SU1595922A1 - Шихта дл получени стали в кислородном конвертере - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к получению стали в конвертере. Цель изобретени  - повышение технико-экономических показателей процесса путем уменьшени  потерь металла с выбросами, увеличени  степени удалени  фосфора и серы и уменьшени  времени плавки достигаетс  тем, что в шихту дл  получени  стали в кислородном конвертере, состо щую из металлического лома, жидкого чугуна, извести, плавикового шпата и теплоносител , содержащего карбид кремни , введен углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов, мас.%: металлический лом 27,7-33,2

известь 7,10-7,24

плавиковый шпат 0,22-0,24

углеродоксикарбидный материал 0,28-0,32

чугун - остальное. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к получению стали в конвертере.

Целью изобретени   вл етс  повышение технико-экономических показателей процесса путем уменьшени  потерь металла с выбросами, увеличени  степени удалени  фосфора -и серы и уменьшени  времени продувки.

Технологический процесс производства графитированных электродов идру-. тих видов графитировочной продукции предусматривает на одной стадии нагревание материала без доступа воздуха до 2200-2800 С в специальных электрических печах. Дл  более равномерного распределени  тепла и предотвращени  окислени  электродную продукцию засыпают высокозольным углеродным материалом в смеси с кварце вым песком. В за- гружа мрй таким образом печи теплова  энерги , выдел юща с  при прохождении через штабель электродов и другой продукции электрического тока , расходуетс  на графитирование углеродных материалов и нагрев нахоел со ел со ю го

д щегос  с ним в контакте засыпочно- го материала до 2АОО-2800 С. По окончании графитации электродов или другой продукции, засьточный материал представл ет собой углеродоксикарбид- №1й материал - бросовый продукт.

Углеродоксикарбидный материал содержит , мае. % 5 Sic 15-40; Si 1-15; А1гРз 1-15; FeO 1-10; MgO 1,5; -. CaO 1-5; С остальное, . Обнаружено, что совместное использование карбида кремни  и углерода дл  повышени  температуры, имеет Ли- зико-химические особенности, отличающие использование предлагаемого теплоносител  от применени  дл  этой цели чистого SiC и в совокупности

с Si.

Дол  тепла, вносимого за счет реакций окислени  углерода и кремни , составл ет 40-45% и 25-30% соответственно в тепловом балансе плавки, причем значительна  дол  тепла реакций окислени  кремни  приходитс  на период, предшествуюп1дй интенсивному окислению углерода. В этот период дол  кремни  и его соединени  в тепловом балансе составл ет 70-75%. При повьпненном расходе металлолома, когда вследствие значительного переохлаждени  ванны окисление углерода замедл етс , роль кремни  как-основного теплоносител  возрастает .

Одновременным вводом прокаленных карбида кремни  и углерода удаетс  достигнуть следующего результата. Использование карбида кремни  (совместно с углеродом) выполн ет не столько функцию одного из источников тепла дл  повышени  теплосодежани  ванны, сколько функцию своеоб разного термического запала повышени  температуры, необходимой дл  начала интенсивного окислени  углерода (t .

Использование прокаленного гь, в результате окислени  которого выдел етс  242000 кЛж/кг Sic (дл  кремни  эта величина равна 32966 кПж/ Si), в значительной мере сближает врем  начала продувки и врем  нача ла интенсивного окислени  углерода

Соотношение между массовьп и соджани ми углерода карбида кремни  в углеродоксикарбиднок материале, раное 2 -6-2,8, позвол ет к моменту нчала интенсивного окислени  углеро

да иметь содержание SiC в ванне, близкое к нулю, в то врем  как содержание углерода практически не уменьшаетс , вследствие чего дальнейшее поступление тепла в ванну конвертера осуществл етс  за счет реакций окислени  углерода. Это обеспечивает стабильное содержание SiO. в шлаке, а значит, и его основность. Быстрое повышение температуры в начальный период продувки приводит к раннему шлакообразованию. Гомогенный высокоосновный шлак формируетс  г уже на 2-3 мин продувки.

Смесь прокаленных совместно С и Sic обладает р дом свойств, которые выгодно отличают ее от непрокаленных углеродсодержап1их материалов: высокой ,п удельной пористостью, низкой степенью загр знени  различного рода примес ми , что в значительной мере благопри тствует протеканию реакций окислени  углерода и карбида кремни . Зна- ,г чительно возрастает скорость этих реакций, а значит, количество тепла, выдел ющегос  на единицу времени. Уменьшаетс  на 0,8 мин врем  продувки.

Применение углеродоксикарбидного материала обусловлено также тем, что ° его ввод в ванну в количестве 3,0- 3,5 кг/т значительно улучшает услови  шлакообразовани .

Основным источником образовани  шлака при кислородно-конвертерном,про- 35 цессе  вл етс  известь. Более полному и быстрому растворению извести и образованию шлака нужного состава в значительной мере способствует предварительна  подготовка шлакообразу- юпщх материалов.

Применение извести, содержащей оксиды других металлов (МрО, , FeO), вносимых углеродоксикарбидным материалом, значительно ускор ет пе- реход ее в пшак, вследствие чего повьштетс  выход годного и увеличиваетс  степень удалени  из металла вредных примесей (фосфора и серы)..

Ввод углеродоксикарбидного мате- 50 риала в шихту целесообразен в коли- честве 0,28-0,32% (3,0-3,5 кг/т). При уменьшении его расхода менее О 28% (3,0 кг/т) значительно ухудша- - ютс  термодинамические услови  шла- 55 кообразовани .. Кроме этого, в св зи с повьш1енным удельным содержанием лома резко возрастает веро тность закозлени  конвертера. При увели40

чении содержани  углеродоксикарбид- ногоматериала сверх указанных пределов температура ванны в конце продувки значительно превосходит оптимальную, равную .

При применении металлического лома в количестве вьппе 33,2% (36%) как и при пониженном содержании уг- леродоксикарбидного .материала значительно ухудшаютс  термодинамические услови  шлакообразовани . А при применении лома в количестве меньше 27,7% (30%) температура ванны в конце продувки значительно превьштает оптимальную.

Использование плавикового шпата в количестве 0,22-0,24% (2,4-2,6 кг/т) обеспечивает оптимальную в зкость, высокую активность окислов железа и кальци  и т.д. Увеличение его расхода выше указанного содержани  приводит к чрезмерному уменьшению в зкости шлака, что вызывает плохое отделение шлака от металла, а следовательно , большие потери металла со шлаком. Кроме того, повышенный расход плавикового шпата существенно вли ет на экономические показатели плавки, тай как он дорог и дефицитен. Уменьшение его расхода обусловливает в зкость шлака значительно выше оптимальной, что, в свою очередь, приводит к низкому переходу в шлак фосфора, серы и неметаллических включений.

Уменьшение или увеличение расхода извести сверх 7,10-7,24(76,9-78,1 кг/т) не обеспечивает основность ишака, оптимальную дл  протекани  реакций де- фосфбрадии, кроме того, расход извести вьшш правого предела резко уменьшает ее ассимил цию, т.е. повьшшние расхода извести не увеличивает эффективность ее воздействи , а также увеличивает количество образующегос  шлака, что приводит к потер м металла с выносами и дополнительному расходу тепла на нагрев, расплавление и поддержание шлака в жидком состо нии, I

П р -и м е р. В лабораторных услови х был проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей процесса получени  в конвертере стали из предлагаемой шихты и, шихты- прототипа.

После вьтуска стали предыдущей плавки в конвертер загружали металлический лом, небольшое количество извести (10-12 кг/т) и половину от общего количества теплоносител  - уг- леродоксикарбидного материала. Затем в конвертер заливали жидкий чугун, нагретый до 1305-1415 С, и начинали продувку. Через 2-3 мин после начала

продувки присаживали 70% оставшегос  углеродоксикарбидного материала и при- :близительно такое же количество из- вести (остаток извести и углеродоксикарбидного материала присаживали

после 5-7 мин продувки).

Результаты проведенных испытаний сведены в таблицу.

Использование предлагаемого состава шихты дл  получени  стали в кон- (

вертере позвол ет значительно повысить эффективность процесса. При этом увеличиваетс  степень десульфурации и дефосфорации на 4,5 и 1,7% соответственно , уменьшатс  врем  продувки

на 0,8 мин и увеличиваетс  дол  лома в шихте на 5,36%.

Ф о р м ула изобретени  Пихта дл  получени  стали в кис- лородном конвертере, включающа  металлический лом, жидкий чугун, известь , плавиковый шпат и теплоноситель , содержаний карбид кремни , отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  технико-экономических показателей процесса путем уменьшени  времени продувки и увеличени  степени удалени  серы и фосфора, в качестве теплоносител  в нее введен углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов,

мас.%:

Металлический лом 27,7-33,2 Известь7,10-7,24

Плавиковый шпат 0,22-0,24 Углеродоксикарбидный материал 0,28-0,32 ЧугунОстальное

Показатель

одержание лома, X одержание чугуна, X асход извести, Я/кг/г асход плавикового шпата, S/кг/т асход шлака производства Fe-Si, X

кг/т Расход углеродоксикарбидного

X материала, СаО Основность шпака, В -gj

Температура заливки чугуна,С

Температура металла в конце продувки

Степень дафосфсрации, X Степень десульфурации, Z . Длительность продувки, мик Содержание углерода в готовом еталле, 2

1ЕоЬержание серы в готовом металле, X

Содержание фосфора в гЬтовом металле, X Содержание FeO в ишаке, X

25,0923,99

ОстальноеОст льное

6,987,01

0,250,20

0,13

33,20

ОстальноеОстальное

7,247,84

0,240,26

Claims (1)

1. Ф о р м ула изобретения Пихта для получения стали в кис породном конвертере, включающая металлический лом, жидкий чугун, из35 весть, плавиковый шпат и теплоноситель, содержащий карбид кремния, отличающаяся тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей процесса путем умень40 тения времени продувки и увеличения степени удаления серы и фосфора, в качестве теплоносителя в нее введен углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов,

   45 мае»%·

   Металлический лом 27,7-33,2 Известь 7,10-7,24 Плавиковый шпат 0,22-0,24 Углеродоксикарбид- ный материал 0,28-0,32 Чугун Остальное

   Показатель Процесс получения стали из шихты прототип предлагаемой —: 1 I 2 1_л__ I ’ Содержание лоиа. X 25,09 23,99 27,70 30,45 33,20 35,99 - Содержание чугуна, X Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Расход извести, Х/кг/т 6,98 7,01 7,10 7.17 7,24 7,84 Расход плавикового плата, Х/кг/т 0,25 0,20 0,22 0,23 0,24 0,26 Расход шлака производства Ре-Зх, X кг7т и , I О Расход углеродоксикарбидного X материала, . - 0,52 0,28 - 0,30 0,3¾. .0,24 Основность шлака, В » 3,27 . 3,61 3,48 3,51 3,59 3,02 Температура заливки чугуна,°С 1409 1411 1410 1410 1410 1409 Температура металла в конце продувки 1610 1630 1608 1612 1609 1578 Степень дефосфорации, X 91,3 91,4 93,8 94,1 93,7 86, А Степень десульфурации, X 26,7 36,7 39,5 45,2 - 40,1 25,9 Длительность продувки, мин 17,1 16,3 16,3 16,3 16,3 17,8 Содержание углерода в готовом металле, X 0,15 0,27 0,13 0,15 0,16 0,11 Содержание серы в готовом • - - .. металле, X 0,020 0,019 0,018 0,017 0,017 0,031 Содержание фосфора в готовом металле, X 0,0069 0,0071 0,0057 0,0053 0,0054 0,0121 7Содержание РеО в шпаке, X 12,8 12,9 12,7 12,5 12,7 13.5·