RU2620217C2 - Способ выплавки стали в конвертере - Google Patents
Способ выплавки стали в конвертере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620217C2 RU2620217C2 RU2015146812A RU2015146812A RU2620217C2 RU 2620217 C2 RU2620217 C2 RU 2620217C2 RU 2015146812 A RU2015146812 A RU 2015146812A RU 2015146812 A RU2015146812 A RU 2015146812A RU 2620217 C2 RU2620217 C2 RU 2620217C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- steel
- slag
- converter
- ppm
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 title description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 title description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 89
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 88
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 59
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 14
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 34
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 19
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 16
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- -1 magnesium aluminates Chemical class 0.000 description 10
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 9
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах. В способе осуществляют завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки. После окончания продувки металла кислородом осуществляют замер окисленности металла и в зависимости от его значения в конвертер присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 0,3-4,0 кг/т стали, имеющий состав, мас. %: оксид магния 47,0-65,0, оксид кальция 1,0-10,0, потери при прокаливании 25,0-45,0 и неизбежные примеси остальное, причем при окисленности металла менее 400 ppm присаживают 0,3-2,0 кг/т стали, при окисленности металла 400-1200 ppm - 0,5-3,0 кг/т стали, а при окисленности металла более 1200 ppm - 1,0-4,0 кг/т стали упомянутого флюса, при этом при окисленности металла 400-1200 ppm и более 1200 ppm в конвертер дополнительно присаживают алюминийсодержащий материал, состоящий из 3,0-20,0% алюминия металлического и 35,0-65,0% оксида алюминия, в количестве 0,2-1,5 кг/т стали и 0,5-2,0 кг/т стали соответственно. После слива металла, производят нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера методом раздува шлака азотом, во время которого осуществляют присадку высокомагнезиального флюса в количестве до 4,0 кг/т стали и/или кокса в количестве до 5,0 кг/т стали. Изобретение позволяет повысить выход годной стали, сократить удельный расход огнеупорного боя для подварок и торкретмасс, снизить износ футеровки конвертера со стороны слива металла за счет формирования после окончания продувки металла кислородом насыщенного магнезиального шлака. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах.
Известен способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, присадку извести, ожелезненного магнезиального флюса, содержащего оксид магния и оксид железа, и кислородную продувку расплава металла. Ожелезненный магнезиальный флюс могут подавать в конвертер в завалку и/или в течение 5-95% основного времени кислородной продувки. Также, ожелезненный магнезиальный флюс могут подавать на оставшийся шлак после выпуска расплава металла из конвертера [патент RU №2260626, МПК С21С 5/28, С21С 5/36, 2005].
Недостатком данного способа является высокая тугоплавкость применяемого ожелезненного магнезиального флюса, представляющего высокотемпературный спек частиц периклаза с оксидами железа, имеющими высокую температуру плавления более 1730°C (согласно температуре плавления магнезиоферрита MgO⋅Fe2O3 и магнезиовюстита MgO⋅Fe2O3). Флюс растворяется замедленно, повышая гетерогенную составляющую формируемого шлака, что снижает рафинирующую способность шлака, в частности ухудшает дефосфорацию металла. Присадка тугоплавкого ожелезненного магнезиального флюса после слива металла на оставленный шлак, в условиях отсутствия продувки кислородом, не приводит к его растворению, а ведет к неравномерному привариванию массы флюса к днищу футеровки конвертера, что отрицательно сказывается на условиях ведения кислородной продувки, так как ограничивает положение фурмы по ходу конвертерной плавки.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов и флюса, содержащего оксиды магния 4-95%, кальция 0,5-45%, алюминия 0,1-30%, кремния 1,0-20% и железа - остальное. Флюс получают спеканием в печи с возможным дополнительным брикетированием добавок органических и/или минеральных соединений и алюмосодержащих материалов. Флюс вводят в конвертер в количестве 0,5-30,0 кг/т стали перед и/или после завалки металлолома, перед началом и/или в процессе продувки металла кислородом, а также после выпуска металла из конвертера на оставшийся шлак [патент RU №2327743, МПК С21С 5/28, С21С 7/076, 2008].
Недостатком известного способа выплавки стали в конвертере является содержание во флюсе MgO, СаО совместно с Al2O3, SiO2 и Fe2O3, так как в различных условиях ведения конвертерной плавки их содержание соответственно может оказывать как положительный, так и отрицательный эффект. Известно, что SiO2 является кислым оксидом, и в условиях выплавки стали из передельного чугуна с содержанием кремния более 0,4% дополнительное внесение с материалами оксида кремния приводит или к снижению основности шлака, или к перерасходу извести для получения требуемой основности шлака. Увеличение таких компонентов, как Al2O3 и Fe2O3, являющихся амфотерными оксидами, целесообразно только в период шлакообразования, но их дополнительное введение приводит к негативному эффекту в период после основного обезуглероживания металла, повышая окисленность металла в конце продувки. Чем выше окисленность металла, тем меньше выход жидкого металла и выше износ футеровки при взаимодействии с железистым шлаком в заключительный период продувки кислородом.
Технический результат изобретения - повышение выхода годной стали, сокращение удельного расхода подварок и торкретмасс, снижение износа футеровки конвертера за счет формирования после окончания продувки металла кислородом насыщенного магнезиального шлака.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки, согласно изобретению после окончания продувки металла кислородом, в зависимости от окисленности металла, в конвертер присаживают высокомагнезиальный флюс, содержащий 47,0-65,0% оксида магния, 1,0-10,0% оксида кальция, 25,0-45,0% потерь при прокаливании и неизбежные примеси остальное и, при необходимости, алюминийсодержащий материал, содержащий 3,0-20,0% алюминия металлического и 35,0-65,0% оксида алюминия.
После окончания продувки металла кислородом при получении окисленности металла менее 400 ppm присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 0,3-2,0 кг/т стали, при получении окисленности металла 400-1200 ppm присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 0,5-3,0 кг/т стали и алюминийсодержащий материал в количестве 0,2-1,5 кг/т стали, при получении окисленности металла более 1200 ppm присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 1,0-4,0 кг/т стали и алюминийсодержащий материал в количестве 0,5-2,0 кг/т стали.
После слива металла производят нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера методом раздува шлака азотом, во время которого осуществляют присадку высокомагнезиального флюса в количестве до 4,0 кг/т стали и/или кокса в количестве до 5,0 кг/т стали.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.
Известно, что присадки высокомагнезиальных флюсов перед и/или после завалки металлолома, перед началом и/или в процессе продувки металла кислородом обеспечивают формирование насыщенного магнезиального шлака по ходу продувки металла кислородом, но расход флюсов ограничен требованиями получения активного жидкоподвижного шлака для проведения эффективного рафинирования металла. После окончания продувки металла кислородом сформированный высокотемпературный активный жидкоподвижный шлак необходимо привести в требуемое физико-химическое состояние для качественного проведения слива металла из конвертера и снижения износа футеровки сливной стороны конвертера. Чем выше окисленность металла, тем выше содержание оксидов железа в шлаке и выше его агрессивность. Выплавка различных марок стали приводит к формированию шлака с разными физико-химическими свойствами, поэтому для достижения требуемого уровня необходимо после окончания продувки металла кислородом гибкое применение как состава материалов, так и их расходов.
Применение после выпуска металла из конвертера на оставшийся шлак заявляемого высокомагнезиального флюса, его состав и расход также ограничено различными физико-химическими свойствами шлака, сформированного к концу продувки металла кислородом, и определяется необходимостью загущения, охлаждения и раскисления шлака.
Основа высокомагнезиального флюса может состоять из сырого брусита Mg(ОН)2 или магнезита MgCO3, а также гидратированного каустического магнезита. В качестве алюмосодержащего материала применяют алюминистый концентрат, алюминистый шлак и другие глиноземистые материалы, соответствующие требованиям химического состава к материалам, применяемым при выплавке стали.
Сущность заявляемого способа заключается в гибкой корректировке физико-химических свойств шлака за счет насыщения шлака оксидами магния, при сопутствующем высоком охлаждающем эффекте от дегидратации или декарбонизации высокомагнезиального флюса, а также при необходимости снижения окисленности при взаимодействии с алюминием металлическим и осадкой пенистого шлака за счет формирования алюминатов магния. Взаимодействие шлака с присаживаемым высокомагнезиальным флюсом и при необходимости с введенным алюминийсодержащим материалом приводит к получению менее агрессивного, более спокойного шлака и, соответственно, к более качественному проведению слива металла с сокращением попадания шлака в сталеплавильный ковш из конвертера. Также сформированные в железистом шлаке в период слива металла ферриты и алюминаты магния (MgO⋅FeO, MgO⋅Fe2O3, MgO⋅Al2O3) оказывают торкретирующее действие на футеровку сливной стороны конвертера и эффективно ошлаковывают футеровку стороны загрузки в период слива шлака из конвертера. Нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера методом раздува азотом шлака, содержащего ферриты и алюминаты магния, которые имеют высокую температуру плавления (соответственно более 1730°C и более 2000°C), способствует получению стойкого гарнисажа на футеровке, а присадка высокомагнезиального флюса и/или кокса позволяет дополнительно скорректировать температуру и вязкость шлака, а также содержание в нем оксидов магния и железа.
Поставленная задача не решается в случае низкого содержания оксида магния: менее 47,0%, так как либо ограничивается насыщение шлака MgO, либо необходимо увеличить расход флюса с высоким охлаждающим эффектом, что может привести к неконтролируемому снижению температуры металла. По этой же причине содержание потерь при прокаливании не должно превышать 45,0%.
При содержании в высокомагнезиальном флюсе оксида магния более 65,0%, а также в случае снижения потерь при прокаливании менее 25,0%, ухудшается скорость растворения флюса в шлаке, при этом частицы неусвоенного периклаза приводят к вспениванию железистого шлака, что качественно и количественно ухудшит слив металла в ковш при неспокойном пенистом шлаке.
Содержание оксида кальция 1,0-10,0% определяется как обязательным наличием в природной основе магнезиальных материалов примесей СаО не менее 1%, так и ограничением содержания оксида кальция 10,0%, превышение которого приводит к ухудшению условий формирования ферритов и алюминатов магния, имеющих высокую температуру плавления, вместо которых в первую очередь формируются легкоплавкие ферриты и алюминаты кальция (температура плавления менее 1539°C), что не позволяет решить поставленную задачу по снижению износа футеровки конвертера при образовании легкоплавкого гарнисажа на футеровке конвертера.
На достижение технического результата, в случае получения шлака после выплавки металла с высокой окисленностью, существенно влияет применение алюминийсодержащего материала, в составе которого содержание алюминия металлического должно составлять 3,0-20,0%, так как активный алюминий способствует восстановлению железа из шлака, снижает окисленность и агрессивность шлака к футеровке. При содержании алюминия металлического менее 3,0%, даже в условиях максимального расхода алюминийсодержащего материала 2,0 кг/т стали, влияние на снижение окисленности практически не заметно. Превышение в алюминийсодержащем материале алюминия металлического более 20% экономически нецелесообразно в связи с дефицитом данных материалов.
Содержание оксида алюминия в алюминийсодержащем материале должно составлять 35,0-65,0%, что позволяет формировать алюминаты магния (MgO⋅Al2O3) в шлаке, способствующие как повышению стойкости шлакового гарнисажа, так и снижению пенообразования при присадке высокомагнезиального флюса. Применение бедных алюминийсодержащих материалов при снижении оксида алюминия менее 35,0% не решает поставленной задачи, так как такие материалы содержат много примесей, в частности оксид кремния, оксид кальция, оксид железа, оксид меди, оксид цинка и азот, которые отрицательно влияют, как на условия формирования алюминатов магния, так и могут ухудшить качество стали. При выплавке стали в конвертере применение материала с содержанием оксида алюминия более 65,0% экономически нецелесообразно.
Показатель окисленности металла по окончании продувки кислородом характеризует физико-химические свойства сформированного шлака. Окисленность металла менее 400 ppm характеризует, что содержание в металле углерода составляет более 0,07%, а содержание в шлаке оксидов железа составляет менее 23,0%. Соответственно, сформирован неагрессивный шлак, не содержащий активных свободных оксидов железа, поэтому применение алюминийсодержащего материала нецелесообразно. Такой шлак нужно насытить оксидом магния и при необходимости охладить с присадкой заявленного расхода высокомагнезиального флюса 0,3-2,0 кг/т стали. Расход высокомагнезиального флюса определяется общим расходом магнезиальных материалов на плавку, температурой металла в конце продувки кислородом и массой сформированного шлака. Поставленная задача не будет решена в случае снижения количества высокомагнезиального флюса менее 0,3 кг/т стали, так как небольшое количество вводимого высокомагнезиального флюса не позволяет эффективно охладить шлак до требуемого уровня. Расход высокомагнезиального флюса более 2,0 кг/т стали является избыточным и приводит к резкому загущению шлака. Такое резкое загущение шлака в свою очередь ведет к ухудшению ошлакования конусной части конвертера в процессе раздува шлака азотом и к привариванию густого шлака к днищу конвертера.
В основном, при выплавке низкоуглеродистых марок стали показатель окисленности металла находится в широком диапазоне 400-1200 ppm для различных условий выплавки. Сформированный железистый шлак требуется скорректировать не только по содержанию оксида магния и температуре, но и раскислить. В зависимости от показателя окисленности металла, температуры и массы шлака расход высокомагнезиального флюса должен составлять 0,5-3,0 кг/т стали, а расход алюминийсодержащего материала в пределах 0,2-1,5 кг/т стали. Присадка высокомагнезиального флюса менее 0,5 кг/т стали не позволит получить насыщенный оксидом магния шлак и охладить его до состояния требуемой вязкости, обеспечивающего спокойный слив металла из конвертера в ковш. Низкий расход алюминийсодержащего материала менее 0,2 кг/т стали не позволит сформировать нужное количество алюминатов магния для эффективной осадки пенистого шлака и повышения стойкости нанесенного шлакового гарнисажа, так как малое количество вводимого оксида алюминия в первую очередь будет взаимодействовать со свободным оксидом кальция шлака с образованием легкоплавких алюминатов кальция.
Нецелесообразно превышение максимального расхода высокомагнезиального флюса более 3,0 кг/т стали и алюмосодержащего материала более 1,5 кг/т стали в указанном диапазоне окисленности металла, так как такой расход приведет к переохлаждению металла и является экономически не выгодным.
Окисленность более 1200 ppm свойственна металлу с особо низким содержанием углерода 0,01-0,02% с формированием переокисленного шлака с содержанием оксидов железа более 30%. Додувка на низкий углерод часто связана с получением требуемой высокой температуры металла более 1680°C или низкого содержания фосфора в металле. Поэтому применение нижнего предела расходов высокомагнезиального флюса менее 1,0 кг/т стали и алюминийсодержащего материала менее 0,5 кг/т стали не решит поставленную задачу. В случае получения наиболее агрессивных условий при оставлении в конвертере перед сливом металла всей массы шлака, содержащего более 35% оксидов железа, и высокой температуры более 1700°C металла с высокой окисленностью присадки высокомагнезиального флюса более 4,0 кг/т стали будут приводить к интенсивному вспениванию шлака и к дополнительному попаданию его в ковш. В этих условиях дополнительный расход алюминийсодержащего материала более 2,0 кг/т стали приводит к повышению азота в металле и в готовой стали.
Присадка в конвертер по окончании продувки металла кислородом заявленного высокомагнезиального флюса, с дополнительной присадкой или без дополнительной присадки алюминийсодержащего материала, приведет к насыщению шлака оксидами магния и снизит агрессивность железистого шлака с формированием тугоплавких фаз (магнезиоферритов и алюминатов магния), что обеспечит спокойный слив металла без попадания жидкоподвижного шлака в стальковш, позволит повысить эффективность отсечки конвертерного шлака, способствует снижению степени рефосфорации металла в ковше и соответственно количественно и качественно повысит выход годной стали. Формирование конечного шлака, содержащего магнезиоферриты и алюминаты магния позволит нанести стойкий, равномерный шлаковый гарнисаж на футеровку конвертера, уменьшить частоту проведения подварок и торкретирований со снижением удельного расхода торкретмасс.
Необходимость присадки высокомагнезиального флюса и/или кокса для качественного нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера во время раздува шлака азотом устанавливается оператором конвертера в зависимости от фактического состояния шлака, его жидкоподвижности и массы, давления азота, наличия остатков металла в конвертере, а также требуемого времени на торкретирование и других организационных причин. Поставленная задача формирования качественного гарнисажа не будет решена при присадке высокомагнезиального флюса в количестве более 4,0 кг/т стали, так как происходит резкая осадка шлака, при этом происходит неравномерное нанесение гарнисажа на футеровку конвертера. Расход кокса не должен превышать 5,0 кг/т стали, так как избыточное внесение углерода снижает адгезию шлака к футеровке, полученный гарнисаж имеет низкую силу сцепления с футеровкой и осыпается со стенок при поворотах конвертера.
Способ осуществляется следующим образом.
В конвертер заваливают лом, присаживают часть шлакообразующих материалов, заливают чугун, начинают кислородную продувку металла с дополнительной порционной присадкой шлакообразующих материалов, осуществляют наводку основного шлака, обезуглероживание и рафинирование металла до заданного содержания углерода в металле и температуры. После окончания продувки металла кислородом осуществляют отбор пробы металла, замер температуры и окисленности, при необходимости частично скачивают шлак в чашу, после чего в конвертер присаживают высокомагнезиальный флюс с дополнительной присадкой или без дополнительной присадки алюминийсодержащего материала. Затем проводят слив металла в стальковш с отсечкой конечного шлака. После выпуска металла конвертер ставят в вертикальное положение, опускают фурму и подают азот под высоким давлением 1,7-1,9 МПа, по ходу раздува шлака азотом на оставшийся шлак присаживают высокомагнезиальный флюс и/или кокс, таким образом наносят шлаковый гарнисаж на футеровку конвертера.
Конкретный пример осуществления способа
Выплавка стали осуществлялась в 350-тонном конвертере, в котором после окончания продувки металла кислородом и замеров окисленности металла дальнейшие технологические операции проводились по следующим вариантам:
Вариант 1. - Окисленность металла составила - 1300 ppm. На всю массу шлака в конвертер перед сливом металла присадили 3,8 кг/т стали высокомагнезиального флюса, в основе которого 64,3% MgO, 1,8% СаО, 27,3% потерь при прокаливании, а также 1,8 кг/т стали алюминийсодержащего материала, в составе которого 18,7% алюминия металлического (Alмет) и 36,2% оксида алюминия (Al2O3).
Вариант 2. - Окисленность металла составила 900 ppm. На всю массу шлака в конвертер перед сливом металла присадили 2,7 кг/т стали высокомагнезиального флюса, в основе которого 61,0% MgO, 3,2% СаО, 28,9% потерь при прокаливании, а также 1,3 кг/т стали алюминийсодержащего материала, в составе которого 10,3% Alмет и 50,8% Al2O3.
Вариант 3. - Окисленность металла составила 405 ppm. На оставшийся в конвертере после частичного слива шлак перед сливом металла присадили 0,7 кг/т стали высокомагнезиального флюса, в основе которого 58,2% MgO, 5,6% СаО, 30,7% потерь при прокаливании, а также 0,3 кг/т стали алюминийсодержащего материала, в составе которого 3,3% Alмет и 63,2% Al2O3.
Вариант 4. - Окисленность металла составила 350 ppm. На всю массу шлака в конвертер перед сливом металла присадили 0,4 кг/т стали высокомагнезиального флюса, в основе которого 49,3% MgO, 9,1% СаО, 43,5% потерь при прокаливании.
При всех вариантах после слива металла из конвертера проводили операцию нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера с присадкой высокомагнезиального флюса и/или кокса. По варианту 1 присадили 2,1 кг/т стали высокомагнезиального флюса и 4,9 кг/т стали кокса. По варианту 2 присадили 3,9 кг/т стали высокомагнезиального флюса. По варианту 3 присадили 0,5 кг/т стали высокомагнезиального флюса и 1,0 кг/т стали кокса. По варианту 4 присадили 0,7 кг/т стали кокса.
В результате проведения способа выплавки стали в конвертере по предлагаемому техническому решению при всех заявленных вариантах применения высокомагнезиального флюса и, при необходимости, алюминийсодержащего материала наблюдалось увеличение выхода годной стали до 1,5%.
Проведение 800 плавок по заявленному способу показало, что снижение агрессивности и повышение вязкости шлака позволило эффективно ошлаковать футеровку конвертера со стороны слива металла, способствовало повышению стойкости нанесенного гарнисажа на футеровку конвертера в процессе раздува сформированного шлака азотом с дополнительной присадкой высокомагнезиального флюса и кокса, а также позволило качественно ошлаковывать оставшимся шлаком футеровку стороны загрузки конвертера. Расход огнеупорного боя для подварки и торкретмасс снижен в 2 раза, а износ футеровки конвертера уменьшился на 0,1 мм за плавку при проведении выплавки стали заявленным способом.
Claims (2)
1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки и слив металла, отличающийся тем, что после окончания продувки металла кислородом осуществляют замер окисленности металла и в зависимости от его значения в конвертер присаживают высокомагнезиальный флюс в количестве 0,3-4,0 кг/т стали, имеющий состав, мас. %: оксид магния 47,0-65,0, оксид кальция 1,0-10,0, потери при прокаливании 25,0-45,0 и неизбежные примеси остальное, причем при окисленности металла менее 400 ppm присаживают 0,3-2,0 кг/т стали, при окисленности металла 400-1200 ppm - 0,5-3,0 кг/т стали, а при окисленности металла более 1200 ppm - 1,0-4,0 кг/т стали упомянутого флюса, при этом при окисленности металла 400-1200 ppm и более 1200 ppm в конвертер дополнительно присаживают алюминийсодержащий материал, состоящий из 3,0-20,0% алюминия металлического и 35,0-65,0% оксида алюминия, в количестве 0,2-1,5 кг/т стали и 0,5-2,0 кг/т стали соответственно.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после слива металла производят нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера методом раздува шлака азотом, во время которого осуществляют присадку высокомагнезиального флюса в количестве до 4,0 кг/т стали и/или кокса в количестве до 5,0 кг/т стали.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146812A RU2620217C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | Способ выплавки стали в конвертере |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146812A RU2620217C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | Способ выплавки стали в конвертере |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015146812A RU2015146812A (ru) | 2017-05-11 |
| RU2620217C2 true RU2620217C2 (ru) | 2017-05-23 |
Family
ID=58715500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015146812A RU2620217C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | Способ выплавки стали в конвертере |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620217C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2824162C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2024-08-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ конвертерного производства стали |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07268431A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Kawasaki Steel Corp | 吹込み用溶銑脱燐剤 |
| RU2205232C1 (ru) * | 2001-12-11 | 2003-05-27 | Шатохин Игорь Михайлович | Магнезиальный флюс для сталеплавильного производства и способ его получения |
| RU2260626C1 (ru) * | 2003-12-31 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2327743C2 (ru) * | 2006-08-03 | 2008-06-27 | ОАО "Уральский институт металлов" | Способ выплавки стали в конвертере |
-
2015
- 2015-10-29 RU RU2015146812A patent/RU2620217C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07268431A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Kawasaki Steel Corp | 吹込み用溶銑脱燐剤 |
| RU2205232C1 (ru) * | 2001-12-11 | 2003-05-27 | Шатохин Игорь Михайлович | Магнезиальный флюс для сталеплавильного производства и способ его получения |
| RU2260626C1 (ru) * | 2003-12-31 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2327743C2 (ru) * | 2006-08-03 | 2008-06-27 | ОАО "Уральский институт металлов" | Способ выплавки стали в конвертере |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2828810C1 (ru) * | 2019-11-13 | 2024-10-21 | Прайметалз Текнолоджиз Аустриа ГмбХ | Установка для получения сырой стали на основе чернового расплава |
| RU2824162C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2024-08-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ конвертерного производства стали |
| RU2825832C2 (ru) * | 2021-03-17 | 2024-08-30 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ управления работой конвертера и способ производства жидкой стали |
| RU2835100C1 (ru) * | 2024-01-26 | 2025-02-21 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015146812A (ru) | 2017-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101956040B (zh) | 洁净钢生产方法 | |
| CN104250672B (zh) | 一种复吹转炉高效脱磷的方法 | |
| JP5573424B2 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法 | |
| JP6743915B2 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法及び脱硫剤 | |
| CN102002556A (zh) | 一种含稀土氧化物的炼钢精炼渣及制备和使用方法 | |
| CN102268513B (zh) | 一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法 | |
| CN103205524A (zh) | 一种半钢冶炼低硫钢的方法 | |
| CN105803148B (zh) | 一种低硫钢的冶炼方法 | |
| JP3557910B2 (ja) | 溶銑脱燐方法と低硫・低燐鋼の溶製方法 | |
| JP6028755B2 (ja) | 低硫鋼の溶製方法 | |
| CN103555886B (zh) | 一种含钒铁水冶炼超低硫钢的方法 | |
| JP5891826B2 (ja) | 溶鋼の脱硫方法 | |
| JP2016151027A (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
| JP5895887B2 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法 | |
| JP5904238B2 (ja) | 転炉における溶銑の脱燐処理方法 | |
| RU2620217C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2136764C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере | |
| JPH0259201B2 (ru) | ||
| RU2527508C2 (ru) | Способ выплавки и внепечной обработки высококачественной стали для железнодорожных рельсов | |
| CN108330243A (zh) | 一种降低转炉炉衬侵蚀的方法 | |
| RU2729692C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой | |
| RU2254378C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| CN106811573A (zh) | 提高钢水浇铸性能的钢的制造方法 | |
| RU2387717C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2757511C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи |