SU1354713A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к способам передела кизкомаргзнцовис- того чугуна в конвертерах.

Цель изобретени  - снижение вьто- сов и выбросов, повышение выхода металла , уменьшение расхода озона и снижение себестоимости стали.

Способ заключаетс  в следующем.

Основными затруднени ми при переделе низкомарганцовистого чугуна в конвертере  вл ютс  ухудшение шлакообразовани  из-за пониженного содержани  окислов марганца в шлаке, что повышает температуру плавлени  и в зкость шлакового -расплава, затрудн ет ассимил цию извести и де- сульфурац1ш металла, приводит к выносам и выбросам металла и шлака в начале продувки и в период интенсивного обезуглероживани , снижает выход металла. Дл  уменьшени  выносов и выбросов при продувке низкомарганцовистых чугунов повышают высоту фурмы в начале плавки, увеличивают продолжительность наводки шлака (однако при этом снижаетс  выход металла и удлин етс  продувка) и снижают интенсивность подачи кислорода в период интенсивного обезуглероживани , что также удлин елг продувку.

Другим недостатком использовани  низкомарганцовистого чугуна  вл етс  ухудшение теплового баланса плавки вследствие уменьшени  прихода тепла за счет окислени  марганца чугуна. Целесообразна продувка низкомарганцовистого чугуна смесью кислорода и озона. Использование озона как более ci-шьного окислител , чем кислород, позволит интенсифицировать окисление примесей, сократить длительность плавки, улучшить удаление из ванны серыи фосфора, азота. Регулиру  соотношение кислорода и озона, можно добитьс  соответстви  скорости обезуглероживани  оптимальному состо нию шлакового расплава, что обеспечит снижение выносов и выбросов и повысит выход металла. Кроме того, озо разлагаетс  со значительным выделением тепла, что компенсирует снижение прихода тепла, св занное с пониженны содержанием марганца в чугуне.

Применить дл  продувки низкомаргацовистого чугуна смесь кислорода и озона по известным способам не представл етс  возможным, так как продувка указанной смесью в течение всего периода окислительного рафинирова-. ни , заложенна  в зтих способах, приведет к резкому усилению процессов выноеов и выбросов металла и шлака из конвертера в период интенсивного обезуглероживани .

Таким образом, необходимо озон в

смеси с кислородом вводить не на прот жении всей продувки, а лишь в определенные периоды плавики. В результате анализа процессов, протекающих в конвертерной ванне, сделаны выводы,

что при продувке низкомарганцовистого чугуна в конвертере такими периодами  вл ютс  начальный и конечный периоды рафинировани .

Целесообразность продувки смесью

озона и кислорода в начальный период плавки обусловлена необходимостью интенсификации в это врем  процессов окислени  железа, т.е. наведени  акг тивного жидкоподвкжного шлака, yjty4шающего ассимил цию извести и сни-

ж&ющего выносы из конвертера металла, удалени  серы в газовую фазу, чему способствует повьш1енное положение фурмы, а также дефосфорации металла

с учетом благопри тной дл  этого низкой температуры ванны. При этом также сократитс  период наводки первичного шлака и продолжительность плавки.

Целесообразность продувки смесью озона и кислорода на конечной стадии рафинировани  св зана с необходимостью сокрашени  продолжительности плавки за счет интенсификации обезуглероживани , которое затрудн етс  в области низких концентраций углерода , имеющихс  в конде плавки, а также снижени  содержани  азота в металле, как за счет активизации обезуглерожи- вани , так и вследствие пр мого взаимодействи  озона с азотом с удалением азота в виде окислов и газовую фазу.

В оставшеес  врем  продувки, когда в конвертерной ванне интенсивно про- текают обезуглероживание и массооб- менные процессы, озон подавать неце- л сообразно как с точки зрени  сни- жени  выносов И выбросов, так и дл  экономии озона.

Продувка смесью озона и кислорода в начальный период плавки менее 20% общего времени рафинировани  металла газообразными окислител ми приводит к ухудшению наведени  активного пер

313

вичного шлака вследствие недостатка окислов железа, ухудшает усвоение извести, десульфурацкю, дефосфорацию повышает выносы и выбросы, уменьшает выход металла, удлин ет плавку и увеличивает себестоимость стали.

Продувка смесью озона и кислорода в начальный период плавки более 30% общего времени рафинировани  повышает выбросы и выносы, снижает выход металла , увеличивает расход озона, повышает себестоимость стали, оказывает вли ние на процессы удалени  серы и фосфора,

Продувка смесью озона и кислорода на заключительной стадии продувки менее 10% общего времени рафинировани  удлин ет плавку, ухудшает удаление азота и повышает его содержание в стали.

Дл  оценки существенности за вленных параметров бьша проведена сери  опытных плавок с изменением за вленных параметров как в пределах указанных параметров, так и с выходом за них.

Примеры. Опытные плавки проводили в 100 кг-индукционной печи. В печь загружали твердый 1шзкомарганцо- вистый чугуне содержанием марганца 0,25%. После расплавлени  чугуна и доведени  его до температуры 1400°С начинали продувку смесью озона и кислорода с содержаниемв смеси 10% озона с расходом смеси 4445 см /кг, мин (.расход кислорода 4000 .мий, расход озона 445 см /кг мин).

По первому варианту продувку смесью кислорода и озона проводили в первые 25% и последние 15% общего времени рафинировани  металла. В ос тальное врем  продувки подавали толь

5

0

5

о

5

13 4

КО кислород. Продувку заканчивали при достижении заданного содержани  углерода 0,07% и заданной температуры . Продувка протекала нормально, без выбросов и вьтосов. Общий расход озона составил 2,ЛЗ (см /кг)10 . По окончании рафинировани  в металле содержалось серы, 0,004% фосфора и 0,0024% азота. Выход металла составил 90,8%.

Аналогичным образом провели плавки по другим вариантам. Плавки согласно прототипу проводили с продувкой смесью кисл орода и озона в течение йсе- го времени окислительного рафинировани .. , Результаты приведены в таблице, анализ данных которой показывает, что использование предложенного способа при соблюдении за вленных пара-, метров позвол ет исключить выносы и выбросы, повысить выход металла на 0,7%, уменьшить расход озона более чем в два раза, снизить себестоииЬсть стали за счет увеличени  выхода металла и снижени  расхода озона, обеспечить содержание сери, фосфора и азота в металле на том же уровнес

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ выплавки стали, включа шщй продувку металла кислородом с добавками озона в количестве 3-30%, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  количества выносов и выбросов, повышеки  выхода металла, умень аени  расхода озона и снижени  себестоимости стали, продувку смесью кислорода и озона производ т в первые 20-30% и последние 10-20% времени рафинировани  металла, а в промежутке кислородом.