SU1627563A1 - Способ выплавки стали в конвертере - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к метал лургии, в частности к шслородно-кон- вертерному производству, и позвол ет ократить процслжигеаыюсть нагрева, лзеличнть коэффициент использовани  топлива и низить содержание серы в i мли. Дл  этого предварительный нагрев шихты до заливки чугуна провод т в два лапт; сначала топливокислород- ныи смесью, а затем кислородом дучь , сжигач углг родсоцержаци.1 материал в объеме мет шло пихты при с отношении ТРИ ЮРЫХ -энергии, пноснгых г кинвер- тер при ожшаьии жидкого (газообразного ) топлива и твердо о углеродсо- держаще1О ,х,периала, 1: (0,3-0,8), lipH iCM рассредоточенной факел направл ют чд ших iio окружности диаметром 0,3 - 0,7 диаметра ванны конвертера при рассто нии меаду ос ми отдельных факелов 0,01 - 0,4 диаметра ванны конвертера. 1 табл. € (Л

Description

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

Целью изобретени   вл етс  сокращение продолжительности нагрева, увеличение коэффициента использовани  топлива и снижение содержани  серы в стали.

По описываемому способу завааивают в конвертер металлоыихту и твердый углеродсодержащий материал,  атем предварительно нагревают металлоших- ту сверху посредством горелки в два этапа. На первом этапе нагрев производ т топливокислородной смесью, на втором этапе - кислородом, сжига  угле родсодеражаыий материал в объеме металлошихты при соотношении тепловых энергии, вносимых в конвертер при сжигании жидкого и/или газообразного топлива и углеродсодержащего материала , разном 1:(0,3 - 0,8). Топли- вокислородн то смесь и кислород рассредоточивают на поверхности метал- лошихты по окружности диаметром () 0,3 - 0,7 диаметра ванны конвертера (DK) при рассто нии между ос ми отО5 № J СП

о со

дельных факелов 0,01 - 0,4 диаметра ванны конвертера.

При нагреве рассредоточенным газойли мазутокислородным факелом значительно увеличиваютс  площадь и объем твердой шихты, подвергающейс  пр мому воздействию высокотемпературных продуктов горени .

Неравномерность нагрева металло- шихты уменьшаетс , поверхностные участки окисл ютс  и оплавл ютс  меньше.

Вплоть до среднемассовых температур 600-700°С коэффициент использовани  топлива достаточно высок, величина его составл ет 0,5 - 0,7. При более высоких значени х среднемассовых температур коэффициент использовани  жидкого (газообразного) топлива резко снижаетс , поэтому дальнейший нагрев металлошихты осуществл етс  продувкой ее рассредоточенным кислородом дуть  за счет сжигани  заваленного в объеме металлошихты твердого углеродсодержащего материала. В качестве последнего используютс  р довые марки углей фракцией до 150 мм. При сжигании углей, предварительно нагретых в объеме металлоюихты, возможно эффективное использование низкокачественных углей с высоким содержанием золы и серы.

Зажигание углей на раскаленном ломе происходит уже при нагреве газойли ма утокислородном факелом и в дальнейшем при подаче кислорода протекает интенсивно даже при низком содержании летучих. При этом больша  часть серы окисл етс  и удал етс  с дымовыми газами.

При нагреве металлошихты до среднемассовых температур выше 700°С наиболее высокий коэффициент использовани  топлива и минимальна  продолжительность нагрева достигаютс  при вводе тепловой энергии с жидким (газообразным) топливом и твердым углеродсодержащим материалом в соотношении 1:(0,3 - 0,8). При величине соотношени  более 1:0,3 резко снижаетс  коэффициент использовани  газообразного или жидкого топлива, возможны местные перегревы, оплав- лени  металлошихты и выбросы при сливе чугуна на нагретый лом. При величине соотношени  менее 1:0,8 возникают трудности с зажиганием и полным дожиганием твердого топлива,

удлин етс  продолжи льность Нагрева, ухудшаетс  шлаковый режим, увеличиваетс  содержание серы в металле.

При подаче рассредоточенного факела на шихту по окружности диаметром менее 0,3 диаметра ванны ухудшаетс  нагрев периферийной части металлошихты , возможно проплавление колод-

цев по центру конвертера, переокисление и оплавление центральной части металлезавалки: твердые углеродсодержащие материалы на периферии конвертера сгорают медленней и попадают в

5 жидкую ванну. При увеличении диаметра окружности воздействи  рассредоточенного факела на шихту более 0,7 диаметра ванны, как и при увеличении рассто ни  между отдельными фаьелами

0 более 0,4 диаметра ванны, возрастает неравномерность нагревй металлошихты, расположенной в центре и на периферии конвертера или по его окружности, ухудшаетс  использование твердых уг5 леродсодержащих материалов, увеличиваетс  износ футеровки под воздействием отраженных от металлошихты продуктов горени .

При мер. В промышленном 160 т

0 конвертере с верхней продувкой кислородом провели серию плавок по нескольким технологическим вариантам. Завалку пома, которого увеличили на 16 - 24 т, производили 1-3 .юр- ци ми при различном соотношении пакетов , обрези и легковесного лома. Эффективность нагрева возрастает при увеличении доли легкоаеса. Однако с целью сокращени  времени завалQ ки предпочтительней проводить завалку двум  совками, использу  до 70% пакетов в шихте. Б качестве углерод- содержащего материала использовали р довые угли фракцией 1-15С мм, что

5 опреде. петс  главным образом пропускной способностью тракта сыпучих. Уголь подаетс  в конвертер либо в составе первой порции металлошихты, либо непосредственно по тракту подачи

0 сыпучих. Расход угл  на плавку 0,4 - 1,5 т (2,5 - 9,0 гкал).

Предварительный нагрев металлоших- ти провод т газокислородной горелкой с рассредоточенным факелом, образованным 3-5 отдельными факелами. Интенсивность отоплени  15-30 Мкал/мин х х т лома (2,0 - 4,0 м природного газа/мин т лома). Га-з о кислородную горелку устаназливают на высоте 1,55

5162

2,0 м от поверхности лома и по ходу наггева опускают на 0,5 - 1,0 м. Продолжительность нагрева определ етс  величиной тепловой энергии, кото- рую необходимо ввести в конвертер с природным газом, и интенсивностью ее подачи с учетом коэффициента полезного использовани  топлива (экспериментально установлено, что дл  горе- лок с рассредоточенным факелом последний равн етс  60-70%). Расход кислорода устанавливаетс  равным 1,05 от стехиометрическтго (2,1 - 4,2 м3/ /мин т).

В конце 1-го этапа нагрев-ч подачу топлива прекращают и продолжают продувать шихту с тем же расходом кислорода в течение 1,5 - 4,0 мин. При этом в шихту подают кислород в количестве , равном стехиометрически необходимому дл  сжигани  угл , загруженного в объеме металлолома. Затем горелку поднимают, заливают чугун и продувают ванну кислородом через фурму с основными (через которые проходит 85% кислорода) и дополнительными дожигательными соппами,

В таблице приведены результаты 10 плавок: плавка 1 соответствует известному способу выплавки, выбранному в качестве прототипа, пчавки 2-4 приведены по описываемому способу при оптимальных и граничных значени х за вл емых параметров, а плав- ки 5-10 - за пределами этих значении.

Предлагаемый способ обеспечивает переработку повышенного расхода лома при меньшей длительности нагрева (на 3-4 мин), более высоком коэффи- циенте использовани  топлива (расход топлива сокращаетс  в 1,5 - 2,0 раза)

6

5

0 5

0

5

3

и меньшем содержании серы в стали (на 0,004 - 0,007%).

Claims (1)

1. Экономический эффект от использовани  предлагаемого способа складываетс  из снижени  расходов по переделу при увеличении производительности конвертера на 6-8% (0,24 - 0,30 руб/т стали) и снижени  расходов топлива и кислорода дл  подогрева шихты (0,12 - 0,15 руб/т). Формула изобретени 

   Способ выплавки стали в конвертере , включающий завалку металлошихты и твердого углеродсодержащего материала в конвертер, ее предваритель- нмп нагрев подачей жидкого и/или газообразного топлива, заливку чугуна и последующую продувку кислородом с дожиганием окиси углерода в полости конвертера, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью сокращени  продолжительности нагрева, увели- чеьи  коэффициента использовани  топлива и снижени  содержани  серы, предварительный нагрев производ т сверху в два этапа рассредоточенными по Поверхности металлошихты потоками кислорода и топливокислородной смеси, на первом этапе подают топливокисло- роднум смесь, а на втором этапе - кислород, при этом соотношение тепловых энергии от жидкого и/или газообразного топлива и твердого углеродсодержащего материала равно 1:(0,3 - 0,8), топливокислородпую смесь и кислород рассредоточивают по поверхности металлошихты по окружности ииаметром 0,3 - 0,7 диаметра ванны конвертера, а рассто ние между ос ми отдельных потоков равно- 0,01 - 0,4 диаметра ванны.

   Примеры реализации способа выплавки стали с использованием твердых углеродсодержащих материалов и газообразного (жидкого) топлива