Способ выплавки стали в конвертере

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах. Разработана технология выплавки стали, обеспечивающая снижение скорости износа футеровки конвертера, что способствует повышению стойкости футеровки, снижению расхода огнеупорных материалов, повышению производительности конвертеров, увеличению выхода металла, снижению расхода раскислителей и легирующих материалов. Способ включает завалку лома в конвертер (К) поворот конвертера в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 80 - 110°. После чего (К) поворачивают в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45 - 110° и затем (К) устанавливают под заливку чугуна и проводят кислородную продувку. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, наклон конвертера в противоположную от загрузки сторону, после чего установку конвертера под заливку чугуна, заливку чугуна, кислородную продувку.

(Якушев А.М. "Справочник конвертерщика", Челябинск, "Металлургия", Челябинское отделение, 1990, с. 235 - 236).

Недостатком известного способа является низкая стойкость футеровки завалочной стороны конвертера, что приводит к значительному увеличению расхода огнеупоров на подварку.

Осуществление операции подварки футеровки конвертера резко снижает производительность конвертера по производству стали. Кроме этого, каждая подварка конвертера приводит к ухудшению материально-теплового баланса плавки и, как следствие этого, к вынужденной перешихтовке плавки в сторону снижения расхода лома и увеличения чугуна, что значительно повышает себестоимость стали.

В случае неиспользования после подварки футеровки завалочной стороны конвертера повышенного расхода чугуна, увеличивается число плавок с додувками на температуру, из-за дефицита тепла, что резко снижает стойкость футеровки конвертера и выход металла в связи с повышением окисленности шлака и металла, и как следствие этого, увеличения расхода раскислителей и легирующих материалов при осуществлении режима раскисления и легирования металла в стальковше. Дополнительно затрачивается расход кислорода на плавку.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности конвертера, выхода металла, стойкости футеровки конвертеров, снижении расхода чугуна, огнеупорных материалов на подварки загрузочной стороны футеровки конвертеров, расхода раскислителей и легирующих материалов, кислорода на продувку и на операции раздува конечного шлака для осуществления подварки футеровки конвертеров.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, наклон конвертера в противоположную от загрузки сторону, после чего установку конвертера под заливку чугуна, заливку чугуна, кислородную продувку, согласно предлагаемому изобретению после завалки лома конвертер поворачивают в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 80^o...110^o, затем конвертер поворачивают в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o-110^o, после чего конвертер устанавливают под заливку чугуна.

Кроме этого, возможно использовать следующую схему раскантовки конвертера: после завалки в конвертер лома, на лом присаживаются сыпучие, затем конвертер поворачивают в сторону заливки чугуна до горизонтального положения, после чего конвертер медленно устанавливают под заливку чугуна.

Сущность заявляемого предложения заключается в следующем.

Осуществление операции завалки лома с последующим регламентированным режимом раскантовки конвертера обеспечивает нахождение значительного количества скрапа в секторе загрузочной стороны футеровки конвертера. В результате этого в период заливки чугуна в конвертер, струя чугуна уже не бьет в огнеупоры загрузочной стороны футеровки конвертера и не воздействует на них как механический абразив, что обычно происходит при осуществлении технологии прототипа, а попадает на лом, лежащий на поверхности футеровки. Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает нахождение лома на загрузочной стороне футеровки конвертера и ее защиту от механического воздействия струи чугуна в период его заливки.

Осуществление предлагаемой технологии позволяет резко сократить скорость износа футеровки загрузочной стороны конвертера, что приводит к значительному сокращению числа операций подварки конвертера. В свою очередь, сокращение числа операций подварки конвертеров приводит: к увеличению производительности конвертеров, возможности использовать сбалансированную шихтовку плавки с меньшим расходом чугуна, сокращению числа додувок на "температуру", увеличению выхода металла, стойкости футеровки конвертеров, снижению расхода раскислителей и легирующих материалов.

Как показали многочисленные промышленные эксперименты, для достижения высоких показателей конечных технологических параметров, необходимо соблюдать последовательность осуществления технологических операций с обязательным выполнением граничных пределов заявляемого технического решения.

Так, при повороте конвертера после завалки лома в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол меньше 80^o происходило неудовлетворительное распределение лома по площади конвертера и создавало трудности для осуществления операции заливки чугуна, из-за наличия лома в большом количестве на горловине конвертера, в результате цикл плавки увеличивался.

При повороте конвертера, после завалки лома, в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол более 110^o происходило снижение наличия лома на загрузочной стороне конвертера, что приводило к увеличению скорости износа футеровки загрузочной стороны, увеличению числа подварок, снижению стойкости футеровки из-за повышения числа додувок на "температуру", выходу металла, производительности конвертеров, увеличению расхода чугуна, дополнительному расходу кислорода, раскислителей и легирующих материалов.

При повороте конвертера уже в сторону загрузки, после первой раскантовки конвертера относительно его вертикальной оси на угол менее 45^o происходило снижение наличия лома на загрузочной стороне конвертера, что приводило к увеличению скорости износа футеровки, цикла плавки, снижению выхода металла, увеличению расхода чугуна, раскислителей и легирующих материалов.

Поворачивание конвертера уже в сторону загрузки после первой раскантовки конвертера относительно его вертикальной оси на угол более 110^o приводило к выпаданию части лома из конвертера, и повышению расходных коэффициентов чугуна на тонну выплавляемой стали.

Таким образом, принципиальным отличием заявляемого технического решения является регламентированный режим раскантовки конвертера, осуществляемый после завалки в конвертер лома, а именно: поворот конвертера в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол, 80^o - 110^o, затем поворот конвертера в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o-110^o, с последующей установкой конвертера под заливку чугуна, все это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна".

Для оценки существенности признаков данного способа была проведена серия опытных плавок в соответствии с заявляемым предложением и прототипом, результаты которых приведены в таблице.

Пример осуществления предлагаемого способа.

В 350-тонный конвертер завалили 100 т лома.

После завалки лома конвертер повернули в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 90^o, т.е. конвертер установили строго вертикально. Затем конвертер повернули в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 90^o, т.е. конвертер установили строго горизонтально. Весь сектор завалочной стороны конвертера был покрыт ломом, открытых участков футеровки не наблюдалось. После этого конвертер установили под заливку чугуна и осуществили его заливку. После выплавки металла и слива его и шлака из конвертера осуществили замер износа футеровки загрузочной стороны конвертера, который составил 1,2 мм/пл.

Пример осуществления известного способа (прототипа).

В 350-тонный конвертер завалили 100 т лома.

После завалки лома конвертер повернули в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 180^o, т.е. конвертер установили строго горизонтально. Затем конвертер повернули в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o, т.е. установили под заливку чугуна. 90% Сектора завалочной стороны конвертера было с открытой футеровкой. Далее осуществили заливку чугуна. После выплавки металла и слива его и шлака из конвертера осуществили замер износа футеровки загрузочной стороны конвертера, который составил 4,4 мм/пл.

Таким образом, сравнительный анализ двух способов показал, что при осуществлении предлагаемой технологии, с соблюдением последовательности технологических операций и заявляемых технологических параметров обеспечивалось сокращение цикла плавки на 6 мин, увеличение выхода металла на 0,4%, снижение скорости износа футеровки на 15%, снижение расхода чугуна, снижение расхода раскислителей и легирующих материалов на 5%, снижение расхода кислорода на 1500 м³ на плавку.

Формула изобретения

1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, наклон конвертера в противоположную от загрузки сторону, после чего установку конвертера под заливку чугуна, заливку чугуна, кислородную продувку, отличающийся тем, что после завалки лома конвертер поворачивают в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 80 - 110^o, затем конвертер поворачивают в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45 - 110^o, после чего конвертер устанавливают под заливку чугуна.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после завалки в конвертер лома, на лом присаживают сыпучие, затем конвертер поворачивают в сторону заливки чугуна до горизонтального положения, после чего конвертер медленно устанавливают под заливку чугуна.

РИСУНКИ

Рисунок 1