SU931754A1 - Способ передела чугуна в конвертере - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ

1

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к производству стали в конвертерах.

Известны способы передела чугуна в сталь, по которому продувку расплава в конвертерах ведут кислородом, подаваемым через днище, в оболочке защитной среды, например природного газа, пара, мазута и т. д. 1.

К недостаткам этих способов относитс  снижение доли переплавл емого лома (на 5-6%), ухудшение условий шлакообразовани  и удалени  вредных примесей по сравнению с процессами, в которых продувка металла в конвертерах ведетс  кислородом сверху.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  способ передела чугуна в конвертере, включающий продувку жидкого металла кислородом сверху и снизу 2.

Недостаток способа заключаетс  в том, что при продувке ванны сверху и снизу увеличиваетс  скорость отход щих газов, что приводит к усиленному выносу металла из конвертера, не позвол ет полностью использовать пропускную способность газоотвод щего тракта и интенсифицировать процесс рафинировани  чугуна.

Цель изобретени  - повышение стойкости днища и интенсификаци  процесса

5 передела чугуна в сталь.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе передела чугуна в конвертере, включающем продувку ванны жидкого металла стру ми кислорода сверху и одновременно стру ми кислорода, подаваемыми в среде защитного газа, снизу и регулирование расхода кислорода, подаваемого через форму верхнего дуть , .продувку ведут с попарным пересечением в пределах ванны жидкого металла струй кислорода,

5 подаваемых сверху и снизу, и регулируют положение фурмы верхнего дуть .

В течение времени операции продувку ведут с расходом кислорода в

1,01 -1,5 раза превышающим номинальный 20 при положении фурмы верхнего дуть  над поверхностью ванны на уровне 41-60 приведенных калибров фурмы, а в остальное врем  с номинальным расходом кислорода при положении фурмы 15-40 калибров. Начина  с 80-85% времени операции и до ее завершени  продувку снизу ведут с расходом кислорода в 1,01 -1,8 раза превышающим номинальный. Кроме того, в течение 25-30% времени операции продувку ведут при распределении подаваемого кислорода на верхнее и нижнее дутье в соотношении (1,01 -1,3) : 1, а в остальное врем  в соотношении (0,6- 1,0) : 1. Продувка ванны в течение 25-30% времени операции (времени окислени  шлакообразуюш .их примесей кремни  и марганца ) с расходом кислорода в 1,01 -1,5 раза превышающим номинальный (расход кислорода , соответствующий максимальной пропускной способности газоотвод щего тракта конвертора) при положении фурмы верхнего дуть  над поверхностью ванны на уровне 41-60 приведенных калибров (диаметров сопла) обеспечивает более полное использование пропускной способности газоотвод щего тракта конвертера и интенсификацию плавки в этот период операции. Дело в том, что при продувке с посто нным номинальным расходом кислорода, соответствующим максимальной пропускной способности газоотвод щего тракта конвертера в период интенсивного обезуглероживани  ванны (наибольщего газовыделени  из конвертера), пропускна  способность тракта используетс  неполностью в начальной и конечной стадии операции, когда значительна  часть вдуваемого кислорода расходуетс  на окисление Si, Мп, Р, Fe без выделени  газа. Поэтому можно увеличить расход кислорода на продувку сверх номинального в начальной и конечной стадии операции и тем самым добитьс  более равномерного газовыделени  из конвертера в ходе продувки , полного использовани  пропускной способности газоотвод щего тракта и в конечном итоге интенсификации плавки. При пересечении за счет встречного взаимодействи  и торможени  кислородных струй вблизи поверхности металлической ванны при предлагаемых услови х продувки в течение 25-30% времени операции обеспечиваетс  такой характер продувки, который ведет к больщему поступлению окислов железа в щлак, ускорению растворени  извести , опережающему развитию дефосфорации по сравнению с обезуглероживанием ванны. Проведение продувки в остальное врем  операции с номинальным расходом кислорода при положении фурмы верхнего дуть  15-40 калибров обеспечивает полное исполь зование пропускной способности газоотвод щего тракта в период интенсивного окислени  углерода при пересечении кислородных струй в глубинных сло х металлической ванны вблизи днища конвертера, ведущем к более «жесткой продувке, а следовательно , к меньшему поступлению окислов в шлак ускоренному развитию реакции обезуглероживани  и растворени  скрапа, получению на конечной стадии операции металла с низкой окисленностью. Вер-хний предел превышени  в 1,5 раза расхода кислорода над номинальным в течение 25-30% времени операции обусловлен максимально возможным газовыделением из конвертера в это врем  при переделе чугуна обычного состава. В случае превышени  значени  верхнего предела количество отход щих из конвертера газов превысит пропускную способность газоотвод щего траста, что повлечет за собой выбивание пламени и дыма из-под зонта, накрывающего горловину конвертера, и загр знение окружающей среды на рабочей площадке цеха. При работе конвертера с уменьшением нижнего предела превыщени  (в 1,01 раза) расхода кислорода над номинальным наблюдаетс  низкое использование пропускной способнбсти газоотвод щего тракта, а отсюда и все отмеченные выше недостатки, соответствующее обычным услови м продувки с посто нным номинальным расходом кислорода. Верхний предел положени  фурмы верхнего дуть  над ванной в 60 калибров в течение 25-30% времени операции ограничен услови ми максимально возможного поступлени  окислов железа в щлак без образовани  выбросов при данных услови х продувки и превыщение этого предела сопровождаетс  чрезмерным переокислением шлака, вспениванием последнего, образованием выбросов металло-шлаковой взвеси из конвертера и уменьшением выхода жидкой стали . Нижний предел положени  фурмы верхнего дуть  над ванной в 41 калибр в течение 25-30% времени операции обусловлен услови ми минимальноВОЗМОЖНОГО поступлени  окислов железа в шлак без ухудшени  процесса шлакообразовани , при понижении его значени  происходит обеднение шлака окислами железа, замедленное шлакообразование и удаление фосфора. Верхний предел положени  фурмы верхнего дуть  над ванной в 40 калибров в остальное врем  операции ограничен услови ми максимально возможного поступлени  окислов железа в шлак при интенсивном обезуглероживании ванны без образовани  выбросов. Превышение этого значени  положени  фурмы над ванной сопровождаетс  развитием интенсивных выбросов шлако- металлической взвеси из конвертера и потер ми металла. Нижний предел положени  фурмы верхнего дуть  над ванной в 15 калибров в остальное врем  операции ограничен услови ми минимально возможного поступлени  окислов железа в шлак. При расположении фурмы над ванной ниже 15 калибров происходит обеднение шлака .окислами железа, образуетс  гетерогенный шлак и вследствие продувки чистого зеркала металла развиваетс  интенсивный вынос последнего из конвертера с заметалливанием фурмы, горловины и котла-утилизатора конвертерного агрегата.

Продувка конвертерной ванны снизу с расходом кислорода в 1,01 -1,8 раза превышающим номинальный, начина  с 80- 85% времени операции и до ее завершени , обеспечивает более полное использование пропускной способности газоотвод ш,его тракта конвертера в окончательный период плавки, когда количество отход щих из конвертера газов существенно уменьшаетс  изза пониженного содержани  углерода в расплаве . Увеличение в 1,01 -1,8 раза расхода кислорода на продувку над номинальным, начина  с 80-85% времени операции, позвол ет приблизить газовыделение из конвертера до уровн , соответствующего периоду интенсивного окислени  углерода и тем самым интенсифицировать процесс продувки и сократить продолжительность плавки.

Верхний предел увеличени  расхода кислорода на продувку снизу (в 1,8 раза) над номинальным, начина  с 80-85% времени операции, ограничен пропускной способностью газоотвод щего тракта конвертера при продувке металла с низким содержанием углерода.

В случае продувки с расходом кислорода , превышающим номинальный более чем в 1,8 раза, происходит выбивание пламени и дыма из-под зонта, накрывающего горловину конвертера, что ведет к нежелательному загр знению атмосферы цеха.

Обоснование нижнего предела увеличени  расхода кислорода на продувку (в 1,01 раза) над номинальным, начина  с 80-85% времени операции, .в точности соответствует вышеописанному обоснованию этой величиныдл  начальных времениоперации .

Продувку в течение 25-30% времени операции при распределении подаваемого кислорода на вер х нее и нижнее дутье в соотношении (1,01 -1,3) : 1, а в остальное врем  в соотношении (0,8-1,0) : 1 позвол ет регулировать услови  встречного взаимодействи  и торможени  кислородных струй, подаваемых сверху и снизу, в пределах металлической ванны и тем самым оптимизировать процессы шлакообразовани , растворени  с-крапа и окислени  примесей.

Верхний предел превышени  (в 1,3 раза ) расхода кислорода, подаваемого сверху над нижним в течение 25-30% времени операции, обусловлен услови ми минимально возможного поступлени  окислов железа в шлак при рекомендуемых услови х продувки без ухудшени  процесса шлакообразовани . В случае превышени  этой величины верхнего предела встречное взаимодействие и торможение кислородных струй.

подаваемых сверху и снизу, осуществл ешьс  в глубинных сло х металлической ванны, вблизи днища конвертера, что ведет к обедн нию шлака окислами железа, ухудшению растворени  извести и шлакообразовани ,

замедлению окислени  фосфора и серы. Нижний предел превышени  (в 1,01 раза) расхода кислорода, подаваемого сверху в течение 25-30% времени операции, обусловлен услови ми максимально возможного поступлени  окислов железа в шлак при реко0 мендуемых услови х продувки без образовани  выбросов.

При уменьшении этой величины нижнего предела встречное взаимодействие и торможение кислородных струй, подаваемых

5 сверху и снизу в течение 25-30% времени операции, осуществл етс  вблизи поверхности металлической ванны, что ведет к чрезмерному обогащению шлака окислами железа, образованию интенсивных выбросов металло-шлаковой эмульсии и умень0 шению выхода жидкой стали.

Продувка в течение остального времени операции при распределении подаваемого кислорода на верхнее и нижнее дутье в соотношении 1 : 1 (верхний предел) обусловлена услови ми максимального поступлени  окислов углерода без образовани  выбросов. В случае превышени  расхода кислорода, подаваемого сверху над нижним, происходит при выбранных услови х продувки встречное взаимодействие и торможение кислородных струй, направленных сверху и снизу, вблизи поверхности металлической ванны, что сопровождаетс  переокислением шлака и образованием выбросов. Нижний предел (0,8-1) распределени  подаваемого кислорода на верхнее и нижнее дутье

5 выбран исход  из условий минимального поступлени  окислов железа в шлак. При уменьшении величины нижнего предела подачи кислорода сверху встречное взаимодействие и торможение кислородных струй

0 при выбранных услови х продувки происходит в глубинных сло х металлической ванны, что ведет к обеднению шлака окислами железа и продувке чистого зеркала металла с образованием интенсивных выносов , заметалливанием фурмы, горловины кон5 вертера и котла-утилизатора.

На чертеже изображена схема осуществлени  способа.

В днише 1 конвертера 2 установлены газокислородные стационарные фурмы 3, а

Q сверху введена фурма 4. Из фурмы 3 истекают струи 5, из фурмы 4 истекают струи 6 в металл 7.

Способ осуществл етс  следующим образом .

5 В металл 7 подаютс  струи 5 и б из фурм 3 и 4, установленных так, что их оси пересекаютс  в пределах металлической ванны 7. По ходу продувки измен ют по

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Способ передела чугуна в конвертере, включающий продувку ванны жидкого ме- талла струями кислорода сверху и одновременно струями кислорода, подаваемыми в среде защитного газа, снизу и регулирование расхода кислорода, подаваемого через форму верхнего дутья, отличающийся тем, что, 5 с целью повышения стойкости днища и интенсификации процесса, продувку ведут с попарным пересечением в пределах ванны жидкого металла струй кислорода, подаваемых сверху и снизу, и регулируют положения фурмы верхнего дутья.

   ¹⁰
2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что' в течение 25—30% времени операции продувку ведут с расходом кислорода в 1,01 —1,5 раза превышающим номинальный при положении фурмы верхнего дутья над 1₅ поверхностью ванны на уровне 41—60 приведенных калибров фурмы, а в остальное время с номинальным расходом кислорода при положении фурмы 15—40 калибров.
3. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что начиная с 80—85%-ного времени ²⁰ операции и до ее завершения продувку снизу ведут с расходом кислорода в 1,01 —1,8 раза превышающим номинальной.
4. 4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в течение 25—30% времени опера-

   25 ции продувку ведут при распределении подаваемого кислорода на верхнее и нижнее дутье в соотношении (1,01 —1,3) : 1, а в остальное время в соотношении (0,6—1,0) : 1.