Способ выплавки стали из фосфористого чугуна

Номер патента: 1896

Опубликовано: 15.03.1995

Автор: Бабенко Анатолий Алексеевич

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к выплавке стали из фосфористого чугуна. Целью изобретения является обеспечение глубокой дефосфорации металла, сокращение длительности планки и снижение его окисленности. Способ выплавки стали из фосфористого чугуна включает оставление конечного шлака, его нейтрализацию, загрузку лома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов и двухстадийную продувку кислородом с промежуточным скачиванием шлака. Продувку второго периода начинают с расхода кислорода 2,1-2,6 мз/т.мин. при расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 37-42 калибра и осуществляют в течение 1,0-2,0 мин., затем расход кислорода увеличивают, а расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны уменьшают и за 1,5-3,0 мин. до конца продувки доводят до 2,9-3,5мз/т.мин. и 21-27 калибров, соответственно.

Текст

Смотреть все

двухстадийную продувку кислородом со скачиванием шлака, согласно которому продувку второго периода при содержании углерода в ванне более 0,4 осуществляют в течение 0,50-0,67 мин. при положении фурмы 1,7-1,9 м (3 336 калибров) с расходом 600 м 3/мин. (2 м 3/т.мин.), затем расход кислорода увеличивают до 1000 м 3/мин. (З,3 м 3/ т.миН.). (Технологическая инструкция ТИ 309-СК-01-84. Выплавка и разливка стали при переделе фосфористого чугуна в кислородных конвертерах Кар.МК, Темиртау,1983 г.).Недостаток известного способа заключается в высоком расходе кислорода и низком положении фурмы над уровнем спокойной ванны в течение основного времени продувки второго периода плавки. В известном случае при высокой интенсивности продувки и высоком содержании углерода в расплаве наблюдается опережающий рост скорости окисления углерода, приводящий к ухудшению условий шлакообразования за счет значительного раскисления первичного шлака второго периода и замедлению окисления фосфора из-за уменьшения поверхности раздела фаз шлак-металл, обусловленного изменением физических свойств шлака в процессе его раскисления. В этом случае для обеспечения гарантированных содержаний фосфора в металле идут по пути увеличения расхода извести и длительности продувки второго периода и, как следствие,по пути увеличения длительности плавки в целом, повышения уровня окисленности металла и снижения выхода годного.Целью изобретения является обеспечение глубокой дефосфорации металла, сокращение длительности плавки и снижение уровня его окисленности.Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки стали из фосфористого чугуна, включающем оставление конечного шлака, его нейтрализацию, загрузку лома,заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов и двухстадийную продувку кислородом с промежуточным скачиванием шлака, продувку второго периода начинают с расхода кислорода 2,1-2,6 м 3/т.мин. прирасстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 37-42 калибра и осуществляют в течение 1,0-2,0 мин., затем расход кислорода постепенно увеличивают, а расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны уменьшают и за 1,5-3,0 мин до конца продувки доводят до 2,9-3,5 м 3/т.мин. и 21-27 калибров,соответственно.Преимущества предлагаемого способа сводятся в обеспечению более глубокой дефосфорации металла за счет раннего формирования высокоосновного железистого шлака при низких расходах кислорода И высоком положении фурмы над уровнем спокойной ванны в первые 1-2 мин. продувки. Последующее постепенное увеличение интенсивности продувки и уменьшение расстояния фурмы над уровнем спокойной ванны способствуют интенсификации массообменнь 1 х процессов между металлом и шлаком, сформированным в первые минуты продувки второго периода, и, как следствие,ускоряют процесс дефосфорации, сокращают длительность продувки и уменьшают уровень окисленности металла и шлака. Таким образом, в предлагаемом способе достигаются более глубокая дефосфорация металла,сокращение длительности продувки и снижение уровня окисленности за счет формирования высокоосновного шлака в начале продувки второго периода плавки и последующей интенсификации массообменнь 1 х процессов.При расходе кислорода в начале продувки второго периода менее 2,1 м 3/т.мин. поставленная цель не достигается, т.к. низкий расход кислорода приводит к увеличению длительности продувки второго периода и,как следствие, к снижению производительности и увеличению уровня окисленности металла и шлака.При расходе кислорода более 2,6 м 3/т.мин. поставленная цель также не достигается, т.к. высокий расход кислорода в начале продувки при высоком содержании углерода не обеспечивает формирование высокоосновного железистого шлака и, как следствие, не обеспечивает глубокой дефосфорации металла.При расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны в начале продувки второго периода менее 37 калибров поставленная цель не достигается, т.к. жесткая продувка не обеспечивает формирование высокоосновного железистого шлака в начале второго периода плавки.При расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны в начале продувки второго периода более 42 калибров поставленная цель также не достигается, т.к. мягкая продувка обеспечивает чрезмерное перекисление шлака, приводящее к неустойчивому протеканию процесса с выбросами металла и шлака, снижение выхода годного и увеличению длительности плавки.При продувке ванны в начале второго периода в течение менее 1,0 мин. поставленная цель не достигается из-за невозможности в короткий срок сформировать высокоосновной железистый шлак в начале продувки.При продувке ванны в начале второго периода в течение более 2,0 мин, поставленная цель также не достигается из-за увеличения длительности плавки и перекисления первичного шлака.При продувке ванны в конце второго периода с высоким расходом кислорода в течение менее 1,5 мин. поставленная цель не достигается, т.к. недостаток времени, в течение которого ванна интенсивно перемешивается, не обеспечивает глубокой дефосфорации металла.При продувке ванны в конце второго периода с высоким расходом кислорода в течение более 3,0 мин поставленная цель также не достигается из-за значительного раскисления шлака углеродом металлического расплава, не обеспечивающего высоких рафинируюших свойств шлака.При расходе кислорода в конце второго периода в количестве менее 2,9 м 3/т.мин. поставленная цель не достигается, т.к. не обеспечивается достаточно высокая степень протекания массообменных процессов.При расходе кислорода в конце второго периода в количестве более 3,5 м 3/т.мин. поставленная цель также не достигается из 6за неустойчивого протекания процесса,сопровождающегося выбросами металла и шлака, увеличением длительности плавки и снижением выхода годного.При расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны в конце второго периода менее 21 калибра поставленная цель не достигается из-за неустойчивого протекания процесса, сопровождающегося выбросами металла и шлака, увеличением длительности плавки и снижением выхода годного.При расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны в конце второго периода более 27 калибров поставленная цель также не достигается из-за недостаточной интенсивности массообменных процессов,сопровождающихся низкой степенью дефосфорации, увеличением длительности продувки и увеличением окисленности металла и шлака.Таким образом, для достижения поставленной цели, а именно обеспечение глубокой дефосфорации металла, сокращение длительности плавки и уменьшение уровня окисленности необходимо продувку второго периода начинать с расхода кислорода 2,1-2,6 м 3/т.мин. при расстоянии фурмы над уровнем спокойном ванны 37-42 калибра и осуществлять в течение 1,0-2,0 мин., затем расход кислорода постепенно увеличивают, а расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны уменьшают и за 1,5-8,0 мин. до конца продувки доводят до 2,9-3,5 м 3/т.мин. и 21-27 калибров, соответственно.Разработанный способ опробован в конверторном цехе Карагандинского металлургического комбината при выплавке стали в кислородном конверторе из фосфористого чугуна с оставлением конечного шлака и промежуточным скачиванием шлака. Ниже приведены примеры конкретного исполнения способа.Пример 1. В конвертер на шлак предыдущей плавки присадили 6 т извести,завалили 106 т лома, залили 250 т чугуна,содержащего 1,109 фосфора, и начали продувку первого периода. По истечении 15,3 мин, прекратили продувку первого периода, 1896скачали шлак, отобрали пробу Металла,замерили температуру И возобновили продувку. Продувку второго периода начала с расхода кислорода 800 мз/мин (2,6 м 3/т.мин.) при расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 1,92 м (37 калибров). Этот режим продувки поддерживали в течение 1 мин., после чего начали увеличивать расход кислорода и уменьшать расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны и через 3,4 мин. довели до 1075 мз/мин (3,5 м 3/т.мин,) и 1,4 м (27 калибров), соответственно. При таком расходе кислорода и положении фурмы через 1,5 мин. закончили продувку. Длительность продувки второго периода плавки составила 5,9 мин., цикл плавки 59,6 мин., а выход стали 89,65, в т.ч. годной 86,3 или 307,2 т. Суммарный расход извести на плавку составил 38 т, а кислорода 19100 м 3. В конце продувки получили металл, содержащий 0,05 углерода, 0,06 марганца, 0,008 фосфора и 0,089 кислорода.Пример 2. На шлак предыдущей плавки присадили 6 т извести, завалили 106 т лома,залили 250 т чугуна, содержащего 1,111 фосфора, и начали продувку первого периода. До истечении 15,3 мин. прекратили продувку первого периода, скачали шлак,отобрали пробу металла, замерили температуру и возобновили продувку. Продувку второго периода начали с расхода кислорода 645 м 3/мин (2,1 м 3/т.мин.) при расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 2,2 м(42 калибра). Этот режим продувки поддерживали в течение - 2 мин, после чего начали увеличивать расход кислорода и уменьшать расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны и через 1,3 мин. довели до 890 мз/мин (2,9 м 3/т.мин. и 1,1 м (21 калибра),соответственно. При таком расходе кислорода и положении фурмы через 3,0 мин. закончили продувку. Длительность продувки второго периода составила 6,3 мин., цикл плавки 60,00 мин., а выход стали 89,9, в т.ч. годной 86,4 или 307,5 т. Суммарный расход извести на плавку составил 3 8 т., а кислорода18900 м 3. В конце продувки второго периода получили металл, содержащий 0,07 углерода, 0,07 марганца, 0,008 фосфора и 0,080 кислорода.Пример 3. В конвертор на шлак предыдущей плавки присадили 6 т извести, завалили 106 т лома, залили 250 т чугуна,содержащего 1,107 фосфора, и начали продувку первого периода. По истечении 15,3 мин прекратили продувку первого периода,скачали шлак, отобрали пробу металла, замерили температуру и возобновили продувку. Продувку второго периода начали с расхода кислорода 740 мз/мин (2,4 м 3/т.мин.) при расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 2,0 м (39 калибров). Этот режим продувки поддерживали в течение 1,5 мин., после чего начали увеличивать расход кислорода и уменьшать расстояние над уровнем спокойной ванны и через 2,0 мин. довели до 990 мз/мин (3,2 м 3/т.мин.) и 1,2 м (24 калибров), соответственно. При таком расходе кислорода и положении фурмы через 2,5 мин закончили продувку. Длительность продувки второго периода составила 6,0 мин., цикл плавки -59,8 мин., а выход стали 89,75, в т.ч. 86,7 или 308,6 т. Суммарный расход извести на плавку 38 т., а кислорода 19000 м 3. В конце продувки второго периода получили металл, содержащий 0,06 углерода, 0,07 марганца, 0,005 фосфора и 0,084 кислорода.Ниже в таблице приведены результаты опробования предлагаемого и сравнительного (прототип) способа выплавки стали в кислородных конверторах из фосфористого чугуна с оставлением конечного шлака и промежуточным скачиванием шлака.Технологические преимущества предложенного способа в сравнении с прототипом заключается в более глубокой дефосфорации металла при меньшем расходе извести,уменьшении уровня окисленности металла и сокращении длительности продувки второго периода и плавки в целом и, как следствие в увеличении выхода стали.Способ выплавки стали из фосфористого чугуна, включающий оставление конечного шлака, его нейтрализацию, загрузку лома,заливку чугуна, ввод шлакообразуюших материалов И двухстадийную продувку кислородом с промежуточным скачиванием шлака, отличающийся тем, что с целью обеспечения глубокой дефосфорации ме 10талла, снижения его окисленности и сокраЩения длительности плавки, продувку второго периода начинают с расхода кислорода 21-2,6 м 3/т. мин. при расстоянии фурмы над уровнем спокойной ванны 37-42 калибра и осуществляют в течении 1,О-2,0 мин., затем расход кислорода увеличивают, а расстояние фурмы над уровнем спокойной ванны уменьшают и за 1,5-3,О мин. до конца продувки доводят до 29-35 м 3/т.мин. и 21-27 калибра, соответственно.

МПК / Метки

МПК: C21C 5/28

Метки: способ, чугуна, стали, выплавки, фосфористого

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/7-1896-sposob-vyplavki-stali-iz-fosforistogo-chuguna.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ выплавки стали из фосфористого чугуна</a>

Похожие патенты