SU1375656A1 - Способ выплавки стали в кислородном конвертере - Google Patents

Description

со

sj

СП

оэ сд

OD

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к кислородно- конвертерному способу выплавки стали.

Известен способ выплавки стали в кислородном конвертере из 100%-ного металлического лома с вдуванием порошкообразного угл  по ходу продувки и использованием газообразного и жидкого топлива l.

Недостатком этого способа  вл етс  сложна  технологи  выплавки в св зи с подготовкой порошка угл  и его использованием.

Наиболее близким к изобретению

по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ выплав- 1Ш стали в кислородном конвертере, включающий завалку металлолома, углерод содержаще го энергоносител  и наг- рев шихты продувкой кислородом в две стадии 2.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что снижение расхода топлива при посто нном расходе кислорода во врем  нагрева и плавлени  металлолома характеризуетс ,наличием периодов, когда расход кислорода превышает потребление его на окисление топлива, и избыточньй кислород окис- л ет горючие составл ющие в огнеупор ной футеровке и металлический лом, что приводит к повышенному износу футеровки (на 30-Ш0%) и увеличению окисленности лома.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса за счет снижени  расхода кислорода, увеличени  выхода годного и уменьшени  износа футеровки.

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу выплавки стали в кислородном конвертере, включающему завалку металлолома, углеродсодержащего энергоносител  и нагрев шихты продувкой кислородом в две стадии, завалку металлолома производ т совместно с газовым углем, составл ющим 20-30% от всего количества энергоносител , з.атем дают кислород на сжига- ние- газового угл , увеличива  его расход до 0,08- 0,26 на 1 кг газового угл  в течение 10-20% времени начального периода первой стадии, при этом суммарный расход кислорода на первую стадию составл ет 20-30% от общего на плавку, после чего присаживают остальной энергоноситель и продувку продолжают с тем же рас ходом кислорода, а в последние 18 - 22% времени второй стадии расход кислорода снижают до 0,02-0,04 на 1 кг угл .

Как показывают полупромьщленные испытани , наиболее эффективной  вл етс  замена в первой стадии 20-30% углеродсодержащего энергоносител , например кокса или антрацита, газовым углем, т.е. углем с большим содержанием летучих составл ющих (25 - 45%). Применение углей класса антрацит или кокс, т.е. с небольшим содержанием летучих (до У%),, в св зи с трудностью их зажигани  и значительными потер ми времени на эту операцию приводит к удлинению длительнсЛ:- ти нагрева лома и большому износу футеровки из-за окислени  углеродсодер жащих составл ющих в огнеупорной кладке.

Исследованием на полупро1 ышлен- ном конвертере установлено, что степень усвоени  кислорода в течение нагрева и плавлени  различна. В начальной стадии, когда уголь и лом холодные , потребление кислорода на сжигание угл  низкое. Расход кислорода в этот период нагрева лома зависит от количества выделившейс  из угл  горючей газовой фазы, которое определ етс  содержанием летучих в угле и его массой. Поэтому на этой стадии нагрева лома расхода кислорода следует поддерживать на уровне, обес печив ающем .сжигание выделившейс  из угл  горючей газовой фазы.

Использовать газовые угли во второй стадии нецелесообразно, так как в услови х высоких температур, характерных дл  второй стадии плавки, происходит бурное выделение летучих, которые не успевают сгорать и вынос тс  с дымом. Поэтому целесообразно на этой стадии плавки в конвертер вводить угли с небольшим содержанием летучих, например антрацит, кокс. Экспериментально установлено, что в зависимости от содержани  летучих в угле длительность начального периода первой стадии составл ет 10-20%. При использовании углей с содержанием летучих 40% длительность начального периода составл ет 10% времени первой стадии нагрева лома, с уменьшением содержани  летучих в угле до 25% длительность начального периода возрастает до 20%. Уменьшение времени подъема расхода кислорода до заданного значени  0,08 - 0,26 м /мин на 1 кг угл  менее 10% длительности первого периода приводит к низкому усвоению кислорода, что увеличивает его расход. При увеличении длитель ности подъема расхода кислорода более 20% возрастают потери топлива в виде несгоревших летучих. Расход кислорода в начальный период необходимо поднимать пр мо пропорционально времени до 0,08 - 0,26 на 1 кг газового угл . Повышение расхода кислорода больше 0,26 на 1 кг газового угл  не приводит к интенсификации процесса сгорани  угл , так как в зтом случае скорость сжигани  угл  лимитируетс  подводом углерода к месту реакции и избыточный кислород окисл ет лом и выжигает уг- леродсрдержашке составл ющие футеровки . Нижний предел расхода кислорода (о,08 на 1 кг газового угл ) определ етс  условием начала выделени  летучих из углей и их количеством и должен обеспечивать полное их сжигание.

Экспериментально установлено,что наиболее эффективным  вл етс  при- садка газового угл  в количестве 20-30% от общего расхода углеродсо- держащей добавки. Указанное количество предопределено содержанием в угле летучих. При содержании летучих 25% необходимо количество угл  30% от общего, а при содержании летучих 40% - необходимо количество присаживаемого угл  20%. Изменение количества присаживаемого угл  в ту или иную сторону приводит к перерасходу кислорода или топлива.

Длительность первой стадии определ етс  услови ми зажигани  угл  в шихте и выходом на оптимальный режим плавки. Установлено, что процесс горени  угл  стабилизируетс  при вводе 20-30% от общего расхода кислорода. При расходе кислорода на.- I стадии ниже 20% от общего потери летучих

составл ющих газового угл  увелич - ваютс , а превышение кислорода (больше 30%) в первой стадии удлин ет цикл плавки. Целесообразность присадки углей с небольшим содержанием лету чих (антрацит, кокс) во второй стадии определ етс  услови ми горени  топлива , В случае применени  углей с высоким содержанием летучих (болео. 9%)

после 30% длительности плавки происходит интенсивное быстротечное выделение летучих и в св зи с невозмо с- ностью их полного сжигани  неизбежны потери топлива, что снижает КИТ топлива, позтому необходимо на второй стадии процесса выплавки стали использовать угли с небольшим содержанием летучих (до У%), I

По мере выгорани  заданного количества угл  избыточна  часть кислорода уходит на окисление лома и горюг чей составл ющей футеровки, что приводит к повьш1ению окисленности металла и шлака и к снижению стойкости футеровки. Поэтому необходимо в конце плавки по мере выгорани  угл  снизить расход кислорода. Экспериментально установлено, что за последние 18-22% второй стадии плавки необходимо снизить расход кислорода до 0,02 0,04 на 1 кг угл , присаженного во второй стадии. Это позвол ет поддерживать на низком уровне окис- ленность металла и увеличить стойкость футеровки,Снижение расхода кислорода ниже 0,02 на 1 кг угл  присаженного во .второй стадии, и ранее 18%-ной длительности второй стадии плавки нецелесообразно в св зи с удлинением цикла плавки, а продувка с расходом кислорода более 0,04 MVMHH на 1 кг угл  и позднее 22%-ной длительности второй стадии приводит к значительному повьш1ению окисленности шлака и снижению стойкости футеровки.

Пример. В 1-й конвертер загружают ,1 т металлолома, 17,5 кг (25% от расхода угл ) газового угл  (содержание летучих 32,5%). В течение 1,0 мин расход кислорода пропорционально времени повьш1ают до

4. (о,13 на 1 кг газового угл ). Кислород ввод т снизу через фурму диаметром 12 мм с расходом 1,9 и через верхнюю фурму диаметром 10 мм и расходом

2.. Расход природного газа . на донные фурмь1 составл ет 0,75 м /мин-. После вдувани  25,75 (25% от общего расхода) присаживают в конвертер 52,5 кг антрацита и продолжают продувку .с рас ходом 4,0 м /мин.

Через 24 мин в течение 6 йин дли51

тельности второй стадии производ т снижение расхода кислорода до 1,6 м /мин (0,03 м /мин на 1 кг угл  АС). Длительность плавки составл ет 40,1 мин. Выход жидкой стали 1,003 т и имеет следующий состав,%: С 0,05j Si - следы; следы Мп 0, S 0,035i Р 0,012.

Температура стали 1600°С, суммарный расход кислорода на плавку составл ет 103 м .

Использование предлагаемой технологии по сравнению с из вестным способом позвол ет сни

756566

зить расход кислорода на 42 м /т стали и расход огнеупоров на 1 кг/т. Кроме того, технологический процесс г упрощаетс  за счет отсутстви  выбросов и снижени -окисленности металла, что позвол ет повысить выход жидкой стали на 1%, а также в св зи с посто нным расходом кислорода и природ- 10 ного газа режим работы донных фурм стабилизируетс , что позвол ет повысить стойкость футеровки.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемой технологии по сравнению 15 с известным способом на 1 млн. т стали составл ет 1,80 млн.руб.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В

   КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку металлолома, углеродсодержащего энергоносителя и нагрев шихты в две стадии продувкой кислородом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения расхода кислорода, увеличения выхода годного и уменьшения износа футеровки, завал-, ку металлолома совместно с газовым углем, составляющим 20-30% от всего количества энергоносителя, а подачу кислорода на сжигание газового угля увеличивают до 0,08 - 0,26 м³/мин на 1 кг газового угля в течение 10-20% времени начального периода первой стадии, причем суммарный его расход составляет 20—30% от общего на плавку, после чего присаживают остальной энергоноситель и продувку продолжают с тем же расходом кислорода, а в последние 18-22% времени второй стадии расход кислорода снижают до 0,02—0,04 м³/мин на 1 кг угля.

   SU „„ 1375656 А1

   I