[go: up one dir, main page]

RU2280699C2 - Method of steel making in oxygen converter with slag remaining - Google Patents

Method of steel making in oxygen converter with slag remaining Download PDF

Info

Publication number
RU2280699C2
RU2280699C2 RU2004128771A RU2004128771A RU2280699C2 RU 2280699 C2 RU2280699 C2 RU 2280699C2 RU 2004128771 A RU2004128771 A RU 2004128771A RU 2004128771 A RU2004128771 A RU 2004128771A RU 2280699 C2 RU2280699 C2 RU 2280699C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
iron
converter
cast iron
composite material
Prior art date
Application number
RU2004128771A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004128771A (en
Inventor
Генрих Алексеевич Дорофеев (RU)
Генрих Алексеевич Дорофеев
Петр Иванович Югов (RU)
Петр Иванович Югов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис"
Priority to RU2004128771A priority Critical patent/RU2280699C2/en
Publication of RU2004128771A publication Critical patent/RU2004128771A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280699C2 publication Critical patent/RU2280699C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; methods of steel making in oxygen converters with slag remaining.
SUBSTANCE: proposed method includes remaining of molten slag of previous melting in converter, introduction of coolant and thickener on remaining slag, charging the scrap, pouring molten cast iron, lancing the bath with oxygen and introduction of fluxes and slag-forming materials in way of lancing. Used as coolant and thickener is composite material in form of pigs consisting of mixture of oxide-containing, carbon-containing and slag-forming materials filled beforehand with iron-carbon alloy; consumption of pigs of composite material ranges from 5 to 250 kg/t of slag.
EFFECT: enhanced safety of melting due to avoidance of emissions during pouring molten cast iron into converter and in the course of lancing; improved technological and economical parameters of melting process.
4 cl, 1 tbl, 17 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к кислородно-конвертерному процессу.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to an oxygen-converter process.

Известен способ выплавки стали в кислородных конвертерах [1], включающий завалку металлолома, загрузку шлакообразующих материалов, заливку жидкого чугуна, продувку ванны кислородом, ввод по ходу продувки извести и других шлакообразующих материалов и флюсов, выпуск металла и шлака. Недостатком известного способа является то, что конечный шлак конвертерной плавки, обладающий наибольшей реакционной способностью, не используется в производстве стали. В результате компоненты, образующие шлак, и его теплосодержание теряются безвозвратно.A known method of steelmaking in oxygen converters [1], including the filling of scrap metal, loading slag-forming materials, pouring molten iron, purging the bath with oxygen, introducing lime and other slag-forming materials and fluxes during the purging, the release of metal and slag. The disadvantage of this method is that the final slag of the converter smelting, which has the highest reactivity, is not used in the manufacture of steel. As a result, the components that form the slag and its heat content are irretrievably lost.

Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали [2], включающий оставление в конвертере части жидкого шлака предыдущей плавки, загущение и охлаждение его присадками твердого охладителя и загустителя (извести, доломита и других шлакообразующих материалов и флюсов), загрузку металлолома, подачу на него шлакообразующих материалов и флюсов, заливку жидкого чугуна, продувку ванны кислородом, ввод по ходу продувки шлакообразующих материалов и флюсов, выпуск металла, оставление части конечного шлака.The closest in technical essence is the method of steel smelting [2], including leaving part of the liquid slag of the previous melting in the converter, thickening and cooling it with additives of a solid cooler and thickener (lime, dolomite and other slag-forming materials and fluxes), loading scrap metal, feeding it slag-forming materials and fluxes, pouring molten iron, purging the bath with oxygen, entering along the purge of slag-forming materials and fluxes, the release of metal, leaving part of the final slag.

Этот способ выплавки частично устраняет недостатки приведенного выше способа, однако не позволяет использовать в полной мере конечный шлак.This method of smelting partially eliminates the disadvantages of the above method, but does not allow the full use of the final slag.

Основными недостатками известного способа являются:The main disadvantages of this method are:

- возможность образования выбросов при заливке жидкого чугуна на шлак вследствие взрывообразного взаимодействия содержащегося в нем углерода с оксидами железа оставленного шлака. Отсутствие безопасных условий работы является основным фактором, сдерживающим развитие этого способа;- the possibility of emissions when pouring molten iron on slag due to the explosive interaction of the carbon contained in it with the iron oxides of the slag left. The lack of safe working conditions is the main factor holding back the development of this method;

- неравномерное охлаждение и загущение шлака присадками шлакообразующих компонентов, плотность которых ниже плотности готового шлака и не обеспечивает надлежащего смешения их с жидким шлаком. Это приводит к сохранению отдельных объемов шлака в расплавленном состоянии и последующему возникновению выбросов;- uneven cooling and thickening of the slag with additives of slag-forming components, the density of which is lower than the density of the finished slag and does not ensure their proper mixing with liquid slag. This leads to the preservation of individual volumes of slag in the molten state and the subsequent occurrence of emissions;

- количество вводимых на шлак до начала продувки реагентов ограничено величиной 20-50% общего их расхода на плавку, что недостаточно для охлаждения шлака до твердого состояния;- the amount of reagents introduced into the slag before the purge is started is limited to 20-50% of their total consumption for melting, which is insufficient to cool the slag to a solid state;

- не достигается необходимое снижение в шлаке концентрации оксидов железа. Вследствие этого сохраняется вероятность бурного протекания реакции между углеродом чугуна и оксидами железа шлака и появления выбросов, в том числе по ходу продувки;- not achieved the necessary reduction in the slag concentration of iron oxides. As a result, the likelihood of a violent reaction between the carbon of cast iron and the iron oxides of the slag and the appearance of emissions, including during purging, remains;

- недостаточное раскисление шлака, что увеличивает потери железа со шлаком и снижает выход жидкой стали;- insufficient slag deoxidation, which increases the loss of iron with slag and reduces the yield of liquid steel;

- ограниченное количество оставленного шлака, которое не превышает 25% суммарного количества шлака, образующегося за плавку. Если количество оставленного шлака превышает эту величину, то при продувке ванны возникают выбросы;- a limited amount of slag left, which does not exceed 25% of the total amount of slag generated during smelting. If the amount of slag left exceeds this value, then when the bath is purged, emissions occur;

- ухудшение экологических условий работы, обусловленное дообжигом части извести и доломита и выделением CO2 и других газов вследствие нагрева охладителя и загустителя при контакте с расплавленным шлаком, а также усилением выноса дисперсных частиц образующимися газами.- the deterioration of environmental working conditions due to the additional burning of part of the lime and dolomite and the release of CO 2 and other gases due to the heating of the cooler and thickener in contact with molten slag, as well as the increased removal of dispersed particles by the gases formed.

Вместе взятые, эти факторы снижают степень возможного использования теплового и материального потенциала конечного шлака и всего шлака в целом. В свою очередь, это приводит к недоиспользованию возможностей известного способа выплавки, снижению технологических и технико-экономических показателей плавки.Taken together, these factors reduce the degree of possible use of the thermal and material potential of the final slag and all slag as a whole. In turn, this leads to the underutilization of the capabilities of the known method of smelting, reduction of technological and technical and economic indicators of smelting.

Технической задачей изобретения является повышение безопасности плавки за счет устранения выбросов при заливке жидкого чугуна в конвертер и по ходу продувки увеличение относительного количества оставленного конечного шлака, улучшение температурного и шлакового режимов конвертерной плавки на ранних стадиях продувки, а также улучшение технологических и технико-экономических показателей плавки.An object of the invention is to increase the safety of smelting by eliminating emissions when pouring molten iron into the converter and during purging, increase the relative amount of final slag left, improve the temperature and slag conditions of converter smelting in the early stages of purging, and also improve technological and technical and economic indicators of melting .

Технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в кислородном конвертере, включающем оставление конечного шлака предыдущей плавки, ввод на оставленный шлак твердого охладителя и загустителя, загрузку металлолома, заливку жидкого чугуна, продувку ванны кислородом, ввод по ходу продувки шлакообразующих материалов и флюсов, выпуск металла, оставление конечного шлака, в качестве твердого охладителя и загустителя используют композиционный материал в виде чушек, состоящих из смеси оксидосодержащего, углеродсодержащего и шлакообразующих материалов, предварительно залитых железоуглеродистым сплавом, композиционный материал вводят в шлак предыдущей плавки с расходом 5-250 кг/т шлака.The technical result is achieved by the fact that in the method of steelmaking in an oxygen converter, which includes leaving the final slag of the previous melting, introducing a solid cooler and thickener onto the left slag, loading scrap metal, pouring molten iron, purging the bath with oxygen, introducing slag-forming materials and fluxes while purging the release of metal, leaving the final slag, as a solid cooler and thickener use composite material in the form of ingots, consisting of a mixture of oxide-containing, carbon-containing and slag-forming materials preliminarily filled with an iron-carbon alloy, the composite material is introduced into the slag of the previous smelting with a flow rate of 5-250 kg / t of slag.

С целью более широкого изменения окислительно-восстановительного потенциала вводимых на шлак твердого окислителя и загустителя, возможности изменения их охлаждающей способности и на этой основе расширения пределов управления процессами в шлаке, дополнительно к композиционному материалу в смеси с ним используют твердый чугун в соотношении 1:(0,1-5) соответственно.In order to widen the change in the redox potential of the solid oxidizing agent and thickener introduced onto the slag, the possibility of changing their cooling ability and, on this basis, expanding the process control limits in the slag, in addition to the composite material, solid cast iron is used in a mixture with it in the ratio 1: (0 , 1-5), respectively.

Для повышения степени использования конечного шлака в конвертере оставляют 10-100% от общей массы образующегося на плавке шлака.To increase the degree of utilization of the final slag in the converter, 10-100% of the total mass of the slag formed in the smelting is left.

В качестве оксидосодержащего компонента композиционного материала используют железную руду, окалину, агломерат, железорудные окатыши, концентрат, марганецсодержащие материалы - руда, агломерат, ферросплавные шлаки, шламы и/или их смеси, а также оборотный шлак, магнийсодержащие флюсы и др. Эти материалы выполняют роль источника кислорода для окисления примесей металлической основы композиционного материала и заливаемого чугуна. Одновременно они выполняют частично функции шлакообразующих ингредиентов.As the oxide-containing component of the composite material, iron ore, scale, sinter, iron ore pellets, concentrate, manganese-containing materials - ore, sinter, ferroalloy slag, sludge and / or mixtures thereof, and recycled slag, magnesium fluxes, etc. are used. an oxygen source for the oxidation of impurities of the metal base of the composite material and cast iron. At the same time, they partially fulfill the functions of slag-forming ingredients.

Углеродсодержащие компоненты включают в себя уголь, кокс, карбиды кремния и кальция, отходы, содержащие углерод, в том числе колошниковую пыль, шламы и т.д. Эти материалы выполняют роль элементов-восстановителей по отношению к оксидам железа в оставленном шлаке и в случае необходимости и роль дополнительного энергоносителя.Carbon-containing components include coal, coke, silicon and calcium carbides, waste containing carbon, including blast furnace dust, sludge, etc. These materials play the role of reducing elements with respect to iron oxides in the slag left and, if necessary, the role of an additional energy carrier.

Шлакообразующие компоненты и флюсы включают в себя известь, ожелезненную известь, доломитизированную известь, доломит, плавиковый шпат, марганцевую руду, марганецсодержащие материалы, оксиды и фториды щелочно-земельных элементов (натрия, кальция, магния), оборотный шлак, магнийсодержащие флюсы типа ИМФ, ФОМ и др. Они могут входить как в состав композиционного материала, так и использоваться в свободном виде для непосредственного их ввода на оставленный шлак и по ходу продувки.Slag-forming components and fluxes include lime, ferruginous lime, dolomitized lime, dolomite, fluorspar, manganese ore, manganese-containing materials, oxides and fluorides of alkaline-earth elements (sodium, calcium, magnesium), recycled slag, IMF fluxes like magnesium, IMF fluxes etc. They can be included in the composition of the composite material, and can be used in free form for direct input to the left slag and during purging.

Металлической основой композиционного материала служат железоуглеродистые сплавы, а именно передельный чугун и полупродукт, получаемый после внедоменной предварительной обработки чугуна, а также углеродистый полупродукт, образующийся после удаления из чугуна примесей Ti, V, Si, Cr, Mn, P.The metal base of the composite material is iron-carbon alloys, namely, pig iron and an intermediate obtained after pre-cast iron pretreatment, as well as a carbon intermediate formed after removal of Ti, V, Si, Cr, Mn, P impurities from iron.

Композиционный материал включает в свой состав указанные компоненты при следующем их соотношении, мас.%:Composite material includes these components in their following ratio, wt.%:

оксидосодержащие материалыoxide-containing materials 1-351-35 углеродсодержащиеcarbon containing 0,5-150.5-15 шлакообразующиеslag-forming 5-305-30 железоуглеродистый сплав (основа)iron-carbon alloy (base) остальноеrest

Способ осуществляют следующим образом. После окончания выпуска металла и оставления шлака в конвертер на оставленный шлак загружают чушки композиционного материала в количестве 5-250 кг на 1 т шлака либо смесь чушек композита и твердого чугуна в соотношении 1:(0,1-5). До начала загрузки металлических охладителей и загустителя жидкого шлака - композита и твердого чугуна либо одновременно с ними на шлак подают шлакообразующие материалы, флюсы - известь, доломит, марганцевую руду, магнезиальные флюсы и др. шлакообразующие в количестве 5-90% от общего их расхода. Чушки композита имеют плотность порядка 5-6,5 г/см3, значительно превышающую плотность жидкого шлака и плотность шлакообразующих материалов и флюсов. Благодаря этому, а также значительной скорости падения чушки композита или смеси композита и чугуна пробивают слой шлака и попадают на днище конвертера. В момент удара их о поверхность жидкого шлака, на которой располагаются шлакообразующие реагенты и флюсы, происходит перемешивание расплава шлака и введенных на шлак материалов, а также увлечение последних внутрь шлака. Попав внутрь жидкого шлака, чушки композита или смеси композита и твердого чугуна, а также шлакообразующие материалы и флюсы быстро нагреваются, отнимая тепло у шлака. Шлак при этом охлаждается, загущается и затвердевает с образованием затвердевшего конгломерата. После этого на охлажденный шлак загружают металлолом. Введенные материалы дополнительно охлаждают уже затвердевший шлак, усиливая степень охлаждения этого конгломерата. Оксиды железа шлака, перейдя из жидкого в твердое состояние, утрачивают способность к бурному реагированию с углеродом жидкого чугуна. Поэтому дальнейшая заливка чугуна на затвердевший шлак не сопровождается выбросами.The method is as follows. After the metal is finished and slag is left in the converter, the pigs of composite material in the amount of 5-250 kg per 1 ton of slag or a mixture of composite ingots and solid cast iron in a ratio of 1: (0.1-5) are loaded onto the left slag. Prior to loading metal coolers and thickener of liquid slag - composite and solid cast iron, or simultaneously with them, slag-forming materials, fluxes - lime, dolomite, manganese ore, magnesia fluxes and other slag-forming materials are fed to the slag in the amount of 5-90% of their total consumption. The composite ingots have a density of about 5-6.5 g / cm 3 , significantly higher than the density of liquid slag and the density of slag-forming materials and fluxes. Due to this, as well as a significant fall rate of the ingot of the composite or a mixture of composite and cast iron, they break through the slag layer and fall on the bottom of the converter. At the moment of their impact on the surface of liquid slag, on which slag-forming reagents and fluxes are located, the melt of the slag and the materials introduced onto the slag are mixed, as well as the latter is entrained inside the slag. Once inside liquid slag, ingots of a composite or a mixture of composite and cast iron, as well as slag-forming materials and fluxes, they quickly heat up, taking away heat from the slag. In this case, the slag cools, thickens and hardens with the formation of hardened conglomerate. After that, scrap is loaded onto chilled slag. The introduced materials additionally cool the already solidified slag, increasing the degree of cooling of this conglomerate. Iron oxides of slag, having passed from a liquid to a solid state, lose the ability to react violently with carbon of molten iron. Therefore, further cast iron casting on hardened slag is not accompanied by emissions.

В процессе заливки чугуна наружная поверхность чушек, уже предварительно нагретых за счет тепла шлака, дополнительно нагревается до температуры расплавленного чугуна (1300-1400°С), превышающей температуру плавления чугуна (1150°С), и оплавляется. При этом на поверхности чушек композита и чугуна начинают окисляться все примеси железоуглеродистого сплава, включая углерод. При этом окисление углерода протекает с высокими скоростями 0,1-0,3%С/мин и более, что значительно превышает скорость окисления углерода жидкого чугуна в начальные периоды конвертерной плавки. Образующийся при этом монооксид углерода СО аналогично донной продувке перемешивает жидкий металл и шлак, ускоряя процессы тепломассопереноса в конвертерной ванне, и служит дополнительным источником поступления тепла благодаря его дожиганию до СО2. Одновременно с этим при заливке жидкого чугуна в конвертер происходит прогрев ранее введенных на металлолом шлакообразующих реагентов и флюсов. Это способствует более быстрому растворению их в шлаке и ускоряет формирование шлака.In the process of casting iron, the outer surface of ingots, already preheated due to the heat of slag, is additionally heated to a temperature of molten cast iron (1300-1400 ° C), exceeding the melting temperature of cast iron (1150 ° C), and melts. At the same time, all impurities of the iron-carbon alloy, including carbon, begin to oxidize on the surface of the composite ingots and cast iron. Moreover, carbon oxidation proceeds at high rates of 0.1-0.3% C / min or more, which significantly exceeds the rate of carbon oxidation of molten iron in the initial periods of converter smelting. The carbon monoxide CO formed during this process, similarly to bottom blowing, mixes liquid metal and slag, accelerating heat and mass transfer processes in the converter bath, and serves as an additional source of heat due to its afterburning to CO 2 . At the same time, when pouring molten iron into the converter, the slag-forming reagents and fluxes previously introduced into the scrap metal are heated. This contributes to a more rapid dissolution of them in the slag and accelerates the formation of slag.

В процессе продувки затвердевший шлак вместе с частицами шлакообразующих материалов и флюсов в результате механического гидродинамического и теплового воздействия металлолома и жидкого чугуна распадается на фрагменты. После окончания расплавления металлолома, выступающего над поверхностью чугуна, куски твердого шлака расплавляются под действием высокой температуры реакционной зоны. При этом на поверхности металлической ванны быстро формируется шлак. В этот шлак поступают введенные в шлак и на металлолом флюсы и шлакообразующие материалы, компоненты, высвободившиеся из чушек композита после их расплавления, продукты окисления примесей чугуна и оксиды железа, образующиеся в реакционной зоне при взаимодействии кислорода дутья с чугуном. В результате смешения этих компонентов образуется активный высокореакционный шлак, состояние которого поддерживается во время продувки ванны кислородом путем периодического ввода новых порций шлакообразующих реагентов и флюсов.During the purging process, hardened slag together with particles of slag-forming materials and fluxes breaks up into fragments as a result of mechanical hydrodynamic and thermal effects of scrap metal and molten iron. After the melting of the scrap metal protruding above the surface of the cast iron, the pieces of solid slag are melted by the high temperature of the reaction zone. Moreover, slag is quickly formed on the surface of the metal bath. Fluxes and slag-forming materials introduced into the slag and scrap metal, components released from the ingots of the composite after their melting, oxidation products of pig iron impurities and iron oxides formed in the reaction zone during the interaction of blast oxygen and cast iron enter this slag. As a result of mixing these components, an active highly reactive slag is formed, the state of which is maintained during the purging of the bath with oxygen by periodically introducing new portions of slag-forming reagents and fluxes.

При длительной непрерывной работе с оставлением шлака в нем накапливаются сера и фосфор, что может вызвать увеличение в металле содержание этих элементов. Поэтому шлак обновляют, изменяя с этой целью количество конечного шлака, оставляемого в конвертере.During long-term continuous operation with the leaving of slag, sulfur and phosphorus accumulate in it, which can cause an increase in the content of these elements in the metal. Therefore, the slag is updated by changing for this purpose the amount of final slag left in the converter.

При варианте работы с полным оставлением конечного шлака твердые охладители и загустители вводят в шлак до начала слива шлака из конвертера. По истечении 1-5 мин от начала ввода производят скачивание части конечного шлака. Далее на оставленный затвердевший шлак вводят начальную порцию металлолома, заливают жидкий чугун и начинают продувку ванны кислородом. В этом случае введенные в шлак холодные материалы нагреваются от шлака более сильно. За счет этого повышается эффективность использования тепла конечного конвертерного шлака. Благодаря этому температура твердожидкой ванны перед началом продувки получается более высокой, что увеличивает скорость растворения извести и других флюсов в шлаке и ускоряет процесс формирования физически однородного и активного шлака с повышенной основностью. Одновременно с этим вследствие более высокой степени нагрева наружной поверхности чушек композита и чугуна увеличивается количество расплавленного чугуна и, следовательно, количество углерода и других элементов-восстановителей, вносимых в шлак композитом и чугуном. Благодаря этому усиливается восстановление железа из оксидов железа и шлака. В свою очередь, это увеличивает раскисленность шлака, что снижает опасность выбросов и одновременно повышает извлечение железа из шлака и в целом выход годного железа. Выделяющийся при этом монооксид углерода, являющийся продуктом взаимодействия углерода и оксидов железа композиционного материала, догорает в атмосфере конвертера, обеспечивая дополнительный и вместе с тем регулируемый приток тепла.In the case of operation with complete abandonment of the final slag, solid coolers and thickeners are introduced into the slag before the slag is drained from the converter. After 1-5 minutes from the start of the input, a portion of the final slag is downloaded. Next, the initial portion of scrap metal is introduced into the left hardened slag, liquid iron is poured and the bath is purged with oxygen. In this case, the cold materials introduced into the slag are heated more strongly from the slag. Due to this, the heat efficiency of the final converter slag is increased. Due to this, the temperature of the solid-liquid bath before blowing begins to be higher, which increases the dissolution rate of lime and other fluxes in the slag and accelerates the formation of a physically uniform and active slag with increased basicity. At the same time, due to a higher degree of heating of the outer surface of the ingots of the composite and cast iron, the amount of molten cast iron and, consequently, the amount of carbon and other reducing elements introduced into the slag by composite and cast iron increase. Due to this, the reduction of iron from iron oxides and slag is enhanced. In turn, this increases the slag deoxidation, which reduces the risk of emissions and at the same time increases the extraction of iron from the slag and, in general, the yield of iron. The carbon monoxide released during this process, which is a product of the interaction of carbon and iron oxides of the composite material, burns out in the atmosphere of the converter, providing an additional and at the same time controlled heat influx.

Чушки материала либо их смесь с твердым чугуном загружают в оставленный шлак одновременно с подачей шлакообразующих реагентов и флюсов или после ввода этих материалов. Общее количество компонентов, вводимых на шлак, составляет 5-90% от общего расхода на плавку.Ingots of material or their mixture with cast iron are loaded into the slag left at the same time as the supply of slag-forming reagents and fluxes, or after the introduction of these materials. The total amount of components introduced into the slag is 5-90% of the total consumption for smelting.

Это позволяет ввести в конвертер до начала продувки заданное количество шлакообразующих компонентов и флюсов и обеспечить более раннее шлакообразование и улучшить тепловой и температурный режим плавки. Куски твердых материалов, попадая на шлак, покрытый сверху слоем флюсов, увлекают флюсы вглубь жидкого шлака, способствуя тем самым смешению жидкого шлака и вводимых материалов, загущению и равномерному охлаждению шлака. Основным результатом этого приема является возможность быстрого и гарантированного перехода шлака из расплавленного в твердое состояние и формирование однородной твердой смеси шлака, шлакообразующих флюсов, чушек композиционного материала либо чушек композита и твердого чугуна. Это ускоряет процессы тепломассообмена в этой смеси и предварительно подготавливает ее к последующему формированию из нее физически и химически однородного активного шлака.This allows you to enter the specified amount of slag-forming components and fluxes into the converter before starting the purge and provide earlier slag formation and improve the thermal and temperature conditions of the smelting. Pieces of solid materials, falling on the slag, coated with a layer of fluxes, carry the fluxes deep into the liquid slag, thereby contributing to the mixing of liquid slag and input materials, thickening and uniform cooling of the slag. The main result of this technique is the possibility of a quick and guaranteed transition of slag from molten to solid and the formation of a uniform solid mixture of slag, slag-forming fluxes, ingots of composite material or ingots of composite and cast iron. This accelerates the heat and mass transfer processes in this mixture and prepares it for the subsequent formation of physically and chemically homogeneous active slag from it.

Ввод на оставленный в конвертере расплавленный шлак чушек композиционного материала производят в количестве 5-250 кг/т шлака. Присадки холодного твердого материала вызывают охлаждение жидкого шлака и его загущение, в результате чего резко снижается интенсивность взаимодействия оксидов железа в шлаке с углеродом заливаемого в конвертер жидкого чугуна. Это предотвращает выбросы из конвертера при заливке чугуна. Чушки материала интенсивно нагреваются от жидкого шлака благодаря относительно большой удельной поверхности и высокого перепада температур вводимого материала и шлака. В сочетании с пониженной температурой плавления материала это обеспечивает быстрый нагрев поверхности чушек до расплавления и поступление стекающего с поверхности чушек расплава чугуна в шлак. Примеси чугуна - углерод, кремний и марганец - при этом восстанавливают оксиды железа, снижая тем самым их содержание в оставленном шлаке. Вследствие этого дополнительно уменьшается возможность бурного протекания реакции между углеродом заливаемого чугуна и оксидами шлака и появления выбросов. Восстановление железа из оксидов шлака повышает извлечение железа и выход жидкого металла.The input to the molten slag of the ingots of composite material left in the converter is carried out in an amount of 5-250 kg / t of slag. Additives of cold solid material cause cooling of the liquid slag and its thickening, as a result of which the intensity of the interaction of iron oxides in the slag with the carbon of molten iron poured into the converter decreases sharply. This prevents emissions from the converter when casting iron. The ingots of the material are intensely heated by liquid slag due to the relatively large specific surface area and the high temperature difference of the input material and slag. In combination with a lower melting temperature of the material, this ensures quick heating of the surface of the ingots before melting and the flow of molten iron flowing from the surface of the ingots into the slag. Impurities of cast iron - carbon, silicon and manganese - reduce iron oxides, thereby reducing their content in the slag left. As a result, the possibility of a violent reaction between the carbon of cast iron and slag oxides and the appearance of emissions is further reduced. Reduction of iron from slag oxides increases iron recovery and yield of liquid metal.

Присадки материала на шлак в диапазоне 5-250 кг/т шлака полностью устраняют опасность возникновения выбросов как по ходу заливки чугуна в конвертер, так и в процессе продувки ванны, а также обеспечивают дополнительное извлечение железа из шлака.Additives of material on slag in the range of 5-250 kg / t of slag completely eliminate the risk of emissions both during the casting of pig iron into the converter and during the purge of the bath, as well as provide additional extraction of iron from the slag.

При количестве материала менее 5 кг/т шлака охлаждение шлака и степень его раскисления получаются относительно небольшими и не обеспечивают достаточного охлаждения, загущения шлака и снижения его окисленности. Вследствие этого увеличивается вероятность возникновения выбросов. Для борьбы с этим явлением приходится снижать скорость заливки жидкого чугуна в конвертер, что ухудшает показатели предлагаемого способа, особенно продолжительность первого периода продувки, выход стали, скорость шлакообразования. Поэтому снижение расхода материала ниже 5 кг/т нецелесообразно.When the amount of material is less than 5 kg / t of slag, the cooling of the slag and the degree of its deoxidation are relatively small and do not provide sufficient cooling, thickening of the slag and reduce its oxidation. As a result, the likelihood of outbreaks increases. To combat this phenomenon, it is necessary to reduce the rate of pouring liquid iron into the converter, which worsens the performance of the proposed method, especially the duration of the first purge period, steel yield, and slag formation rate. Therefore, reducing the consumption of material below 5 kg / t is impractical.

Если же количество вводимого материала превышает 250 кг/т шлака, то охлаждение шлака получается чрезмерным. Одновременно значительно возрастает количество твердого материала в конвертере. Для нагрева этого материала запаса имеющегося в шлаке тепла оказывается недостаточно. В результате этого затягивается процесс перехода затвердевшего шлака и материала в жидкое состояние. Это ухудшает условия формирования шлака в начальный период продувки и приводит к выбросам в процессе продувки. Эти факторы ограничивают верхний предел этого параметра. Поэтому в предлагаемом способе диапазон расходов материала 5-250 кг/т является наиболее рациональным и обеспечивает достижение максимально возможного эффекта.If the amount of input material exceeds 250 kg / t of slag, the cooling of the slag is excessive. At the same time, the amount of solid material in the converter increases significantly. To heat this material, the supply of heat in the slag is not enough. As a result of this, the process of transition of the hardened slag and material to a liquid state is delayed. This worsens the conditions for the formation of slag in the initial purge period and leads to emissions during the purge process. These factors limit the upper limit of this parameter. Therefore, in the proposed method, the range of flow rates of the material 5-250 kg / t is the most rational and ensures the achievement of the maximum possible effect.

Чушки композиционного материала можно вводить на шлак совместно с твердым чугуном в соотношении 1:(0,1-5) соответственно. Это дополнительно позволяет в широких пределах регулировать соотношение углерод-кислород в смеси материала и твердого чугуна в зависимости от состава и количества оставленного шлака, а также окислительно-восстановительные свойства и охлаждающий эффект за счет комбинирования свойств чушек материала и чугуна. Присутствие в этой смеси чушек материала обеспечивает барботаж шлака газами в результате реакции, идущей между углеродом и оксидами в этом материале, а также поступление дополнительного количества тепла в результате дожигания СО до CO2 над шлаком. Кипение и перемешивание шлака пузырьками газа ускоряет теплообмен между чушками материала и твердого чугуна с одной стороны и жидким шлаком с другой, а также предотвращает сплавление чушек материала и твердого чугуна в единый трудноплавящий монолит, обеспечивает тем самым быстрый нагрев материалов и быстрое охлаждение шлака после начала продувки. Твердый чугун в результате частичного оплавления его поверхности и образования жидкого расплава служит дополнительным источником элементов, раскисляющих шлак.Composites of composite material can be introduced onto slag together with solid cast iron in a ratio of 1: (0.1-5), respectively. This additionally allows to widely control the carbon-oxygen ratio in the mixture of material and solid cast iron, depending on the composition and amount of slag left, as well as the redox properties and cooling effect by combining the properties of the ingots of material and cast iron. The presence of ingots of material in this mixture ensures the bubbling of slag by gases as a result of the reaction between carbon and oxides in this material, as well as the addition of additional heat as a result of afterburning of CO to CO 2 above the slag. Boiling and mixing slag with gas bubbles accelerates heat transfer between the ingots of material and solid iron on the one hand and liquid slag on the other, and also prevents the ingots of material and solid iron from fusing into a single refractory monolith, thereby ensuring quick heating of the materials and rapid cooling of the slag after the start of purging . Solid iron as a result of partial melting of its surface and the formation of liquid melt serves as an additional source of elements that deoxidize slag.

Основным результатом совместного использования чушек материала и твердого чугуна является одновременное достижение быстрого перевода шлака из жидкого в твердое состояние и его раскисления элементами, входящими в состав чугуна, а также возможность дополнительного поступления тепла в результате дожигания над шлаком СО до CO2.The main result of the joint use of ingots of material and solid cast iron is the simultaneous achievement of a quick conversion of slag from liquid to solid and its deoxidation by the elements that make up cast iron, as well as the possibility of additional heat due to afterburning of CO to CO 2 above the slag.

Совместное использование чушек материала и твердого чугуна увеличивает количество охладителей, подаваемых на шлак, и их суммарное количество по сравнению с охлаждением шлака шлакообразующими материалами и флюсами. Одновременно это облегчает задачу синхронизации процессов охлаждения шлака перед заливкой чугуна и его обратного превращения в жидкое состояние после заливки чугуна и начала продувки.The combined use of ingots of material and solid cast iron increases the number of coolers supplied to the slag and their total amount compared to cooling the slag with slag-forming materials and fluxes. At the same time, this facilitates the task of synchronizing the processes of slag cooling before casting and casting it back to liquid after casting and starting to purge.

Если соотношение будет менее 1:0,1, то эффект дополнительного охлаждения шлака, поступления элементов-восстановителей из чугуна в шлак и раскисления последнего получается слабым и ввод твердого чугуна теряет смысл. Если же соотношение взято более 1:5, то происходит чрезмерное охлаждение шлака, увеличивается доля твердого металлического материала в шихте и возрастает поступление углерода в ванну. Для расплавления дополнительного количества твердого чугуна и удаления из него углерода требуется время и расход кислорода, что ухудшает тепловой баланс плавки и показатели предлагаемого способа. Кроме того, при этом возникает опасность перегрева конечного металла выше допустимого.If the ratio is less than 1: 0.1, then the effect of additional cooling of the slag, the supply of reducing elements from cast iron to slag and deoxidation of the latter is weak and the introduction of solid cast iron loses its meaning. If the ratio is taken more than 1: 5, then excessive cooling of the slag occurs, the proportion of solid metallic material in the charge increases and the flow of carbon into the bath increases. To melt an additional amount of solid cast iron and remove carbon from it, time and oxygen consumption are required, which affects the heat balance of the heat and the performance of the proposed method. In addition, there is a danger of overheating of the final metal above the permissible level.

В конвертере предлагается оставлять 10-100% конечного шлака вместо 25% и менее по известной технологии, что обеспечивает более полное его использование. Верхний предел - 100% - относится к случаю использования предварительно рафинированного химического и физически холодного чугуна или полупродукта, когда количество образующегося шлака резко снижается - до 30-60 кг/т жидкой стали.It is proposed in the converter to leave 10-100% of the final slag instead of 25% or less according to known technology, which ensures its more complete use. The upper limit - 100% - refers to the case of using pre-refined chemical and physically cold cast iron or intermediate, when the amount of slag formed sharply decreases - up to 30-60 kg / t of liquid steel.

Нижний предел - 10% - относится к случаю выплавки низко- и особо низкоуглеродистых чистых сталей, при выплавке которых количество образующегося шлака сильно возрастает и достигает 150-200 кг/т жидкой стали. Если количество оставленного шлака будет менее 10%, то эффект предлагаемого способа будет незначительным вследствие относительно малой величины шлака, вовлеченного в повторное использование (не более 3-6 кг/т стали).The lower limit - 10% - refers to the case of smelting low- and especially low-carbon pure steels, in the smelting of which the amount of slag formed increases significantly and reaches 150-200 kg / t of liquid steel. If the amount of slag left is less than 10%, the effect of the proposed method will be insignificant due to the relatively small amount of slag involved in the reuse (not more than 3-6 kg / t of steel).

Поэтому пределы 10-100% являются наиболее рациональными с позиций максимального использования потенциала конвертерного шлака. Одновременно эти пределы обеспечивают обновление шлака при длительной непрерывной работе конвертера с оставлением шлака. Необходимость этого объясняется накоплением серы и фосфора в конечном шлаке и опасностью получения повышенного содержания этих элементов в металле по окончании продувки.Therefore, the limits of 10-100% are the most rational from the point of view of maximizing the potential of converter slag. At the same time, these limits ensure slag renewal during continuous continuous operation of the converter, leaving slag left. The need for this is due to the accumulation of sulfur and phosphorus in the final slag and the danger of obtaining a high content of these elements in the metal at the end of the purge.

Чушки композиционного материала или их смесь с твердым чугуном можно вводить как на оставленный шлак после предварительного скачивания части его, так и перед удалением шлака из конвертера, когда количество шлака максимально. В последнем случае суммарный расход вводимых охладителей возрастает, что позволяет повысить степень утилизации тепла и железа конечного шлака и шлака в целом. Вводимые в конвертер чушки композита или их смесь с твердым чугуном в этом случае нагреваются более сильно, вследствие чего активно раскисляют шлак и восстанавливают железо из оксидов. В результате этого повышается извлечение железа из шлака и снижается его склонность к бурному взаимодействию с углеродом чугуна при его заливке. Образующиеся при реакции углерода и оксидов железа шлака СО и CO2 интенсивно перемешивают шлак, увеличивая скорость его теплообмена с чушками композиционного материала или его смеси с твердым чугуном. По истечении 1-5 мин после ввода материала либо его смеси с твердым чугуном в конвертер производят удаление части шлака до требуемого уровня. В процессе скачивания продолжается тепломассообмен этих материалов со шлаком, что обеспечивает более полное протекание этих процессов. После спуска части шлака на оставленный жидкий шлак загружают шлакообразующие материалы и флюсы, вводят новую порцию композита или смеси композита и твердого чугуна и загружают металлолом, вводят порцию шлакообразующих материалов и флюсов, заливают чугун, начинают продувку ванны кислородом и т.д.Composites of composite material or their mixture with cast iron can be introduced both on the slag left after a preliminary download of part of it, and before removing the slag from the converter, when the amount of slag is maximum. In the latter case, the total consumption of introduced coolers increases, which allows to increase the degree of heat and iron utilization of the final slag and slag as a whole. The composite ingots introduced into the converter or their mixture with solid cast iron in this case are heated more strongly, as a result of which slag is actively deoxidized and iron is reduced from oxides. As a result of this, the extraction of iron from the slag increases and its tendency to violently interact with the carbon of cast iron when it is poured decreases. The CO and CO 2 slag formed during the reaction of carbon and iron oxides intensively mix the slag, increasing the rate of its heat exchange with ingots of composite material or its mixture with solid cast iron. After 1-5 minutes after entering the material or its mixture with solid cast iron into the converter, part of the slag is removed to the required level. During the download process, heat and mass transfer of these materials to the slag continues, which ensures a more complete course of these processes. After the slag part is drained, slag-forming materials and fluxes are loaded onto the left liquid slag, a new portion of the composite or a mixture of composite and solid cast iron is introduced and scrap metal is loaded, a portion of slag-forming materials and fluxes is introduced, cast iron is poured, the bath is purged with oxygen, etc.

Пример конкретного выполнения. Твердые чушки композиционного материала изготавливали на машине непрерывной разливки чугуна, оборудованной дополнительными устройствами и емкостями для приема исходных компонентов, подачи этих компонентов к машине, системой дозирования в литейные формы (мульды) разливочной машины чугуна.An example of a specific implementation. Solid ingots of composite material were made on a continuous casting machine equipped with additional devices and containers for receiving the initial components, feeding these components to the machine, and a dosing system for the casting molds (molds) of the casting iron casting machine.

Перед заливкой жидким металлическим расплавом в литейные формы загружали исходные железорудные компоненты, имеющие размер фракции 5-25 мм, в количестве, обеспечивающем получение чушек заготовки с суммарным содержанием наполнителей от 5 до 50 мас.%.Before pouring liquid metal melt into the casting molds, the initial iron ore components were loaded having a fraction size of 5–25 mm, in an amount providing billets with a total filler content of 5 to 50 wt.%.

Наиболее легкий компонент композита - углеродсодержащий компонент - предварительно окусковывали вместе с оксидами железа, используя для этого холодное брикетирование. Это позволило обеспечить повышение плотности углеродного материала и его равномерное распределение в теле чушки. Заполненные наполнителями литейные формы заливали железоуглеродистым расплавом, роль которого выполнял жидкий передельный чугун или полупродукт внедоменной обработки чугуна. В процессе движения конвейера с расположенными на нем литейными формами смесь жидкого чугуна и наполнителей охлаждалась изнутри введенными в расплав компонентами и затвердевала. Для ускорения затвердевания верхнюю наружную поверхность чушек, контактирующих с окружающей атмосферой, охлаждали водой. Полученный материал в виде чушек поступал в твердом виде в кислородно-конвертерный цех.The lightest component of the composite — the carbon-containing component — was pre-agglomerated together with iron oxides using cold briquetting. This made it possible to increase the density of the carbon material and its uniform distribution in the pig body. The casting molds filled with fillers were poured with iron-carbon melt, the role of which was carried out by liquid pig iron or an intermediate product of non-baked cast iron processing. During the movement of the conveyor with casting molds located on it, the mixture of molten iron and fillers was cooled from the inside by the components introduced into the melt and solidified. To accelerate solidification, the upper outer surface of the ingots in contact with the surrounding atmosphere was cooled with water. The resulting material in the form of ingots was supplied in solid form to an oxygen-converter shop.

После окончания продувки и выпуска жидкого металла в конвертер на оставленный жидкий шлак (10-100%) вводили известь и доломит, а затем композиционный материал либо смесь этого композита и твердого чугуна. В результате воздействия холодных материалов жидкий шлак охлаждался, загущался и превращался из жидкого в твердое состояние. При этом в конвертере образовывался конгломерат, состоящий из чушек композита или чушек композита и чугуна, охлажденного шлака, шлакообразующих материалов и флюсов, замешанных в шлак при падении чушек на поверхность шлакового расплава. После этого в конвертер загружали металлолом, заливали жидкий чугун и начинали продувку ванны кислородом сверху. В процессе загрузки лома и заливки жидкого чугуна большая часть образовавшегося конгломерата дробилась на отдельные фрагменты, состоящие из смеси затвердевшего шлака, шлакообразующих флюсов, чушек композита или смеси чушек композита и твердого чугуна. Эти фрагменты после заливки чугуна, начала продувки и проплавления металлолома всплывали на поверхность чугуна. Чушки композита, имеющие плотность, близкую к жидкому чугуну, при этом оставались в расплаве чугуна, постепенно отделяясь от днища конвертера и подвсплывая к поверхности металлической ванны. Чушки чугуна, если их использовали совместно с композитом, при этом оставались на днище ванны. После зажигания плавки и расплавления металлолома, выступающего над поверхностью чугуна, производили окисление кремния, марганца, части железа и доплавление лома, находящегося в объеме жидкого чугуна. Одновременно с этим осуществляли наводку шлака с использованием продуктов окисления элементов чугуна - железа, кремния и марганца, оставленного шлака предыдущей плавки, шлакообразующих и флюсов, введенных на оставленный шлак, а также шлакообразующих компонентов, высвобожденных из композита после его расплавления. Высокие температуры реакционной зоны и образующие оксиды железа ускоряли расплавление твердой, но горячей смеси оставленного в конвертере шлака и введенных в него охладителей и загустителя и обеспечивали быстрое формирование гомогенного высокоактивного шлака. Затем, используя наведенный шлак и расплав, образованный из смеси жидкого чугуна, расплавившегося лома и расплавившихся чушек композита или смеси композита твердого чугуна, производили интенсивное окисление углерода. Основность шлака, содержание в нем оксида магния и другие параметры шлака и шлакового режима регулировали подачей сыпучих шлакообразующих материалов и флюсов. Интенсивность продувки кислородом поддерживали на уровне 2,9-3,1 м3/(мин·т). После снижения концентрации углерода в металле до уровня 0,05-0,10% и нагрева металла до температуры 1650-1680°С продувку прекращали и производили выпуск металла с оставлением в конвертере 10-100% шлака. Далее на оставленный шлак присаживали чушки композита или его смеси с твердым чугуном, шлакообразующие материалы и флюсы. Чушки композита обеспечивали интенсивное перемешивание жидкого шлака пузырьками СО, образующимися в результате взаимодействия углерода и кислорода, имеющихся в композите. Углерод металлической основы композита и твердого чугуна после перехода в расплавленное состояние реагировал с оксидами железа, раскисляя шлак и восстанавливая железо из оксидов шлака. Соотношение количества углерода, поступающего из композита и твердого чугуна на раскисление шлака, регулировали путем изменения общего расхода этих материалов и соотношения их долей. Для снятия технологических характеристик дутьевого и шлакового режима плавки вели с промежуточным скачиванием шлака.After the purge and release of the liquid metal was completed, lime and dolomite were added to the left liquid slag (10-100%), and then composite material or a mixture of this composite and cast iron was introduced. As a result of exposure to cold materials, the liquid slag was cooled, thickened and transformed from liquid to solid. In this case, a conglomerate was formed in the converter, consisting of composite ingots or composite ingots and cast iron, cooled slag, slag-forming materials and fluxes mixed into the slag when the ingots fell on the surface of the slag melt. After that, scrap was loaded into the converter, molten iron was poured, and the bath was purged with oxygen from above. During the loading of scrap and pouring molten iron, most of the conglomerate formed was crushed into separate fragments consisting of a mixture of hardened slag, slag-forming fluxes, composite ingots or a mixture of composite ingots and solid iron. These fragments after pouring cast iron, the beginning of purging and penetration of scrap metal surfaced on the surface of cast iron. The ingots of the composite, having a density close to molten iron, remained in the molten iron, gradually separating from the bottom of the converter and floating up to the surface of the metal bath. Cast iron ingots, if used together with the composite, remained on the bottom of the bathtub. After ignition of the melting and melting of scrap metal protruding above the surface of cast iron, the oxidation of silicon, manganese, part of iron and the addition of scrap in the volume of molten cast iron were performed. At the same time, slag was induced using the products of oxidation of pig iron elements - iron, silicon and manganese, left slag from the previous smelting, slag-forming and fluxes introduced to the left slag, as well as slag-forming components released from the composite after its melting. High temperatures of the reaction zone and forming iron oxides accelerated the melting of the solid, but hot mixture of slag left in the converter and coolers and thickeners introduced into it and ensured the rapid formation of homogeneous highly active slag. Then, using induced slag and a melt formed from a mixture of molten iron, molten scrap and molten ingots of a composite or composite mixture of solid cast iron, intense carbon oxidation was performed. The basicity of the slag, the content of magnesium oxide in it, and other parameters of the slag and slag regime were regulated by the flow of bulk slag-forming materials and fluxes. The oxygen purge rate was maintained at 2.9-3.1 m 3 / (min · t). After reducing the carbon concentration in the metal to the level of 0.05-0.10% and heating the metal to a temperature of 1650-1680 ° C, the purge was stopped and the metal was released, leaving 10-100% of slag in the converter. Next, the ingots of the composite or its mixture with solid cast iron, slag-forming materials and fluxes were planted on the slag left. The ingots of the composite provided intensive mixing of the liquid slag with CO bubbles formed as a result of the interaction of carbon and oxygen present in the composite. After the transition to the molten state, the carbon of the metal base of the composite and cast iron reacted with iron oxides, deoxidizing the slag and reducing iron from the slag oxides. The ratio of the amount of carbon coming from the composite and solid iron for slag deoxidation was controlled by changing the total consumption of these materials and the ratio of their shares. To remove the technological characteristics of the blast and slag regime, smelting was carried out with intermediate slag downloading.

В таблице приведены примеры осуществления способа выплавки стали в конвертере с различными технологическими параметрами по предлагаемому способу и известному (прототипу).The table shows examples of the method of steelmaking in a converter with various technological parameters according to the proposed method and the known (prototype).

В оптимальных примерах 2-7 вследствие охлаждения и загущения оставленного шлака композиционным материалом, основу которого составляет металл в виде железоуглеродистого сплава и минеральные наполнители, либо смесью материала и твердого чугуна достигнуты безопасные условия плавки, увеличение количества оставляемого конечного шлака, улучшение показателей плавки.In optimal examples 2-7, due to cooling and thickening of the slag left by the composite material, the basis of which is metal in the form of an iron-carbon alloy and mineral fillers, or by a mixture of material and solid cast iron, safe melting conditions are achieved, an increase in the amount of final slag left, an improvement in melting indices.

Результаты расчетов и промышленных испытаний с изменяющимися в широком диапазоне технологическими параметрами подтвердили, что предлагаемая технология обеспечивает вследствие лучшего охлаждения оставленного шлака и снижения уровня окисленности этого шлака спокойный ход плавки без образования выбросов при заливке жидкого чугуна в конвертер и в процессе обезуглероживания ванны, повышение температуры ванны в допродувочный период и в первый начальный период продувки на 50-150°С, ускорение растворения извести и скорости формирования шлака, повышенную интенсивность рафинирования чугуна от углерода, серы и фосфора в начальном периоде продувки и плавки в целом, а также более высокий выход годного, меньший и стабильный уровень окисленности шлака и металла, чистоту конечного металла по сере, фосфору и неметаллическим включениям, более полное использование конечного конвертерного шлака.The results of calculations and industrial tests with technological parameters varying over a wide range have confirmed that the proposed technology ensures, due to better cooling of the slag left and the level of oxidation of this slag, a smooth melting process without emission when pouring molten iron into the converter and during decarburization of the bath, increasing the bath temperature in the pre-purge period and in the first initial purge period by 50-150 ° C, the acceleration of lime dissolution and the formation rate went ka, increased intensity of refining cast iron from carbon, sulfur and phosphorus in the initial period of blowing and smelting in general, as well as higher yield, lower and more stable oxidation of slag and metal, the purity of the final metal in sulfur, phosphorus and non-metallic inclusions, more complete use of final converter slag.

По предлагаемой технологии в начальный период продувки обеспечивается повышение скорости растворения извести в шлак с 80 до 110-138 кг/мин, увеличение степени удаления фосфора с 72 до 83,9-93,5%, а серы с 49 до 52,8-56,1%; сокращение расхода извести на 4,3-11,6 кг/т, доломита - на 6,9-9,4 кг/т, плавикового шпата на 0,4-1,8 кг/т, снижение окисленности шлака на 1,5-4,8% абс., окисленности металла с 0,075 до 0,050-0,069, повышение остаточного содержания марганца с 0,05 до 0,08-0,15%. На опытных плавках, проведенных по предлагаемой технологии, расход чугуна уменьшился с 835,6 до 823,8-827,5 кг/т, длительность начального периода снизилась на 2,1-3,5 мин, выход годного возрос на 0,4-1%, повысилась средняя доля плавок с содержанием фосфора не более 0,012 и серы не более 0,016% с 57,2 до 78,3%, а также снизился расход торкрет-массы с 2,61 до 2,38-2,54 кг/т.According to the proposed technology, an increase in the rate of dissolution of lime into slag from 80 to 110-138 kg / min, an increase in the degree of phosphorus removal from 72 to 83.9-93.5%, and sulfur from 49 to 52.8-56 are provided in the initial purge period. ,one%; reduction of lime consumption by 4.3-11.6 kg / t, dolomite - by 6.9-9.4 kg / t, fluorspar by 0.4-1.8 kg / t, reduction of slag oxidation by 1.5 -4.8% abs., Metal oxidation from 0.075 to 0.050-0.069, increase in the residual manganese content from 0.05 to 0.08-0.15%. In the experimental melts carried out according to the proposed technology, the consumption of cast iron decreased from 835.6 to 823.8-827.5 kg / t, the duration of the initial period decreased by 2.1-3.5 minutes, the yield increased by 0.4- 1%, the average proportion of swimming trunks with a phosphorus content of not more than 0.012 and sulfur no more than 0.016% increased from 57.2 to 78.3%, and the consumption of shotcrete mass decreased from 2.61 to 2.38-2.54 kg / t

Показатели плавок с использованием предлагаемого и известного способаIndicators swimming trunks using the proposed and known method

ПоказателиIndicators ПримерыExamples ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 66 77 88 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 1. Удельный расход композиционного1. The specific consumption of composite материала на охлаждение оставленного шлака, кг/т шлакаmaterial for cooling the left slag, kg / t of slag 4,64.6 5,25.2 2121 4848 7373 9595 100,3100.3 115115 -- 2. Соотношение долей композиционного материала и твердого чугуна, вводимых на оставленный шлак2. The ratio of the proportions of the composite material and solid iron, introduced to the left slag 1:0,061: 0.06 1:0,111: 0.11 1:21: 2 1:41: 4 1:3,51: 3,5 1:41: 4 1:5,21: 5.2 1:6,11: 6.1 -- 3. Относительное количество шлакообразующих и флюсов, вводимых в конвертер до начала подачи композиционного материала или его смеси с твердым чугуном, %3. The relative amount of slag-forming and fluxes introduced into the converter before the filing of the composite material or its mixture with cast iron,% 4,64.6 6,16.1 18,318.3 31,831.8 49,149.1 69,769.7 87,587.5 9191 -- 4. Количество шлака, оставленного в конвертере, % от суммарного количества, образующегося за плавку4. The amount of slag left in the converter,% of the total amount formed during the smelting 2323 2727 3737 3939 4141 4747 5151 5959 21,521.5 5. Температура чугуна, °С5. Temperature of cast iron, ° С - перед началом продувки- before starting purge 11701170 12101210 12301230 12801280 13151315 13331333 13171317 12801280 1100-11501100-1150 - по истечении 30% времени продувки- after 30% of the purge time 13501350 13611361 13651365 13761376 13851385 13961396 14081408 13911391 13401340 6. Степень удаления фосфора и серы соответственно6. The degree of removal of phosphorus and sulfur, respectively в начальный периодin the initial period 7878 83,983.9 87,287.2 93,593.5 92,692.6 91,491.4 90,890.8 88,388.3 7272 продувки (от момента ее начала до промежуточного скачивания шлака), %purge (from the moment of its beginning to the intermediate download of slag),% 52,152.1 52,852.8 53,153.1 54,354.3 56,156.1 54,254,2 53,153.1 51,851.8 4949 7. Время начала скачивания промежуточного шлака, % от продолжительности плавки7. Start time for downloading intermediate slag,% of the smelting time 4242 40,540.5 3838 3636 3535 3333 3131 2929th 60-7560-75 8. Скорость растворения извести в начальный период продувки до промежуточного скачивания шлака, кг/мин8. The rate of dissolution of lime in the initial period of purging to the intermediate download of slag, kg / min 9494 119119 130130 138138 131131 124124 119119 111111 8080

1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 9. Изменение степени окисления серы в начальный период плавки9. Change in the degree of oxidation of sulfur in the initial period of smelting 1,251.25 1,401.40 1,521,52 1,621,62 1,671,67 1,591,59 1,491.49 1,291.29 1one 10. Доля плавок, %: с содержанием ≤0,012% [Р] и ≤0,016%[S]10. The proportion of heats,%: with a content of ≤0.012% [P] and ≤0.016% [S] 6565 6969 7676 7979 83,583.5 88,988.9 78,678.6 72,872.8 57,257.2 11. Удельный расход шлакообразующих материалов и флюсов, кг/т:11. Specific consumption of slag-forming materials and fluxes, kg / t: - извести- lime 6060 52,552,5 49,849.8 46,146.1 45,245,2 47,247.2 49,149.1 50,550,5 56,856.8 - доломита- dolomite 1010 1313 1212 1212 11eleven 1313 13,513.5 1212 20,420,4 - плавикового шпата- fluorspar 1,01,0 1,41.4 1,11,1 0,50.5 -- -- 0,50.5 0,40.4 1,81.8 12. Окисленность, %:12. Oxidation,%: - конечного шлака- final slag 22,022.0 19,919.9 18,018.0 18,118.1 18,018.0 19,619.6 20,120.1 21,321.3 22,822.8 -металла на выпускеmetal on release 0,070,07 0,0610,061 0,0530,053 0,0500,050 0,0510.051 0,0550,055 0,0610,061 0,0690,069 0,0750,075 13. Остаточное содержание марганца в металле на выпуске, %13. The residual content of manganese in the metal at the issue,% 0,060.06 0,080.08 0,0850,085 0,090.09 0,130.13 0,150.15 0,120.12 0,100.10 0,050.05 14. Удельный расход жидкого чугуна, кг/т14. Specific consumption of molten iron, kg / t 828,4828.4 827,5827.5 826,5826.5 826,5826.5 825,2825.2 823,8823.8 825,1825.1 825,5825.5 835,6835.6 15. Длительность начального периода плавки, мин15. The duration of the initial melting period, min 2,12.1 2,62.6 3,13,1 4,04.0 3,53,5 3,83.8 3,33.3 2,72.7 4,44.4 16. Выход жидкой стали, %16. The output of liquid steel,% 89,189.1 89,389.3 89,489.4 89,589.5 89,989.9 89,989.9 89,589.5 89,389.3 88,988.9 17. Удельный расход торкрет-массы, кг/т стали17. Specific consumption of shotcrete mass, kg / t steel 2,572,57 2,542.54 2,512,51 2,472.47 2,392,39 2,382,38 2,412.41 2,452.45 2,612.61

Источники информацииInformation sources

1. Кравченко Ю.С. и др. Сталеплавильщик конвертерного производства. - М.: Металлургия, 1991, с.53-54.1. Kravchenko Yu.S. and others. Steelmaker of converter production. - M.: Metallurgy, 1991, p. 53-54.

2. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. С.В. Колпаков, Р.В. Старов, В.В. Смоктий и др./Под общей ред. С.В. Колпакова. - М.: Машиностроение, 1991, с.81-82.2. Steel production technology in modern converter shops. S.V. Kolpakov, R.V. Starov, V.V. Smokty et al. / Under the general ed. S.V. Kolpakova. - M.: Mechanical Engineering, 1991, p. 81-82.

Claims (4)

1. Способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий оставление конечного шлака предыдущей плавки, ввод на оставленный шлак твердого охладителя и загустителя, в том числе извести, загрузку металлолома, заливку жидкого чугуна, продувку ванны кислородом, ввод по ходу продувки шлакообразующих материалов и флюсов, выпуск металла и шлака, оставление конечного шлака, отличающийся тем, что в качестве твердого охладителя и загустителя используют композиционный материал в виде чушек, состоящих из смеси оксидсодержащего, углеродсодержащего и шлакообразующих материалов, предварительно залитых железоуглеродистым сплавом, при этом композиционный материал вводят в шлак с расходом 5-250 кг/т шлака.1. The method of steelmaking in an oxygen converter, including leaving the final slag of the previous melting, introducing a solid cooler and thickener, including lime, loading scrap metal, pouring molten iron, purging the bath with oxygen, introducing slag-forming materials and fluxes along the blast, the release of metal and slag, leaving the final slag, characterized in that as a solid cooler and thickener use composite material in the form of ingots, consisting of a mixture of oxide-containing, carbon-containing it and slag-forming materials, previously filled with an iron-carbon alloy, while the composite material is introduced into the slag with a flow rate of 5-250 kg / t of slag. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно к композиционному материалу в смеси с ним используют твердый чугун в соотношении (0,1-5):1 соответственно.2. The method according to claim 1, characterized in that in addition to the composite material, solid cast iron is used in a mixture with it in a ratio of (0.1-5): 1, respectively. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в конвертере оставляют жидкий шлак в количестве 10-100% от общей массы образующегося на плавке шлака.3. The method according to claim 1, characterized in that liquid slag is left in the converter in an amount of 10-100% of the total mass of slag formed on the smelting. 4. Способ по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что композиционный материал или смесь композиционного материала с твердым чугуном вводят в шлак до начала его выпуска из конвертера.4. The method according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the composite material or a mixture of composite material with cast iron is introduced into the slag before it is released from the converter.
RU2004128771A 2004-09-28 2004-09-28 Method of steel making in oxygen converter with slag remaining RU2280699C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128771A RU2280699C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Method of steel making in oxygen converter with slag remaining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128771A RU2280699C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Method of steel making in oxygen converter with slag remaining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004128771A RU2004128771A (en) 2006-03-27
RU2280699C2 true RU2280699C2 (en) 2006-07-27

Family

ID=36388437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128771A RU2280699C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Method of steel making in oxygen converter with slag remaining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280699C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341563C2 (en) * 2006-12-18 2008-12-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of steel manufacturing in converter
RU2382824C1 (en) * 2008-05-28 2010-02-27 Генрих Алексеевич Дорофеев Method of steel melting
RU2386703C1 (en) * 2009-08-24 2010-04-20 Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" Method of steelmaking in basic oxygen converter
RU2448169C2 (en) * 2009-07-22 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" Molten slag heat utilisation method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1275570A (en) * 1968-10-11 1972-05-24 Exxon Research Engineering Co Improved feed for iron and steel making
RU2021380C1 (en) * 1987-10-19 1994-10-15 Карагандинский металлургический комбинат Method of steel manufacture in the converter
RU2087545C1 (en) * 1995-07-20 1997-08-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие Интермет-Сервис" Method of melting of low-carbon steel
RU2113499C1 (en) * 1996-07-31 1998-06-20 Югов Петр Иванович Method of steel melting in converter
RU2142017C1 (en) * 1998-02-23 1999-11-27 ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" Method of steel melting in converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1275570A (en) * 1968-10-11 1972-05-24 Exxon Research Engineering Co Improved feed for iron and steel making
RU2021380C1 (en) * 1987-10-19 1994-10-15 Карагандинский металлургический комбинат Method of steel manufacture in the converter
RU2087545C1 (en) * 1995-07-20 1997-08-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие Интермет-Сервис" Method of melting of low-carbon steel
RU2113499C1 (en) * 1996-07-31 1998-06-20 Югов Петр Иванович Method of steel melting in converter
RU2142017C1 (en) * 1998-02-23 1999-11-27 ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" Method of steel melting in converter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЛПАКОВ С.В. и др. Технология производства стали в современных конвертерных цехах, М., Машиностроение, 1991, с.81-82. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341563C2 (en) * 2006-12-18 2008-12-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of steel manufacturing in converter
RU2382824C1 (en) * 2008-05-28 2010-02-27 Генрих Алексеевич Дорофеев Method of steel melting
RU2448169C2 (en) * 2009-07-22 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" Molten slag heat utilisation method
RU2386703C1 (en) * 2009-08-24 2010-04-20 Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" Method of steelmaking in basic oxygen converter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004128771A (en) 2006-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6164151B2 (en) Method for refining molten iron using a converter-type refining furnace
UA74810C2 (en) A method for the treatment of slags or mixture of slags in the liquid metal bath
RU2059731C1 (en) Steel continuous melting method
US3537842A (en) Treatment of molten metal
RU2280699C2 (en) Method of steel making in oxygen converter with slag remaining
US3897244A (en) Method for refining iron-base metal
RU2131467C1 (en) Process of reclamation of lining of converter
RU2233890C1 (en) Method of making low-carbon steel in oxygen converter
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
RU2231558C2 (en) Composite material for metallurgical conversion and a method for achievement thereof
RU2566230C2 (en) Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal
RU2051973C1 (en) Method for steel smelting in martin furnace
RU2086664C1 (en) Method of smelting steel in steel-smelting hearth assemblies
JP2757707B2 (en) Hot metal dephosphorization slag treatment method
SU1754784A1 (en) Charge for steelmaking in open hearth furnace and method of charging
RU2107737C1 (en) Method of steel melting in converter
RU2118375C1 (en) Low-manganese cast iron conversion process in converter
RU2088672C1 (en) Method for smelting steel in oxygen converters
JP2007270238A (en) Method for applying dephosphorize-treatment to molten iron
RU2009207C1 (en) Composite burden material for producing high-quality steel
RU2087546C1 (en) Pig for metallurgical conversion
RU2113500C1 (en) Method of steel melting in converter
RU2382824C1 (en) Method of steel melting
RU2091494C1 (en) Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel
RU2285726C1 (en) Method of making steel in hearth steel-making unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100929