Способ деванадации чугуна в конвертере

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах. Цель изобретения - повышение степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке. При выплавке стали из ванадиевого чугуна окислитель-охладитель присаживают на первых двух плавках цикла в процессе продувки после достижения расплавом температуры 1340 - 1380°С, причем расход окислителя-охладителя на каждую последующую плавку уменьшают в соотношении (1,5 - 1,3):(1,3 - 1,1):(1). Реализация способа приводит к увеличению содержания V<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB> в шлаке на 0,9 - 1,6% (абс.) и уменьшению остаточного содержания ванадия в среднем на 0,008 - 0,012% (абс.). 1 ил., 1 табл.

(51) 5 С 21 С 5/28

0.с...".

, e4.;, сс

l,í1: !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„.:, I сх1ск . с ссф СДфс сс СОЮЗ СОЗЕТСССИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ : —.- М= -» с. ==Р РЕСПУБЛИН

;.=-

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4261042/23-02 (22) 11.06.87 (46) 07.02.90. Бюл. № 5 (7!) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Нижнетагильский металлургический комбинат им В.И..Г!енина

{72) Г. И. Фугман, Б. Д. Червяков, 0 ° А. Чарушников, Н. Н. Селиванова, В.Г.Корогодский, В.Я.Дитовский и Э.В.Криночкин (53) 669.184:266(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

¹ 250180, кл. С 21 С 5/32, 1968.

Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ. КК-66-83. — Нижний Тагил, НТМК, 1983.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах.

Цепь изобретения — повышение степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке.

Сущное ь способа состоит в том, что при ненападании чугуна для повышения степени извлечения ванадия из чугуна создают благоприятные термодинамические и кинетические условия и обеспечивают присутствие в конвертере большого количества шлака. !то достигают тем, чтt) па первых одной †дв

„„Я0„„1541273 А1

2 (54) СПОСОБ ДЕВАНАДАЦИИ ЧУГУНА В КОГГВЕРТЕР! . (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах. Цель изобретения — повышение степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке, При выплавке стали из ванадиевого чугуна окислитель-охладитель присаживают на первых двух плавках цикла в процессе продувки после достижения о расплавом температуры 1340-1380 С, причем расход окислителя-охладителя на каждую последующую плавку уменьшают в соотношении (1,5 — 1,3);(1„3-1,1):

:(1). Реализация способа приводит к увеличению содержания 7 0 - в шлаке на 0,9-1,67 (абс.) и уменьшению остаточного содержания ванадия в среднем на 0,008-0,012Х (абс.) 1 ил., l табл.

1 плавках цикла полностью исключают 4 присадки окислителя-охладителя в начальный период продувки, что позволяет ускорить процесс деванадации за счет улучшения кинетических условий окисления ванадия в этот период. В .L ходе нагрева ванны для поддержания оптимальных термодинамических условий деванадации по достижении температуры 13401380 Я ванну охлаждают окислителем-охладителем, необходимое количество которого определяют для каждой плавки исходя из соотношения (1,5-1,3):(1,3-1,1):1 от первой к последующим плавкам. Причем при 1380 С расход окислителя-охла!

54!273 дителя должен соответствовать верхнему (1,5; 1,3), а при 1340 С нижнему (l,3 1,1) пределам соотношения. Это обеспечивает проведение первых однойдвух плавок на протяжении почти всей

5 продувки в оптимальном температурном интервале и позволяет повысить извлечение ванадия из чугуна в шлак. Повышенный расход окислителя †охладите на этих плавках, уменьшающийся от первой плавки к последующим, приводит к увеличению количества шлака в конвертере за счет оксидов железа, которые являются центрами зарождения шпинели- !

5 дов ванадия. Это также повышает извлечение ванадия из чугуна в шлак.

На последней плавке, после которой осуществляется выпуск ванадиевого шлака, окислитель-охладитель присажи- 20 вают до или в начале продувки в минимальном количестве, принимаемом за

1,0 (см.соотношение). Это обеспечивает получение в конце плавки минимальной окисленности шлака (в сравнении с первыми), что совместно с более полным извлечением ванадия из чуг уна в шлак на первых плавках позволяет обогатить шлак по содержанию ванадия, Введение окислителя-охладителя

30 таким образом, позволяет по сравнению с известным решением повысить степень извлечения ванадия из чугуна и повысить содержание ванадия в шлаке.

На чертеже показано изменение со-! держания ванадия в металле и темпера- 35 туры металла по ходу продувки ванадиевого чугуна (кривые 1 и 2 — известный способ, 3 — предлагаемый способ).

Прием введения окислителя-охладителя в уменьшающемся количестве от плавки к плавке в течение одного цикла деванадации чугуна с определенной количественной зависимостью в научнотехнической литературе и практичес45 ком использовании неизвестен.

Параметры предлагаемого способа отрабатывают экспериментально. В полупромьппленный конвертер заливают

300 кг ванадиевого чугуна с температурой 1270-1280 С, содержащего, мас.7.:

С 4,5-4,7; Мп 0,25-0,27; Si 0,21-0,23;

V 0,43-0,44. Ванну продувают кислоро дом в течение 7-8 мин с интенсивностью около 1 8-2 м /мин ° т. Процесс осуществляют с накоплением в конвертере ванадиевого шлака от 3 плавок (цикл) . В качестве окислителя-охладителя используют прокатную окалину.

На первых двух плавках цикла окалину присаживают в конвертер в процессе продувки после достижения температуры 1330-1400 С, а на последней плавке — перед началом продувки (при температуре 1270-1280 С). Суммарный расход окалины на цикл плавок составляет 56-57 кг. Расход окалины на каждую последующую плавку цикла уменьшают от 21-22,5 кг на первой плавке до 17,5-19,5 кг на второй и 14-17,5 кг на третьей плавках в соотношении (1,6-1,2):(1,4-1,0):l.

Плавки по известному способу проводят в том же конвертере с присадкой 1007 окалины перед началом продувки, а также с рассредоточенной во времени присадкой: 607 окалины перед началом продувки и остального количества на 3, 4, 5 и 6 мин продувки порциями по 1,8 кг. Режим присадок на всех трех плавках цикла поддерживают одинаковым.

Показатели полупромьппленных плавок по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.

Из результатов испытаний следует, что соблюдение указанных параметров обеспечивает увеличение извлечения ванадия из. чугуна в шлак на 1,8-2,67 (абс.) без увеличения окисленности последнего и за счет этого повышение содержания ванадия в ванадиевом шлаке на 0,9-1,67. (абс.) в сравнении с известным способом. При этом остаточное содержание ванадия в металле снижается в среднем по циклу из трех плавок на 0,008-0,012Х (абс.).

При выходе за пределы указанных параметров показатели деванадации ухудшаются. При введении в ванну при температуре выше 1380 С (позднее охлаждение) окалина не успевает в достаточной степени провзаимодействовать с металлом и значительно улучшить термодинамические условия процесса деванадации. Охлаждение при температуре ниже 1340 С (раннее охлаждение) оказывает слабое влияние на кинетику деванадации.

Выход эа пределы указанного соотношения расхода окислителя-охладителя по плавкам цикла (при оптимальной температуре присадок) приводит к ухудшению теплового баланса плавок: выход за верхние пределы соотношения (1,6:1,4:l) вызывает переохлаждение

5 !5412 ванны на первых двух плавках, в результате которого повышается вязкость расплава, и недостаточное охладжение на последней, что влечет за собой5 ухудшение термодинамических условий деванадации. Выход за нижние пределы (1,2:1:1) оказывает обратное действие.

Во всех случаях выхода за пределы указанных параметров поставленная цель не достигается.

Пример. В конвертер заливают

167 т ванадиевого чугуна с температурой 1280 С, содержащего, мас.X: С

4,6; Мп 0,26; Si 0,22; Ч 0,43. Кислородную продувку осуществляют в течение 8 мин с интенсивностью около

300 м /мин. По достижении температуры ванны 1350 С в конвертер присажи- 20 вают 12 т прокатной окалины. По окончании продувки металл-полупродукт сливают. На оставленный в конвертере высокоокисленный ванадиевый шлак вновь заливают 167 т ванадиевого чу- 25 гуна. В отличие от первой плавки окао лину присаживают при 1360 С в количестве 10,5 т. После 8-минутной продувки металл второй плавки сливают, а

73

6 на шлак двух плавок в третий раз заливают 167 т ванадиевого чугуна. Перед началом продувки третьей плавки в конвертер присаживают 8,5 т прокатной окалины.

После продувки в течение 8 мин металлполупродукт сливают в ковш и скачивают ванадиевый шлак от трех плавок в шла" ковую чашу.

Формула изобретения

Способ деванадации чугуна в конвертере, включающий заливку чугуна с температурой 1250-1330 С, присадку окислителя-охладителя, продувку, накоплейие в конвертере ванадиевого шлака от цикла трех плавок, выпуск шлака на третьей плавке, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке, окислитель-охладитель присаживают на первых двух плавках цикла в процессе продувки после достижения расплавом температуры 1340-1380 С, причем расход окислителя †охладите на каждую . последующую плавку цикла уменьшают в соотношении (1,5 — 1,3):(1,3-1,1):1.

1541273

Ю

Ch

С 4 г 1

"О

СЧ о сч о

О

СЪ

Г 4

3 съ I

С:3 г3

4 — г — — — — — —.

I Э 1

ccI

Э Ф

I Ц Х

I d3 Х

ХХ ХСС

L г Ъ

\4

Ch О 3ГЪ

СГЪ СГЪ О4

Оъ Оъ со

ГЪ С4

Сгi Ch

СЪЪ с 1

Э Ch Ch

Ф х

Ц

Ф

O и

С 4

Ch х

cd

С(3и о ! Г-1

I с 134

1 !.4 с" 1

Ю

С3 г с 1

Cl

Ю О м

Ю

СЪ о съ

С 3 33 оро о о о с 4 с»4 с Ъ оо оо

ГЪ с \

О

С3

Ф г

С»4 С 4 о о о о х

I Ц

Э 4

I I»

I cd

Ф

О ГГЪ О

СЪЪ СО CO с! с\м îo

ca cO O

С \ С 3 оно со г» о

31 Г Ъ С 1

Х

o I Ю

С» 3 СЪ

С(I о х ы

С4 а о

ООО

- Ю Ъ

Г О ОЪ с Ъ с\ 33 с3 г3 с 4 °

Г 1 С Ъ С 3

О О О

° ° с13. л с 1

С"1 — Л О 3ГЪ

1 1

cd х Ф х

d3 C3O Á хх хх оахх I и М Ц E

I с ъ мo

О О СЪ

Ю

„!о

С(I о

Ф О д ах х х э ао

И Х Х I» I

1 1 I

1 cd Э о F

1 Ф Ф

Д ccl

Эхма ! I. E.

С3

CO

С 4

Ю л

С3

Ю

CO

С 4 о о о .Ф 1 со

3 Ъ С 1 СЧ юоо со со л с 4 СЧ С 4 о о о л г» г»

М М С4

1 1

I

1

) 1

1 с — — — — — ——

3 3

»г

С3

Т

Г

Ю.д

»с

С:3 сс3 с\

Т "Ф Т ооо сг1 С Ъ.гт ооо

Г М.й Ф о о о

3»3 сl

СЪ

С 4

С4

С3

СЪ

С 4 С 4 с 4

С»3 С4 С»3 ооо с 4 с 4 с 4

С 4 СЧ С3 ооо

С 4 С 4 С 4 ооо

СГЪ

cd I х

3 I

cj1

С 4

Ю сО

С 4 о ллл

СЧ С 4 С3 о о о

3»ло

С-4 СЧ СЧ ооо о о гъ

С3 C»3 hc оюо

gl

П

3»

С3 о о г

1 X

l х

СГЪ

Т гl Ъ

Ъ

Л ГГЪ 331

О 4ЪЪ

° Т о о о

Ф

К

CdB. Э о а

I

I !

-3

I О.

1 Э

1 Х а

I 1

ФХЭ X

5 И о Ф

Э Ф Ц cd

Q, cd IA c33 34

С I » сг, Ф о

Ф а а 3Ф dl

L Z

1 lO о

1 с3 о

I o

СЪ

I!

Э д

Ф х ."Ъ 1

I О

I tQ

1 dl ! х

I с0 х с0 ! d3

I Ф

I cd

I 3. и о

1 О

I F.

I Х х

1

Г.С 1 5

I д

° I o

С4 I Ill

I Сx

I о

1

I

I

1 — 1

I

I

1 СО О с 4

Ch О ОЪ dl

Ф х

t(Ф а

М О1О ммм о о о о о о со с 1 с \

-o î o o -o o о о -о î о о

CO " " "CO СО

МООООМООООСЪОООО

ОМ 1 СГЪ ОО М-Э333 О ОСЪM 331 0 со оъ

Ф

Ф х

С

Ф

О, О

С3 г"Ъ

СЪ о!

541273

I

1! Я ю о

1 Э

Ст»!

СО

О

СЧ о л

СЧ

С4 4Ъ

С !

С Ъ о

СЧ

СЧ

Оъ о

) — +т

1 Э

I Э ф Х

1 t; Х л-о

1 1

О СЧ СЧ

О\ Ch ССЪ

Ol х!

4Ъ О СЧ

1 — сч о

О\ О1 C7l — м .

° 1

СЧ 4

Ch О» О\

»О Л

А»

Оi Ch х и ф

1 х ф

Э

Э

С х сч

3 о о

Ch

Э

Э х

C(Э

ОЪ и

О о

Ol

Ol х

С! а и

lCt t»t м ооо

ooo

О 4Ъ м м о о о

A 1 о о о ф 1СЧ

М с 1» ооо оао а

v О

СЪ

О о м л

М с»1 С Ъ о о о

1 ооо сЪл сЧ е4 оо

A оо ооо ф Ch Ch

С Ъ С Ъ М

О ССЪ О

О СО О

»4. с1 М

o tec te!

Оъ С!с ф

M м м ооо

О Ю СЧ

С 1 СЪ о о о

CO cO.ф СЪ

41 О

С0 ф м с»ъ

° c и

О О с 1 о о о

ССЪ

ССЪ 4Ъ О

Л О 41! С о х !с

О О х оол

ССЪ ССЪ О

Л О

3 !С

ЭООЛ

z х х х о ах х х х х м ц Й ссъ ЛО

СЧ СЧ О

1 I v

al э mà а z фСсфО

1-» 1 & и Й Й

1 ооо ф ф СО м с 1 е4 ооо

О ОЪ ф

»» М СЧ осо

t»l м ф с 1 Ъ СЧ ооо

О tet e

С Ъ Г\ СЧ ъ о о

О ЧЪ СО

С 1 С Ъ С 4 оо /1 О

М С Ъ с 1 С Ъ

° Ф -Ф -Ф

1 ооо м с ъ

Ф -Ф

ooo м

ooo

С 1 М Ф

A ооо м с ъ м

Ф ооо!

"1 С 1

СЧ СЧ сч е4

A оо

СЧ с 4 е4 сч

ooo

М С Ъ СЧ е4 сч е4

A * A ооо е4 сч сч е4 о о о

СЧ С 4 С 1

СЧ СЧ С4

ooo

С 1 СЧ С 4 сч с C4 ооо

С4Ъ

al х

t»

Р» х О ОЛ

ГЧ е4 сч

A ооо

СЪ О О

СЧ СЧ СЧ о о о

»О ЧЪ О сч е4 сч

A ооо

ЪЪ О сч с 4 е4 о о о

ЪСЪ ССЪ ССЪ

СЧ С 4 СЧ о о о

»О ЧР

СЧ СЧ оо

С! о 1

Е 1 х 1 1

Х I

I и

»О»О л .Ф Т

ООО

1 мЪ О О

» «» »

Лл О

О ОСС!

»

»О сО

Ф еО х х

m а э а

Лф z

О, Ol

z х а

Сс" 1

I л ссхх аа и

С» С»

О Э о о о х о х о

2 фцх

Ill ф с! Ц сс

Ol ttl

О О,!С сС

1 э х- ф я и х

Ol О

ta I а

tCt о

v о

И

С) I I

СС al э с а al

Е х х

М.

I о I

О ,Я ! о ф

aI

Cf

В. х а! ф ctl х

m al ф g

СЪ O

z х ! ф Э g хххсч (X

Оi с 1 CO

ССЪ -Э—

Ch ch Ch Ch л ОмО

С4 СЧ СЧ с Ъ о ооо

1 о ооо с 4

ooo

° 1

te! tt1 о

Л ЧЪ ссЪ

1 м

О»

Ol х

k(Ol а О и сч о

С!

О О t»1 tel

A сч O

Ch Ch Ch Ch

С Ъ

О О О

Ъ - - °

«О 4Ъ

ЛОЪ и

Ol Ch

Ol х

Э

О, и л м

С!

A о с Ч (ЗЪ

Э

Э х

С(Э а сО

v о

С!

Ф

О СЪСЪ О

О Со ф

t tt1 tet щ С °

- х

СС

"О !С

e4!C m ъ с! td

-э х счо

I

1

9 о

cd Ф

5С !л

I о I

C- ю I (/1

Ю о4

У го! х

1 — 1 и

С 4 С !

Ch O

)о о

Г

> б 3 И

Q3 (1 с 4

Ю Ю

o o

c= .! - о

k(I охи о л1

I dI Х л с о х

L л а>

1 ! х Ф

Ф 0

Z о а

Х.

I п1

Х о Б х х о

dl

Ф

ФФО а х х 2

Фd!ОХ

Е L У.

I 1

Ф dl а z

И Ф

Z а

Ф»

1- 1Ю

CO

С 4 с 1

У

И !

d х

p

Id G щ 5.

О о

v г

Е х

:! (d 1 1 х х I

Ф а Ф

Ф х а l

1

1

1

1 о

1 о х о х и

Ф О о о о

Х I х

Ф !

Л

Ц

IO

cd

Е»

Ф х х

I

I

I

1

L о

Ш

Ф и

Ф х

Ф д

Р3

Ф

О о

I 1

I Ф I

У Ф

Ф Ф и

El (U g х х хм

I с 4

Ю

I

I

1

I

Ю

I!

541273

" ост., %

04

ЫОО

Составитель А,Борисова

Редактор И.Горная Техред Л,Сердюкова Корректор Н.Ревская

Заказ 265 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская чаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101