RU2049115C1

RU2049115C1 - Method of cast iron desulfurization before converter melting

Info

Publication number: RU2049115C1
Application number: RU94032283/02A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Королев; В.И. Савченко; А.С. Лавров; В.И. Годненко; В.И. Лебедев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1995-11-27
Also published as: RU94032283A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: steel wire is fed into ladle with magnesium as a filler at consumption 0.3-1.0 kg/t cast iron. Then cast iron is blown with neutral gas through the blast furnace tuyere for 0.5-4.0 min at consumption 0,10-0,14 m³/t cast iron, slag is removed from the ladle, cast iron is kept in ladle at least for two minutes and poured into converter. EFFECT: improved method of desulfurization. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к обработке чугуна в заливочных ковшах конвертера. The invention relates to metallurgy, and more particularly to the processing of cast iron in converter casting ladles.

Наиболее близким по технической сущности является способ десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой, включающий заливку чугуна в заливочный ковш конвертера и подачу в ковш в качестве реагентов магния гранулированного, чушкового или пассивированного, а также карбида кальция, извести, соды, смеси извести и соды. The closest in technical essence is the method of desulphurization of cast iron before converter smelting, which includes casting cast iron into the casting ladle of the converter and feeding granulated, pig or passivated magnesium, calcium carbide, lime, soda, a mixture of lime and soda into the ladle as reagents.

Недостатком известного способа является применение сложной рецептуры реагентов, что усложняет процесс. При этом применение реагентов в виде чушек и порошков приводит к потери теплосодержания жидкого чугуна на их расплавление при его десульфурации, что повышает энергозатраты при конвертерной выплавке стали. Кроме того, при известном способе не обеспечивается достижение сверхнизкого содержания серы в чугуне. Пpи этом применение для десульфурации чугуна извести приводит к образованию тугоплавких шлаков, что усложняет процесс их скачивания. Кроме того, при применении извести происходит эндотермическая реакция при образовании CaS, что увеличивает потери температуры чугуна, удлиняет процесс его десульфурации. The disadvantage of this method is the use of complex formulation of reagents, which complicates the process. At the same time, the use of reagents in the form of ingots and powders leads to a loss of heat content of molten iron for their melting during its desulfurization, which increases energy consumption during converter steelmaking. In addition, with the known method, the achievement of ultra-low sulfur content in cast iron is not ensured. Moreover, the use of lime for desulfurization of cast iron leads to the formation of refractory slag, which complicates the process of downloading them. In addition, when applying lime, an endothermic reaction occurs during the formation of CaS, which increases the temperature loss of cast iron and lengthens the process of desulfurization.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в достижении сверхнизких значений содержания серы в чугуне перед его заливкой в конвертер. The technical effect when using the invention is to achieve ultra-low values of sulfur content in cast iron before pouring it into the converter.

Это достигается тем, что заливают чугун в заливочный ковш конвертера и подают в ковш необходимые реагенты. This is achieved by casting iron into the converter pouring bucket and supplying the necessary reagents to the bucket.

В ковш подают стальную проволоку с наполнителем магнием с расходом 0,3-1,0 кг/т чугуна, затем продувают чугун нейтральным газом через погружную фурму в течение 0,5-4,0 мин с расходом 0,1-0,14 м³/т чугуна, скачивают шлак из ковша и заливают чугун в конвертер.A steel wire filled with magnesium is fed into the bucket with a flow rate of 0.3-1.0 kg / t of cast iron, then cast iron is blown with neutral gas through an immersion lance for 0.5-4.0 min with a flow rate of 0.1-0.14 m ³ / t of cast iron, download slag from the ladle and pour cast iron into the converter.

Достижение сверхнизких значений содержания серы в чугуне будет происходить вследствие применения в качестве реагента магния, что обеспечивает высокую степень усвоения серы и образования MgS. Сказанное обеспечивает также применение продувки чугуна нейтральным газом, что повышает скорость и интенсивность образования MgS и более полное удаление серы из чугуна. Achieving ultra-low sulfur content in pig iron will occur due to the use of magnesium as a reagent, which provides a high degree of absorption of sulfur and the formation of MgS. The foregoing also provides the use of iron purge with neutral gas, which increases the rate and intensity of MgS formation and a more complete removal of sulfur from cast iron.

Кроме того, применение в качестве реагента магния делает шлак легко подвижным, что обеспечивает его быстрое удаление. Последнее устраняет возможность обратного перехода в чугун образовавшихся сульфидов. In addition, the use of magnesium as a reagent makes the slag easily movable, which ensures its rapid removal. The latter eliminates the possibility of a reverse transition to the cast iron of the formed sulfides.

Использование проволоки со стальной оболочкой и наполнителем магнием позволяет доставлять магний на всю глубину разливочного ковша, что повышает интенсивность процесса десульфурации и сокращение времени обработки чугуна. The use of wire with a steel sheath and a filler of magnesium allows magnesium to be delivered to the entire depth of the casting ladle, which increases the intensity of the desulfurization process and reduces the processing time of cast iron.

Диапазон значений расхода магния в пределах 0,3-1,0 кг/т объясняется закономерностями десульфурации чугуна. При меньших значениях не будет происходить удаление серы из чугуна в пределах, заданных по технологии. Большие значения устанавливать не имеет смысла, так как при этом будет происходить перерасход магния без дальнейшего снижения содержания серы в чугуне. The range of values of magnesium consumption in the range of 0.3-1.0 kg / t is explained by the patterns of desulfurization of cast iron. At lower values, sulfur will not be removed from cast iron within the limits specified by the technology. It does not make sense to establish large values, since this will result in an over expenditure of magnesium without further reducing the sulfur content in cast iron.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от начального содержания серы в чугуне. Диапазон расхода нейтрального газа в пределах 0,1-0,14 м³/т объясняется закономерностями перемешивания чугуна в заливочном ковше. При меньших значениях не будет происходить необходимого перемешивания чугуна и устранения серы.The specified range is set in direct proportion to the initial sulfur content in cast iron. The range of consumption of neutral gas in the range of 0.1-0.14 m ³ / t is explained by the patterns of mixing of cast iron in the casting ladle. At lower values, the necessary mixing of cast iron and elimination of sulfur will not occur.

При больших значениях будет происходить перерасход нейтрального газа без дальнейшего повышения эффективности перемешивания чугуна, а также будет происходить его переохлаждение. At large values, an over consumption of neutral gas will occur without further increasing the mixing efficiency of cast iron, and it will also be supercooling.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от объема чугуна в разливочном ковше. The specified range is set in direct proportion to the volume of cast iron in the casting ladle.

Диапазон времени продувки чугуна нейтральным газом в предела 0,5-4,0 мин объясняется закономерностями десульфурации чугуна в процессе образования сульфидов магния. При меньших значениях не будет успевать происходить реакция образования MgS с необходимым удалением серы. При больших значениях будет происходить переохлаждение чугуна в заливочном ковше. The range of time for purging cast iron with a neutral gas in the range of 0.5-4.0 min is explained by the patterns of desulfurization of cast iron during the formation of magnesium sulfides. At lower values, the reaction of MgS formation with the necessary removal of sulfur will not be in time. At high values, supercooling of cast iron in the casting bucket will occur.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от емкости разливочного ковша. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the casting ladle.

Способ десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой осуществляют следующим образом. The method of desulfurization of cast iron before converter smelting is as follows.

П р и м е р. При десульфурации чугуна в заливочный ковш подают проволоку, состоящей из тонкой стальной оболочки с наполнителем порошкообразным магнием. Температура чугуна составляет 1350^оС. Внешний диаметр проволоки составляет 9,6 мм. Проволоку подают при помощи трейбаппарата со скоростью до 3,6 м/с, при этом расход магния устанавливают в пределах 0,3-1,0 кг/т чугуна. После подачи необходимого количества магния чугун продувают нейтральным газом азотом через погружную фурму в течение 0,5-4,0 мин с расходом 0,1-0,14 м³/т чугуна. После продувки чугуна азотом сливают образовавшийся шлак из разливочного ковша посредством, например, его наклона или машины для скачивания шлака. После скачивания шлака заливочный ковш транспортируют к конвертеру в течение 2-10 мин и заливают чугун в конвертер. В течение этого периода чугун в заливочном ковше усредняется по температуре и составу.PRI me R. During pig iron desulfurization, a wire consisting of a thin steel shell filled with powdered magnesium is fed into the casting bucket. Iron temperature was ¹³⁵⁰ C. The outer diameter of the wire is 9.6 mm. The wire is fed using a tribapper at a speed of up to 3.6 m / s, while the magnesium flow rate is set within 0.3-1.0 kg / t of cast iron. After supplying the required amount of magnesium, cast iron is purged with nitrogen gas through an immersion lance for 0.5-4.0 minutes with a flow rate of 0.1-0.14 m ³ / t of cast iron. After purging the cast iron with nitrogen, the resulting slag is drained from the casting ladle by, for example, tilting it or using a slag loading machine. After downloading the slag, the pouring ladle is transported to the converter for 2-10 minutes and cast iron is poured into the converter. During this period, cast iron in the casting bucket is averaged over temperature and composition.

В таблице приведены примеры осуществления способа десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the implementation of the method of desulfurization of cast iron before converter smelting with various technological parameters.

В примере 1 вследствие малого расхода азота и времени продувки чугуна содержание серы в чугуне превосходит допустимые значения. При этом происходит перерасход магния. In example 1, due to the low nitrogen consumption and the purge time of cast iron, the sulfur content in cast iron exceeds the permissible values. In this case, an overrun of magnesium occurs.

В примере 5 вследствие малого расхода проволоки с магнием содержание серы в чугуне превосходит допустимые значения. При этом происходит перерасход азота и переохлаждение чугуна в заливочном ковше вследствие длительного времени продувки. In example 5, due to the low consumption of wire with magnesium, the sulfur content in cast iron exceeds the permissible values. In this case, there is an excessive consumption of nitrogen and supercooling of cast iron in the casting ladle due to the long purge time.

В примере 6 (прототип) вследствие отсутствия продувки чугуна в заливочном ковше после ввода гранулированного или чушкового магния содержание серы в чугуне превосходит допустимые значения. In example 6 (prototype) due to the lack of purge of cast iron in the casting ladle after the introduction of granular or pig magnesium, the sulfur content in cast iron exceeds the permissible values.

В примерах 2-4 вследствие подачи магния в оболочке в виде проволоки и последующей продувки чугуна азотом в течение оптимального времени происходит глубокая десульфурация чугуна, интенсивное усвоение магния и образования сульфидов MgS. In examples 2-4, due to the supply of magnesium in the shell in the form of a wire and subsequent purging of cast iron with nitrogen for an optimal time, deep desulfurization of cast iron, intensive absorption of magnesium and formation of MgS sulfides occur.

Применение предлагаемого способа позволяет достичь сверхнизких значений содержания серы в чугуне. При этом выход низкосернистого чугуна повышается на 95% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате. The application of the proposed method allows to achieve ultra-low values of sulfur content in cast iron. At the same time, the yield of low-sulfur cast iron is increased by 95%. The economic effect is calculated in comparison with the base object, which is accepted as the method of desulfurization of cast iron before converter smelting, used at the Novolipetsk Metallurgical Plant.

Claims

METHOD FOR DESULFURING IRON BEFORE CONVERTER Smelting, including casting iron into the converter ladle, feeding magnesium to the ladle and casting iron into the converter, characterized in that magnesium is fed into the ladle with a flow rate of 0.3-1.0 kg / ton of cast iron as a filler wire with a steel shell, and before pouring the cast iron into the converter, it is first blown with neutral gas with a flow rate of 0.10-0.14 m ³ / t of cast iron through an immersion lance for 0.5-4.0 minutes, and then the slag is downloaded and aged cast iron in the ladle for at least two minutes.