Способ производства стали в конвертере - SU1604165A3
Код документа: SU1604165A3
Чертежи
Описание
Изобретение относится к способу применения кислорода для рафинирования предельного чугуна в конвертере или другой подобной емкости, используемой для рафинирования, в частности к способу рафинирования предельного чугуна посредством подачи кислорода , сверху поверхности расплава вместе с газом, например, кислородом или смесью кислорода и малореактивного газа снизу расплава.
Согласно способу процесс рафинирования проводится посредством изменения соотношения расхода кислорода верхнего дутья к расходу .кислорода при нижнем дутье, подаваемого во время рафинирования, и результате установлено , что, если отношение кислорода; нижнего дутья к общей подачи киолш).ог- .a превьш1ает примерно 17 об.%, то держание марганца во время дутья не увеличивается значительно и не снижается значительно также содержание железа в пшаке. Когда отношение кислорода при нижнем дутье к общей подаче кислорода превьш1ает 17 об.%, то возникали выбросы и разбрызгивание , при зтом снижался выход железа. Когда отношение кислорода при ниж нем дутье к общей подачи кислорода увеличивалось и превьш ало 30 об.-%, операция по рафинированию далеко бьгф о
4
-А
Ф
i
CN
31
ла от удовлетворительной, потому что больше металла прилипало к стенкам горловины конвертера, при этом часто наблюдалась утечка воды для охлаждения из-за эрозии головки фурмы. На основании этого установлен верхний предел отношения кислорода для нижнего дутья к общей подаче кислорода, т.е. 17 об.%, нижний предел был - 2 об,% по следующим причинам. Когда при применении одной фурмы необходимо получать малоуглеродистую и высокоуглеродистую стали, минимальное отношение содержания кислорода для ниж- него дутья к общей подачи кислорода, которое требуется для перемещения расплавленного металла и эффективного рафинирования более выгодной малоуглеродистой стали, составляет 4 - 5 об.% и, следовательно, минимальное отношение кислорода для нижнего дутья к общей подаче кислорода, которое требуется для рафинирования высокоуглеродистой стали при применении од- ной и той же фурмы, может быть уменьшено до примерно 2 об.%. Соответственно предложенный способ требует , чтобы от 2 до 17 об,% кислорода подавалось через .дно конвертера, что является точным пределом, который обеспечивает улучшенное рафинирование благодаря сильному перемешивающему действию вдуваемого снизу кислорода, причем этот способ устраняет нежелательные явления, возникающие при избыточной подаче вдуваемого снизу кислорода без ввода порошка извести во время верхнего или нижнего дутья.
Для предупреждения выброса шлака важно контролировать состав шлака, особенно по содержанию в нем железа и определять его характеристики. В результате повторных экспериментов обнаружено, что выброс можно предуц- редить следующим образом. На начальной стадии рафинирования подается большая часть требуемой извести, предпочтительно в отдельных пропорциях к концу обескремнивания, т.е известь предпочтительно вводили отдельными порциями после израсходования на тонну стали 15-20 Nm кислорода и одновременно вводили кислород через верхнее дутье, которое было сравни- тельно сильным на начальной стадии, чем на последней стадии, причем на начальной стадии не применяли железные руды, В результате на начальной
Q 5 0 5 О
Q 5 Q с
5
654
стадии получали сухой шлак, поскольку прекращался рост содержания железа в шлаке, либо уменьшали вязкость шпака при этом выход газовых пузырьков упрощался, а в результате ускорялось шлакообразование из .СаО в месте перегрева. Для достижения этог го эффекта большая часть требуемого кислорода подается во время верхнего дутья, либо образованный шлак охлаждается и не взаимодействует с большим количеством загруженной извести .
Согласно предлагаемому способу кислород, вдуваемый снизу конвертера , может смешиваться с медленно реагирующим газом, например аргоном, азотом и двуокисью углерода, который может даже независимо применяться в течение определенного отрезка времени . Благодаря такой модификации упрощается способ получения малоуглеродистой стали. Добавка азота позволяет получать сталь, содержащую азот или сокращается расход углеводородного газа как охладителя, в результате достигается дальнейшее уменьшение содержания водорода в стали.
Данный способ также обеспечивает снижение выбросов металла и уменьшение настьшей металла на фурме благодаря более мягкому дутью кислорода из фурмы на поверхность расплавленного металла во время процесса рафинит: рования или изменения силы дутья между начальной и последней стадиями рафинирования и/или, благодаря обеспечению оптимальной подачи железной руды и извести.
Когда газ, подаваемый снизу печи, проходит через слой расплава и слой шлака, значительное количество окиси углерода и другого газа, который проходит через слой шлака, образуется в сравнении с обычным процессом sepxt него дутья и в зависимости от свойств образованного шлака отмечается избыточный выброс металла, в результате процесс рафинирования затрудняется на начальных и промежуточных стади- .ях, когда образуется значительное количество окиси углерода. Этот эффект происходит потому, что на начальной стадии рафинирования реакции обескремнивания преобладает над другими реакциями, в результате образуется расплавленный шлак с высоким содержанием SiOj, Поскольку .
кой тип шлака имеет высокую вязкость и он снижает скорость проникновения в шлак большого количества газа, содержащего главным .образом окись углерода, то окись углерода образуется с большой скоростью, чем паз высвобождается из шлака, В результате в шлаке накапливается большое количество пузырьков, причем их количество увеличивается в объеме и переливается через горловину конвертора .
Если начальная стадия рафинирования осуществляется таким образом, что общее содержание железа в расплаленном шлаке высокое, то отмечается сильный выброс. Но эффективное рафинирование , свободное от выброса, может быть достигнуто, во-первых, в результате этого, что на начальной стадии рафинирования снизу на уровне положения фурмы вдувается сравнительно твердая струя кислорода, чем на последней стадии рафинирования, например, фурма опускается, для по- соотношения L/Lp, т,е, отношение глубины полости L, образованной при верхнем дутье кислорода, .к глубине расплавленного металла Lp, причем оно больше определенного значения , для того чтобы обеспечить оптимальный уровень общего содержания желез.а в шлаке и одновременно обеспечить образование шлака из СаО В результате процесс рафинирования протекает таким образом, что вязкий расплавленный шлак, состоящий в основном из FeO - SiOg., не образовывается до тех пор, пока образование окиси углерода в расплавленной стали является активным на начальной стдии рафинирования , во-вторых, на последней стадии рафинирования, например , когда приблизительно или более 40 Nm кислорода введено на тонну стали, фурма для верхнего дутья приподнята для увеличения общего содержания железа в шлаке, осуществления
фекту вдуваемого снизу газа для
сильного перемешивания металла и шлака . Следовательно, нежелательно применять железные руды на начальной ста- ( дии рафинирования, но применять ее отдельными частями во время и после промежуточного периода. При этом известь и железные руды подают в
виде кусков через горловину конвертора , как это ocyD ecтвляeтcя в обычном конверторе с системой-верхнего дутья. Кроме того, малоуглеродистые , а также высокоуглеродистые стали можно получить при низкой стоимости без значительных потерь в содержании железа или марганца и без увеличения содержания кислорода в расплаве. Соответственно снижаются до минимума потери дополнительных легирующих элементов, например, алюминия , марганца и кремния из-за окис- ления. Одновременно может быть достигнуто высокое извлечение марганца
из марганцевых руд. Благодаря уменьшенной подаче кислорода при нижнем дутье получают сталь, обычным способом LD, Дополнительное снижение содержания водорода в стали может
быть достигнуто посредством подачи смеси кислорода нижнего дутья с малореактивным газом, например аргоном, азотом или двуокисью углерода, в определенный период времени, причем.
смесь содержит 80 об,% или меньше кислорода и 20 об,% или свыше малореактивного газа в течение соответствующего отрезка времени, либо применяя такой газ независимо в течение
непродолжительного отрезка времени. Смешивание газа азота с кислородом нижнего дутья приводит к дополнительному образованию a3ova, который необходим для получения азотсодержащей
стали и, например, при применении газа нижнего дутья, который не содержит по существу азот, конечное содержание азота в стали можно уменьшить до 15 р,р,тп, или меньше. Кроме
Реферат
Изобретение относится к способам применения кислорода для рафинирования чугуна в конвертере или другой подобной емкости, используемой для рафинирования, конкретнее к способам рафинирования чугуна с применением кислорода, подаваемого сверху расплава, и медленно вступающего в реакцию газа, подаваемого снизу расплава. Цель изобретения - повышение эффективности процесса. При выплавке стали расплав обрабатывают кислородом или смесью кислорода и газа с малой реакционной способностью, которую подают под поверхность расплава в количестве 2-17 об.% от общего расхода кислорода, при этом в конвертер вводят в кусковом виде руду и известь. Известь подают на начальной, а руду на промежуточной и конечной стадиях рафинирования. Предложенные режимы позволяют сократить потери железа и снизить содержание азота в готовой стали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Формула
