способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере

Формула изобретения

Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, включающий завалку металлолома, заливку чугуна, присадку извести и шлака, продувку чугуна кислородом, отличающийся тем, что в качестве шлака используют алюмофлюс с расходом на плавку, определяемым из соотношения

Q фл = - 5,75 Т чуг + 927,9 Si чуг - 9319,6 С + 9031,7

где Q фл - расход алюмофлюса, кг;

Т чуг - температура жидкого чугуна, °С;

Si чуг - содержание кремния в жидком чугуне, %;

С - требуемое содержание углерода в металле перед выпуском из конвертера, %;

5,75, 927,9, 9319,6 и 9031,7 - эмпирические коэффициенты, определенные опытным путем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переделе низкомарганцовистого чугуна в конверторе.

Известен способ передела низкомарганцовистого чугуна в конверторе, включающий продувку чугуна кислородом, присадку извести и железофлюса в количестве 40-70 кг/т, причем на первой минуте продувки присаживают 50% от общего расхода на плавку, остальной железофлюс присаживают двумя равными порциями в первой половине продувки через равные интервалы времени, а известь присаживают двумя равными порциями, первую порцию вводят перед первой присадкой железофлюса, вторую перед третьей присадкой железофлюса (А.с. СССР №985055 С 21 С5/58, опубл. 30.12.1982 г., бюлл. №48).

Недостатком известного способа является ухудшение теплового баланса плавки, приводящего к увеличению расхода жидкого чугуна и ухудшению шлакового режима плавки по ходу продувки плавки, поскольку присадки железофлюса приводят к локальному охлаждению ванны, снижению активности шлака и, как следствие, замедлению процессов растворения извести и удаления серы и фосфора.

Наиболее близким к заявляемому является способ рафинирования низкомарганцовистого чугуна в конверторе подготовленным шлаком. Шлаковый расплав на основе окислов железа, кальция и глинозема изготавливают в электропечи. После завалки металлолома и заливки чугуна, присадки извести шлак заливают в конвертор при температуре 1600-1650°С и начинают продувку. (Сталь №10-1978 г., Югов П.И., Пак Ю.А., Ивашина Е.Н. «Рафинирование низкомарганцовистых чугунов в конверторе подготовленным шлаком»).

Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: завалка металлолома, заливка чугуна, присадка извести и шлака, продувка кислородом.

Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.

Применение в известном способе подготовленного шлака требует применения дополнительного дорогостоящего оборудования для расплавления шлака.

Кроме того, заливка жидкого шлака в конвертор, содержащий металлический лом с окислившейся поверхностью, на жидкий чугун, с точки зрения техники безопасности, нежелательна.

В то же время заливка жидкого шлака предъявляет новые требования как к дутьевому режиму, так и дутьевым средствам, что также приводит к удорожанию процесса выплавки стали.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа передела низкомарганцовистого чугуна, в котором за счет получения требуемой окисленности шлака обеспечивается снижения угара железа, угара ферросплавов, повышение выхода годного, увеличение стойкости конвертора, увеличивается производство.

Поставленная задача решается тем, что в способе передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, включающем завалку металлолома, заливку чугуна, присадку извести и шлака, продувку чугуна кислородом, согласно изобретению в качестве шлака используют алюмофлюс с расходом, определяемым из соотношения:

Q фл=-5,75 Т чуг+927,9 Si чуг-9319,6 С+9031,7,

где Q фл - расход алюмофлюса, кг;

Т чуг - температура жидкого чугуна, °С;

Si чуг - содержание кремния в жидком чугуне, %;

С - требуемое содержание углерода в металле перед выпуском из конвертера, %;

5,75, 927,9, 9319,6 и 9031,7 - эмпирические коэффициенты, определенные опытным путем.

Сущность заявляемого технического решения заключается в расчете требуемого количества алюмофлюса в зависимости от температуры заливаемого чугуна, содержания в нем кремния и требуемого содержания углерода перед выпуском.

Расчет количества алюмофлюса позволяет улучшить шлакообразование в начале продувки, условия десульфурации, тепловой баланс плавки, увеличить количество перерабатываемого металлолома, снизить расход жидкого чугуна, увеличить стойкость конверторов, увеличить производство.

Данный способ иллюстрируется следующим примером.

Выплавлялась сталь марки 08Ю по ГОСТ 9045-93. Расход жидкого передельного чугуна 300 т. Содержание в чугуне кремния 0,46%, марганца 0,019%, серы 0,020% и фосфора 0,051%. Температура чугуна 1381°С. Требуемое содержание углерода 0,04%. Расчетное количество алюмофлюса на плавку 1145 кг.

Алюмофлюс в количестве 1145 кг был отдан в конвертер до заливки чугуна совместно с 4,1 т извести и 4,3 т ожелезненного доломита. Затем залили жидкий чугун и завалили 93 т металлического лома.

Продувку вели через шестисопловую фурму с расходом кислорода 1200 м³/мин. Во время продувки было отдано 6,3 т извести и 11 т ожелезненного доломита. Расход кислорода на плавку составил 20160 м³.

После окончания продувки произвели измерение температуры металла, которая составила 1669°С, отобрали пробы металла и шлака. Спектральным методом определили химический состав металла, рентгеноспектральным - шлака. Металл содержал: углерода 0,04%, марганца 0,048%, серы 0,019%, фосфора 0,004%, шлак - 40,0% CaO, 11,5% SiO₂ , 27,8% FeO, 12,0% MgO, 2,2% Al₂О₃, 0,05% S и 0,75% P₂O₅.

Готовая сталь содержала 0,04% углерода, 0,02% кремния, 0,29% марганца, 0,009% фосфора и 0,013% серы.