Способ плавления твердого железосодержащего материала

 

Использование: производство стали путем плавления железного лома, губчатого железа в восстановленной форме, твердого железа-сырца. Сущность изобретения: тепло для плавления подают с помощью горелки , установленной ниже поверхности шихты , в которую подают топливо и кислород при коэффициенте расхода менее стехиометрического. Предпочтительно топливо и кислор од подают при коэффициенте расхода , равном 0,9. Выше горелок подают кислород для полного достижения отходящих газов. В емкость подают шлакообразующий материал, содержащий CaO. MgO и АЬОз-ДО получения шлака, содержащего, %: 10-13 SI02,- 3-3,5 МпО; 3-8 5-6 CaO; 7-8 MgO; 3-4 СпгОз примеси 5 и FeO - остальное . По ходу продувки расход кислорода уменьшают и при достижении заданного содержания углерода в расплаве подачу кислорода прекращают. Образующиеся расплав и шлак непрерывно выпускают в нижней части емкости. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ5(, К ПАТЕНТУ (21) 4356299/02 (22) 19.08.88 (46) 30,05.93. Бюл. hL 20 (31) А 2101/87 (32) 21.08.87 (33) AT

P1) Феест-Альпине Шталь Донавитц, ГмбХ (AT) (72) Лудвиг фон Богданди(ОЕ), Герхард Миттер и Отто Келлер (АТ) (56) Заявка Японии ЛЬ 58-130210, кл. С 21 С 5/30, 1983. (54) СПОСОБ ПЛАВЛ ЕНИЯ ТВЕРДОГО ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: производство стали путем плавления железного лома, губчатого железа в восстановленной форме, твердого железа-сырца. Сущность изобретения: тепИзобретение касается способа плавления железосодержащего материала в предварительно восстановленной форме и/или твердого железа-сырца для получения стали, при котором тепло для плавления подается снизу с помощью горелки и жидкий материал, отбираемый из емкости плавления, собирается в ковше, в котором в случае необходимости осуществляют дополнительные стадии сплавления.

Изобретение направлено на создание способа вышеуказанного типа, с помощью которого может быть получена гомогенная ванна с расплавом с соответствующим содержанием углерода, беэ избыточного коли„„.Я2 „„1819290 А3 (SI)s С 21 С 5/28 ло для плавления подают с помощью горелки, установленной ниже поверхности шихты, в которую подают топливо и кислород при коэффициенте расхода менее стехиометрического. Предпочтительно топливо и кислород подают при коэффициенте расхода, равном 0,9. Выше горелок подают кислород для полНого достижения отходящих газов. В емкость подают шлакообразующий материал, содержащий СаО. MgO и А!20з.до получения шлака, содержащего, $: 10-13

ЗЮ2, 3-3,5. МпО; 3 — 8 А(20з; 5-6 СаО; 7-8

Mg0; 3 — 4 С(20з примеси 5 и FeO — остальное. По ходу продувки расход кислорода уменьшают и при достижении заданного со держания углерода в расплаве подачу кис лорода прекращают. Образующиеся расплав и шлак непрерывно выпускают в нижней части емкости. 1 з.п, ф-лы. чества оксида железа, в шлаке и как следствие повышено качество металла. Для решения этой задачи в соответствии с изобретением используют разгрузку беэ добавки угля и заготавливают тепло для расплава в результате сжигания углеводородов при соотношении ниже стехиометрического, в частности натурального газа, и в результате уменьшения потока кислорода при сжигании устанавливают желаемое С-содержание ранны. В результате того, что загрузку осуществляют без добавки угля, горение в зоне сгорания и, таким образом, температуру в зоне расплава можно устанавливать и регулировать более точно, что1819290 бы избежать локальных черезмерных реакций горения в ванне, которые могут возникать при применении кускового угля, В результате того, что сгорание в результате установления уменьшенного потока кислорода проводят при соотношении ниже стехиометрического, в плоскости горелки можно обеспечить содержание углерода с, тонким распределением в виде сажи, которая может быть быстро и гомогенно растворена в ванне. Регулировать поток кислорода можно при этом непосредственно для установления желаемого содержания углерода в ванне. Равномерное и гомогенное распределение углерода в ванне приводит одновременно к более высокой чистоте расплава и в результате отказа от подмешивания углерода можно более точно управлять другими целевыми металлургическими работами.

В частности способ в соответствии с изобретением позволяет одновременно предпринимать, обессеривание или обесфосфорирование путем добавления соответствующих средств для шлзковзния.

Выгодно проводить способ в соответствии с изобретением таким образом, чтобы сгорание проходило приблизительно с 0,9кратным от стехиометрического количеством кислорода.

Чтобы можно было проводить металлургические работы, как например обессеривание или обесфосфорировэиие; выгодно добавлять шлакообразовэтели, такие кзк

СаО или MgO. В соответствии с изобретением предпочтительно осуществлять процесс таким образом, чтобы использовать с загружаемыми веществами, подлежащими расплаву, шлакообразователь, квк СаО, Mg0 и

А120з. Применение этих шлакообразователей для одновременного осуществления желательных металлургических реакций имеет такое преимущество, что может быть снижена агрессивность шлаков в необходимой мере. Для уменьшения агрессивности шлаков достаточно снизить содержание оксида железа нз 40-60, что возможно при приме. шивании СаО; MgO u AlzOa. Примешивание

СаО и MgO, благодаря сильно основной реакции этих добавок наряду с обессериванием и обесфосфорированием, приводит к дальнейшей нейтрализации шлаков, напротив добавляемый А1гОз ведет себя в шлаке нейтрально и поэтому становится эффективным как разбавитель. В общем такие добав:ки позволяют значительно снизить количество РеО в шлаках и в результате этого значительно уменьшить агрессивность шлаков.

В частности предпочтительно способ в соответствии с изобретением проводить таким образом, чтобы шлак содержал 10-13

$10 ; 3-3,5 МпО; 7-87 А120з, S-бф, СаО, 7-8ф Mg0, 3-4 Cr20g и до 5 обычных примесей, остальное — FeO. При регулирова5 нии состава шлаков таким образом можно. явно снизить агрессивность шлаков.

Для улучшения использования энергии выгодно в рамках способа s соответствии с изобретением вдувать воздух для полного.

10 сгорания отходящих газов выше плоскости горелки, в частности приблизительно на половине высоты емкости для расплава. При таком полном сжигании отходящих газов можно возникающую при этом дополни15.тельную энергию передать на железный лом, причем необходимый для сгорания количество воздуха или кислорода можно вдувать через ряд насадок выше горелки.

Пример 1. Для плавления железного

20 лома устанавливают горелку с стехиометрическим фактором А - 1 и состав шлака с содержанием: 10 SIO2, 3 МпО. 7g А120з.

Щ СаО, 77 Mg0, 3 Сг Оз и до 5 обычных примесей, содержание FeO в шлаке бы25 ло определено 60-65 .

П р и и е р 2. При установлении ниже стехиометрического фактора А= 0,8-0,9 до-. бавляют шлэкообразовзтель для получения шлака с составом 13 SKh. 3,5$ МпО, 87

30 А120з, 6 СаО, 8ф MgO и 4 Сг20з, Содер-, жание FeO было определено 40-50$, в результате чего вынос железа явно улучшается и агрессивность шлака явно снижается..

Пример 3. Загружают 100-120 г

35 скрапа (со всеми возможными загрязнениями, а также. ржавчиной) в час в емкость.

Добавка 20-30 кг присадочных материалов (одного из приведенных составов) вводится непрерывно в загруженный скрап. Газокис40 лородные горелки загружаются количеством газа в сумме 4450-5000 Н м природного

rasa в час и 8000 -9000 нм /ч кислорода.

Количество вторичного кислорода устанавливается на 4000-5000 Нм/час; За 30 мин

45 наполняют SO-тонную ванну. В течение времени наполнения вводится 12 — 20 кг FeSI/T для металлотермической реакции со шлаком и таким, образом сталь .от начальной температуры 10-.30ОС выше температуры

50 Ликвидус до 70-100ОС выше температуры

Ликвидус. При необходимости во время добавки Si вводится еще дополнительно приведенный в патенте присадочный материал, чтобы предотвратить сильное вспенивание.

55. После наполнения ванны М 1 она на своей тележке отъезжает из-под бокового выпускного отверстия, конвертер одновременно слегка наклоняется назад, с другой стороны под боковое выпускное отверстие подъез5

1819290

Составитель 8Л!амсэнов:

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор I И.Муска

Редактор

Заказ 1950 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 жает на своей тележке пустая улавливающая ванна, конвертер снова устанавливает-. ся вертикально и в следующие 30 мин наполняется следующая ванна, так что получается производительность около 100 т/ч.

Формула изобретения

1. Способ плавления твердого железосодержащего материала, включающий загрузку металлической шихты в емкость. подачу через горелки углеводородного топлива и кислорода ниже поверхности шихты при коэффициенте расхода окислителя меньше стехиометрического, подачу выше горелок кислорода для полного дожигания отходящих газов, нагрев и плавление шихты, ввод шлакообразующих материалов, выл пускрасплаваишлака,отличающийся тем. что, с целью повышения качества металла, в качестве шлакообраэующих используют материалы, содержащие СаО, MgO.и

5 А40э, которые вводят в количестве, обеспечивающем получение шлака, содержащего, $: $102 10-13; MgO 3-3,5; А!20з 7-8; СаО

5-6; MgO 7-8; СеОз 3-4; примесей 5; FeOостальное, а расход кислорода по ходу под-, 10 ачи уменьшают и прекращают при достижении- заданного содержания углерода, при этом расплав и шлак выпускают непрерыв. но в нижней части емкости.

2 Способ по п.1, отличающийся

15 тем, что углеводородное топливо и кислород подают с коэффициентом расхода 0;9,