Способ выплавки стали в кислородном конвертере

 

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к выплавке стали в кислородном конвертере с требуемым минимальным содержанием примесей цветных металлов. Способ включает загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих. В качестве твердой шихты используют твердый чугун и тонколистовую холоднокатаную обрезь, расход которых определяют из выражений Мтв.чуг.=198,5-0,5×Мжид.чуг.-350×Сrтреб.-200×Niтреб.-150×Сuтреб., где Мтв.чуг. - масса твердого чугуна, т; Мжид.чуг. - масса жидкого чугуна, т; Сrтреб., Niтреб., Сuтреб. - допустимое содержание элемента в готовой стали, %; 198,5; 0,5; 350; 200; 150 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем; Мл=Ммз-Мжид.чуг.-Мтв.чуг., где Мл - масса тонколистовой холоднокатаной обрези, т; Ммз - масса металлозавалки в кислородный конвертер, т. Технический результат - выбор оптимального соотношения твердого чугуна и тонколистовой холоднокатаной обрези позволяет получать допустимое содержание примесей цветных металлов, при наименьших затратах повысить выход годного, улучшить выполнение заказов на прокат первой группы отделки поверхности для производства автомобильного листа.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к выплавке стали с требуемым минимальным содержанием примесей цветных металлов.

Известен способ производства холоднокатаной стали для теневых масок и магнитных экранов цветных кинескопов, включающий загрузку на дно конвертера 6-10 т извести, заливку половины ковша жидкого чугуна, загрузку металлизованных окатышей и лома, в качестве последнего используют обрезь слябов и листов стали марок 08Ю, 08пс с массовой долей меди не более 0,08%, подачу извести массой 6-10 тонн и заливку остальной части чугуна (Производство холоднокатаной стали для теневых масок и магнитных экранов цветных кинескопов. Сквозная технологическая инструкция ТИ 106-ПХЛ.2.4.5-14-88. Новолипецкий металлургический комбинат, г. Липецк, 1988, с.2).

К недостаткам известного способа следует отнести отсутствие информации о содержании Cr, Ni, Сu в обрези слябов и листов, что не позволяет точно определить расход металлизованных окатышей, позволяющий гарантированно получать минимальное содержание примесей цветных металлов в стали. В тоже время металлизованные окатыши имеют высокую стоимость и требуют специальных условий для хранения, т.к. имеют склонность к самовозгоранию.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ выплавки стали в кислородных конвертерах, включающий загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих и твердых окислителей, в качестве твердой шихты используют полуфабрикат для металлургического передела, состоящий из железоуглеродистого сплава и оксидного материала, и металлический лом в соотношении (0,1-3,0):1, при этом полуфабрикат загружают в количестве 25-300 кг на 1 т жидкого чугуна (см. описание к патенту РФ №2075513, МПК 7 С 21 С 5/28, опубл. 20.03.97, бюл. №8).

Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: загрузка твердой шихты, заливка жидкого чугуна, последующая продувка ванны кислородом, ввод шлакообразующих.

Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.

Найденный в известном способе технологический прием снижения содержания примесей цветных металлов предполагает дополнительные затраты на изготовление полуфабриката.

Кроме того, входящие в состав полуфабриката железорудные окатыши ухудшают тепловой баланс плавки и приводят к снижению выхода годного.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа выплавки стали в кислородном конвертере, в котором за счет выбора соотношения металлолом - твердый чугун обеспечивается допустимое содержание примесей цветных металлов при наименьших затратах, повышение выхода годного.

Поставленная задача решается тем, что в способе выплавки стали в кислородном конвертере, включающем загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих, в качестве твердой шихты используют твердый чугун и тонколистовую холоднокатаную обрезь, расход которых определяют соответственно из выражений

Мтв.чуг.=198,5-0,5×Мжид.чуг.-350×Сrтреб.-200×Niтреб.-150×Сuтреб.,

где Мтв.чуг. - масса твердого чугуна, т;

Мжид.чуг. - масса жидкого чугуна, т;

Сrтреб., Niтреб., Сuтреб. - допустимое содержание элемента в готовой стали,%;

198,5; 0,5; 350; 200; 150 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем,

Мл=Ммз-Мжид.чуг.-Мтв.чуг.,

где Мл - масса тонколистовой холоднокатаной обрези, т;

Ммз - масса металлозавалки в кислородный конвертер, т.

Сущность заявляемого технического решения заключается в загрузке твердой шихты, заливке жидкого чугуна, последующей продувке ванны кислородом, вводе шлакообразующих, когда для получения требуемого содержания примесей цветных металлов и повышения выхода годного в качестве твердой шихты дополнительно используются твердый чугун и тонколистовая холоднокатаная обрезь.

Выбор оптимального соотношения твердого чугуна и тонколистовой холоднокатаной обрези позволяет получать допустимое содержание примесей цветных металлов.

Данный способ иллюстрируется следующим примером.

Выплавляется сталь марки 08Ю с требуемым содержанием хрома, никеля и меди не более 0,02% каждого элемента.

В конвертер емкостью 370 т заливается 315 т жидкого чугуна, заваливается расчетное количество твердого чугуна, определяемое по формуле

Мтв.чуг.=198,5-0,5×315-350×0,02-200×0,02-150×0,02=25 т,

затем расчетное количество холоднокатаной тонколистовой обрези прокатных цехов, определяемое по формуле

Мл=400-315-25=60 т.

После окончания продувки металл содержит 0,04% углерода, 0,003% кремния, 0,05% марганца, 0,011% серы, 0,007% фосфора, 0,013% хрома, 0,011% никеля, 0,016% меди.

Во время выпуска плавки в полупродукт присаживается 468 кг ферромарганца ФМн70 и 30 кг чушкового алюминия, во время внепечной обработки вводится 684 кг алюминиевой катанки и полученная сталь разливается на машине непрерывного литья заготовок.

Готовая сталь имеет следующий химический состав: 0,05% углерода, 0,01% кремния, 0,12% марганца, 0,008% серы, 0,009% фосфора, 0,017% хрома, 0,015% никеля, 0,017% меди.

Таким образом, при шихтовке плавки предложенным способом достигается требуемое содержание примесей цветных металлов, улучшается выполнение заказов на прокат первой группы отделки поверхности для производства автомобильного листа, увеличивается производство, прибыль.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в кислородном конверторе, включающий загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих, отличающийся тем, что в качестве твердой шихты используют твердый чугун и тонколистовую холоднокатаную обрезь, расход которых определяют, соответственно, из выражений

Мтв.чуг=198,5-0,5·Мжид.чуг.-350·Сrтреб.-200·Niтреб.-150·Сuтреб.,

где - Мтв.чуг - масса твердого чугуна, т;

Мжид.чуг. - масса жидкого чугуна, т;

Сrтреб., Niтреб., Сuтреб. - допустимое содержание элемента в готовой стали, %;

198,5; 0,5; 350; 200; 150 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем,

Мл=Ммз-Мжид.чуг.-Мтв.чуг,

где - Мл - масса тонколистовой холоднокатаной обрези, т;

Ммз - масса металлозавалки в кислородный конвертер, т.