООООООО
О О („3 О О O О О О О О О О О О а Ф(a a a a Е а а Э Л Л В Л а
ООООО OOOOOOOOOÎ
+ 1 I + + 1 + + + 1 + + сЧ(лл с(ьС3ф
Ф С 3 С 1 с l Ф сЪ СЪ
ОООООООООО в ° °, A ° ° A е В а
ОООООООООО
Л ОЪ Со Ф С Ъ СО СО 01 00 (ЭЪ ь- ь СФЪ (ЭЪ ° ° ь С 3
OOOOOOOOOQ
Л Л Л ° Л Л Л В В Е
ОООООООООО
И ь — ь- « .Ь С С 4 СЧ СЧ. СФ3
О (Ч С 4 (Ч О О N СЧ.СЧ О
ОООООООООО
° ° ° ° a A A °
ОООООООООО
+ + + + + + + + + + (1,0 + (n 4 съ л сч сч
OQO ООООООООО
OOO ООООООООО в л л в в л ° а в в в а
ООО OOOOOOOOOO
1 1 I + 1 + I 1 + + 1
N И СЭЪ Ol N CO СФЪ CD - ьо ф 3(СФ3 3 С Ъ б С"Ъ Ф СФЪ СЭЪ
ООО ОООООООООО е a в а а ° a в е
OQQOOOOOOQQQQ
r Э . 1 - Э Э э» (СЛ О,«(ОЪ О Е И Л ОЪ О
-a a a е л а в в в е а л в
Q Q - (-1 (-3 О О - О О О О .Э Л
С3 (1 фИ С(1(3 СОИО(\
ИЛ офИ оф ИЛ
a a aЬ Е Е а л л в а а а е
С-3 (-3 ° «O O « «