SU1038364A1 - Способ передела ванадиевых чугунов дуплекс-процессом @ - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ ДУПЛЕКС-ПРОЦЕССОМ УДК, йключающий заливку ванадиевого чугуна в коннертер, продувку его кислородом сверху, перелив полученного полупродукта в другой агрегат, продувку его нейтральным газом, отличающий с  тем, что, с целью снижени  себестоимости стали в J)eэультате экономии ферросплавов и увеличени  выхода жидкого металла, улучшени  качества ванадиевого шлака , после продувки чугуна кислородом его продувают нейтральным газом , а продувку полупродукта нейтральным газом чередуют с продувкой его кислородом. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что удельный расход кислорода на продувку ванадиевого чугуна устанавливают в пределах 5-7 м 02/т, а продувку нейтральным газом ведут до завершени  процесса деванадации. 3.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что при переделе полупродукта в высокоуглеродистую сталь удельный расход кислорода устанавливают в пределах 8-12 м /т, а продувку нейтральным газом веi дут до получени  заданного содержани  углерода в стали. ел 4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что при выплавке низкоуглеродистой стали полупродукт сначала продувают кислородом при удельном расходе 5-6 , после чего в течение 2-3 мин продувают нейтральным газом, затем вторично продувают кислородом при удельном расходе 6-10 и завершают про00 00 00 цесс продувкой нейтральным газом до получени  заданного состава металла . о 4

Description

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при переделе ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в кислородных конвертерах.

Известен способ переработки ванадиевых чугунов дуплекс-процессом в конвертерах с верхней кислородно продувкой с разделением процесса н период деванадации и период передела полупродукта в сталь flj .

Эффективность передела ванадиевых чугунов определ етс  как степенью перев да ванади  в шлак, так и теплосодержанием получаемого n jлупродукта , т.е. его температурой и содержанием в нем углерода. Максимальное удаление ванади  из расплава возможно при окислении углерода до 2,5-2,8% и/температуре полупродухта не выше 1400°С, однако в этом случае переработка полупродукта в сталь затруднена, поскольку поступление тепла в ванну от окислени  остаточного углерода недостаточно дл  создани  условий шлакообразовани  и рафинировани  металла. Дефицит тепла восполн етс  за счет повышенного угара железа , что снижает выход годного металла .

известен способ переработки чугунов , включающий продувку его кислородом и аргоном сверху с полученем низкоуглеродистой стали 2 .

Ограничение технологии продувкой передельных чугунов монопроцессом лишает этот способ универсальности , возможности переработки специальных чугунов с селективным извлечением элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ переработки ванадиевых чугунов дуплекс-процессом, включающий заливку ванадиевого чугуна в конвертер , продувку его кислородом сверху, перелив полученного полупродукта в другой агрегат, продувку полупродукта нейтральным газом 3J .

Однако известный способ позвол ет использовать рафинирующие возможности продувки нейтральными газами только в сочетании с обработкой металла шлакообразующими смес ми и не оказывает вли ни  на ход.металлургических процессов в сталеплавильном агрегате, особенно при осуществлении первой стадии дуплекс-процесса, определ ющей при переработке ванадиевых чугунов результаты передела в целом. Кроме того, дтносительно высока себестоимость стали, получаемой эти способом.

Цель изобретени  - снижение себестоимости стали за счет экономии

ферросплавов и увеличени  выхода жидкого металла, улучшение качества ванадиевого шлака.

Поставленнай цель достигаетс  тем, что согласно способу переработки ванадиевых чугунов дуплекспроцессом УДК, включающему заливку ванадиевого чугуна в конвертер, прдувку его кислородом сверху, перелив полученного полупродукта в другой агрегат, продувку его нейтральным газом, после продувки чугуна кислородом его продувают нейтральн газом, а продувку полупродукта нейральным газом чередуют с продувкой его кислородом.

Удельный расход кислорода на продувку ванадиевого чугуна устаналивают в пределах 5-7 , а прдувку нейтральным газом ведут до завершени  процесса деванадации.

При переделе полупродукта в высокоуглеродистую сталь удельный расход кислорода устанавливают в пределах 8-12 , а продувку нейральным газом ведут до получени  заданного содержани  углерода в стали.

При выплавке низкоуглеродистой стали полупродукт сначала продувают кислородом при удельном расходе 5-6 , после чего в течение 2-3 -мин продувают нейтральным газом , затем вторично продувают кислородом при удельном расходе 6 10 и завершают процесс продувкой нейтральным газом до получени  Зсщанного состава металла.

На йертеже показано изменение температуры и химсостава металла и шлака при продувке на первой стсщии передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом.

Способ осуществл ют следующим образом.

В соответствии с кинетикой окислени  примесей чугуна потребность в кислороде на первой стадии передела ванадиевых чугунов дуплекспроцессом практически обеспечиваетс  за первую половину времени продувки при расходе кислорода количестве 5-7 м /т в зависимости от химического состава чугуна, ког да..в основном заканчиваетс  окисление всех примесей, прежде всего наиболее близких по сродству к кислороду , и после полного расплавлени  и растворени  твердого окислител  (окалины) сформирован активный с высоким содержанием окислов железа шлак. При расходе кислорода менее 5 MV чугуна получают недостаточно активный шлак, при расходе , превышающем 7 м-/т чугуна, возможны выбросы металла и получение полупродукта с заниженным содержанием углерода, что осложн ет дальнейшую его переработку.

В конвертерной плавке услови  пр мого окислени  углерода газообразным кислородом отсутствуют.. в некоторой степени это справедлив и дл  окислени  ванади , особенно при его низких концентраци х. За вторую половину времени продувки минимального содержани  ванади  и оптимальной дл  последующего передела полученного полупродукта в сталь концентрации углерода Достигают за счет высокого окислительного потенциала шлака пру интенсивном перемешивании ванны. Перемешивание ванны дутьем нейтрального газа обеспечивает нормальный ход окислительно-восстановительных реакций и получение товарного ванадиевого шлака с низким содер- жанием окислов железа.

При переделе углеродистого полупродукта в сталь (втора  стади  дулекс-процесса ) напр женный тепловой баланс плавки ограничивает .возможность применени  твердых окислителей . Поэтому дл  ускорени  процессов шлакообразовани  также производ т предварительную наводку .шлака путем подн ти  при кислородной продувке наконечника дутьевой фурмы до положени  не ниже 1,8м над уровнем спокойной ванны. Продувку ведут с расходом кислорода в пределах 8-12 в зависимости от заданного содержани  углерода в стали и завершают дутьем нейтрального газа.

При выплавке низкоуглеродистой стали продувка кислородом в количестве не менее 5 стали обеспечивает нормальную активность шлака. При расходе кислорода выше б ускоренное шлакообразование при быстром нагреве ванны приводит к развитию бурной реакции обезуглероживани  с возможными выбр сами металла и шлака. Дл  предотврсщени  выбросов в течение 2-3 ми производ т продувку нейтралънь1М газом. Продувка нейтральным газом обеспечивает стабилизацию состо ни  ванны при длительности не менее 2 мин. Продувка более 3 мин может привести к переохлаждению металла и увеличению продолжительностью плавки. При повторной продувке кислородом возможно снижение активности шлака с замедлением процессов межфазного взаимодействи . Во избежание образовани  сухого неактивного шлака производ т повторную продувку кислородом при расходе его в пределах 6-10 MVT в зависимости от заданного содержани  углерода и нейтральным газом до получени  заданных параметров плавки.

Таким образом, верхним кислородным дутьем обеспечивают ускоренно

бразование активного шлака, что озможно при положении наконечниа фурмы над уровнем спокойной анны не менее 1,8 м. Верхней проувкой нейтральным газом достигат оптимальной интенсивности переешивани  ванны при погружении аконечника фурмы в шлако-металлиеский расплав на глубину 30000 мм. Погружение на глубину менее 300 мм не обеспечивает достаточной интенсивности перемешивани  а продувка с погружением ниже 600 мм приводит к сильному бурлению ванны и увеличению.износа футеровки конвертера.

М гкой кислородной продувкой сверху обеспечивают образование активного жидкоподвижного шлака, что способствует .снижению выносов , а последующей продувкой нейтральным газом - благопри тные услови  протекани  окислительно-восстановительных и рафинировочных процессов за счет повышенного содержани  окислов железа при интенсивном перемешивании ванны. Благодар  снижению температуры ванны при продувке чугуна нейтральным газом увеличиваетс  степень окислени  ванади . В результате получают обогащенный по п тиокиси ванади  товарный шлак и с более высоким, чем при известном способе, содержанием углерода полупродукт, при продувке полупродукта в сталь, благодар  стабилизации температурного и шлакового режимов, резко снижаютс  выносы и выбросы, уменьшаетс  окисленность шлака, что приводит к увеличению выхода годной стали , улучшаютс  процессы обессерива и  и обесфосфорировани . Уменьшение окисленности шлака и металла способствует снижению удельного расхода ферросплавов.

Пример 1. В 160 тонный конвертер заливают ванадиевый чугун следующего состава, %: С 4,04 ,6/ Si 0,40-0,45; Ti 0,18-0,24, Mn 0,23-0,30, S 0,17-0,23; О 0,0220 ,036; P 0,06-0,10. После присадки на чугун окалины в количестве 60-70 кг/т в течение 2-3 мин ведут продувку кислородом сверху п тисопловой фурмой с интенсивностью дуть  250-400 .м /мин при рассто нии сопел от уровн  спокойной ванны 2,0-2,5 м, затем этой же фурмой, погруженной в шлако-металлический расплав на 300-400 Мм, осуществл ют продувку аргоном. Получают товарный ванадийсодержащий шлак и углеродистый полупродукт . Полупродукт сливают в ковш и подают к другому конвертеру дл  передела его в сталь, шлак подаетс  дл  подготовки его к отгрузке потребител м. Полученный на первой стадии передела углеродистый полупродукт заливают в конвертер, на него присаживают шлакообразующие материалы марганцева  руда, известь, доломит, плавиковый шпат) и продувают кислородом в течение 4-5 мин с интенсивностью дуть  300-400 . Затем переход т на продувку нейтральньом газом до получени  углерода в металле перед рас .кислением 0,60-0,65%,.

Пример 2. Продувку чугуна в начале первой стадии передела осществл ют четырехсопловой фурмой сверху кислородом, а затем до первой стадии, передела переход т на донное дутье аргоном. На второй стадии передела углеродистый полупродукт после 4-5 мин обработки верхним кислородным дутьеи продувают в течение 2-3 мин аргоном снизу, затем после 2-3 мин повторной кислородной продувки снова включают донное дутье аргоном на 1-4 мин. Содержание углерода в металле перед раскислением получают в пределах 0,08-0,12%.

В таблице приведены результаты передела ванадиевых чугунов комбинированной продувкой кислородом и аргоном в сравнении с известным способом.

Как видно из, таблицы, при осуществлении предлагаемого способа в сравнении с известнЕлм снижаетс  продолжительность продувки как на первой, так и на второй стадии пере дела, увеличиваетс  содержание в полупродукте углерода и других элементов-теплоносителей (Мп, Si, Ti) при снижении остаточного содержани  ванади , повышаетс  содержание п тиокнси ванади  в шлаке,, снижаетс  содержание окислов железа в ишаках на обеих стади х передела.

Такие изменени  результативных параметров технологии позвол ют увеличить производительность конвертеров , рыход годной стали за счет уменьшени  потерь металла с выносами и шлаком; повысить степень извлечени  ванади  из чугуна в шлак и получить более богатые по содержанию п тиокиси ванади  товарные шлаки; улучшить качество cfали за счет снижени  в ней содержани  серы и фосфора снизить окисленность металла и шлака и за счет этого уменьшить удельный расход ферросплавов .

Ожидаемый экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа по сравнению с базовым составл ет не менее . руб. в год

Claims (4)

1. СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ ДУПЛЕКС-ПРОЦЕССОМ УДК, Включающий заливку ванадиевого чугуна в конвертер, продувку его кислородом сверху, перелив полученного полупродукта в другой агрегат, продувку его нейтральным газом, отличающий ся тем, что, с целью снижения себестоимости стали в результате экономии ферросплавов и увеличения выхода жидкого металла, улучшения качества ванадиевого шлака, после продувки чугуна кислородом его продувают нейтральным га зом, а продувку полупродукта нейтральным газом чередуют с продувкой его кислородом.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что удельный расход кислорода на продувку ванадиевого чугуна устанавливают в пределах 5-7 м’0₂/т, а продувку нейтральным газом ведут до завершения процесса деванадации.

3. Способ по π. 1, отличающий с я тем, что при переделе полупродукта в высокоуглеродистую сталь удельный расход кислорода₃ устанавливают в пределах 8-12 м /т, а продувку нейтральным газом ведут до получения заданного содержа- g ния углерода в стали.

4. Способ поп. 1, отличающийся тем, что при выплавке низкоуглеродистой стали полупродукт сначала продувают кислородом при удельном расходе 5-6 м³/т, после чего в течение 2-3 мин продувают нейтральным газом, затем вторично продувают кислородом при удельном расходе 6-10 м³/т и завершают процесс продувкой нейтральным газом до получения заданного состава металла .

жжг -ns

V ферросплавов и увеличения выхода ' жидкого металла, улучшение качества ванадиевого шлака.

Поставленнай цель достигается