Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс- процессом
Иллюстрации
Показать всеРеферат
.Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертер ах. Цель изобретения - улучшение качества получаемого шлака, снижение расхода чугуна и себестоимости стали . Способ включает на первой стадии процесса (при получении ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта) завалку в конвертер перед заливкой чугуна стального лома в количестве 5-12% от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6-0,8):1 и нагрев, до 400-700°С. На стадии деванадации применяют стальной лом, в основном легко&есный, с определенной хорошо развитой поверхностью и, как правило , существенно оксидированной. Предварительно нагретый лом, с одной стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна - образовании ванадиевой шпинели . С другой стороны, легковесньй лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувки преимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа в шлак, .Стальной лом за счет химическоговзаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, что наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений в нем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации VjOj в ванадиевом шлаке. Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадией деванадации чугуна. Это достигается .присадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый ишак, оставленный от предыдущей плавки, и подогревом лома до АОО-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении дег- KOBecHofi части лома и общего его коли чества (0,6-0,8):1. Способ позволя- ,ет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна VjOj, уменьшить количество .металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и себестоимость стали. 2 табл. сл с to СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
PECflY6ЛИН
< ц 4 С 21 С 5/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я ! с
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4011037/23-02 (22) 10.01.86 (46) 23,09.88. Бюл. Р 35 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) Л.А,Смирнов, Г.Н.Василенко, A.С.Фрейденберг, О.Н.Кокареко, Ю.С.Цекалев, Г.И.Фугман, В.Г.Корогодский, М.А.Третьяков, Б.Д.Червяков и Е.А.Кричевцов (53) 669.184.123(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
И 316727, кл. С 21 С 5/28, 1971.
Авторское свидетельство СССР
N- 372271, кл. С 21 С 5/28, 1973.
Явойский В.И. и др. Металлургия стали. — М.: Металлургия, 1973,с.198. (54) СПОСОБ КОНВЕРТЕРНОГО ПЕРЕДЕЛА
ВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА ДУПЛЕКС-ПРОЦЕССОМ (57) .Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертерах,Цель изобретения — улучшение качества получаемого шлака, снижение расхода чугуна и себестоимости стали. Способ включает на первой стадии процесса (при получении ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта) завалку в конвертер перед заливкой чугуна стального лома в количестве
5-12Х от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6-0,8): 1 и нагрев, до 400-700 С. На стадии деванадации применяют стальной лом, в основном легковесный, с определенной хорошо развитой поверхностью и, как правило, существенно оксидированной.
Предварительно нагретый лом, с од„„SU„„1425213 А1 ной стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна — образовании ванадиевой шпинеля. С другой стороны, легковесный лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувки преимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа в шлак ° Стальной лом за счет химиче1 ского взаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, что наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений в нем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации
V О в ванадиевом шпаке. Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадией деванадации чугуна. Это достигается .присадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный от предыдущей плавки, и по@ догревом лома до 400-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении легковесной части лома и общего его коли-чества (0,6-0,8): 1. Способ позволя,ет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна V 0, уменьшить количество ,металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и себестоимость стали. 2 табл. i 4? 5213
Изобретение относится к черной металлургии, «частности к способам передела ванадийсодержащях чугунов дуплекс-процессом в конвертерах. 5
Целью изобретения является улу- ше-.
) ние качества получаемого шлака ски9 жение расхода чугуна и себестоимости стали.
Цель достигается тем,, что в кон- 10 вертер заливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-12Ж ат массы чугуна при соотношении легко= весного и общего количества лома (0,6-0,8):1 и нагревают его до 400 - 15
700 С.
На стадия деванадации применян>т тальной лом, в основном легковесный, с определенной хорошо развитой поерхностью и, как правило„ существен- 2i3 о оксидированной. Поэтому с оцнсй тараны лом, особенно предварительо нагретый, является сам источником ксидов железа, играющих важную роль процессе деваьадации чУгуна - обраовании вакадиевой шпинели ((Ге, Hg,, .)О (V,,
1 овьппекие, таким образом,, межфаэн зй поверхности металл — шлак сущ ствен9о ускоряет шлакообразовакие за счет величения относительной скорости
1 кисления ванадия.
Стальной лом эа счет химическо о вэаимОдействия с лзщки11 чугуном успевает раствориться за скоротеч- щ
1 кый период деванадации,. что наряду с, уменьшенным расходом Окалины (при использовании лома) и соответственно
Количеством непрореагиров=:..«Drèõ ее
Окислов позволяет снизить аниэотро- д пию свойств шлака и уменьшить содер-жание металловключений в кем, Более низкая концентрация балластных при-месей в стальном ломе по сравкенин> с Окалиной и чугуном спосооствует
«О увеличению концентрации К 0 „ в ванадиевом шлаке, Существенное улучшение качества шлака Обеспечивается предваритепькым рявкОмерным наГревОм стальноГО лома ,перед стадией деванадации -.угуна.
Это достигается присадкой лома в конвертер ка высокОтемпературный B8 надиевый шлак,. Оставленный от предыдущей плавки, я подогревом лома топливокислородкым факелом до 400 о
700 С перед заливкой чугуна.
При температурах 400 С и более с появлением в окалине вюститного слоя скачкообразно возрастает скорость окисления железа. В результате в пе— риод нагрева и после нагрева лома в атмосфере воздуха поверхность лома оксидируется, что является одним из преимуществ предлагаемого способа для процесса деванадации в дуплексплавке. о
Нагрев лома свыше 700 С нецелесообразен иэ-за потерь металла с выбросами при заливке чугуна в конвертер. по причине переокислекия легковесно..-о лома, а также существенного снижения скорости нагрева лома до более высоких температур, к, таким образом, потери производительности.
Гетерогенный высоковязкий ванадиевый шлак прогревает нижние слои лома.„ не ошлаковывая его. В то же время, охлаждаясь за счет передачи тепла лому, вакадиевый шлак образует
"гарнисаж" — приваривается к днищу конвертера,что в дальнейшем в процессе певанадации интенсифицирует окисление ванадия в глубине металлической ванны, а расплавляющиеся ивсплывающие со дна частицы шпака иници— ирук т образование ванадиевой шпинели.
В результате сформированный шлак обладает укрупненным шпинелидным зерном. Однако наилучшие показатели качества шлака,а также высокий уровень извлечения ванадия иэ чугуна в шлак достигаются при применении в основ-. ном легковесного лома с кась1пкым весом 0,9-1,1 т/м, а именно при соотношении легковесной части лома и обmего его количества (0,6-0,8):1. Остальной обычный лом (пакеты, обрезь блюмсов и слябов, лом ножичной и огневой резки) имеет насыпной вес
1,8-2,5 т/м
Увеличение плотности лома, как и его общего количества (свыше 12Х; от массы чугуна) не обеспечивает растворение кусков стального лома за период деванадации, а также ухудшает извлечение ванадия из чугуна в шлак из-за снижения межфазной поверхности и эамецления массообмека в зонам металлической ванны вокруг нерастворившегося лома.
1425213
Повышение доли легковесного лома в шихте черезмерно переохлаждает металлическую ванну в начале продувки, окисление ванадия затормаживается из5 эа диффузионных затруднений и соответственно ухудшается процесс шпакообразования, что выражается, в частно
;сти, в уменьшении средних размеров шпинелидного зерна ванадиевого шлака. 10
Снижение общего количества лома (менее 57) нивелирует эффективность его использования (табл.1).
П р е р. В 22-тонных конвертерах дуплекс-процессом с получением 5 на первой стадии (деванадации) вана— диевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй — стали перерабатывают ванадийсодержащий чугун, содержащий, Ж: С 4,5; V 0,45; Si 0,24;д)
Мп 0,25; Ti 0,25; Cr 0,08; P 0,05;
S 0,024, имеющий температуру 1320 С.
Продувку металла на первой стадии процесса ведут 8 мин при одновременной подаче. кислорода через верхнюю 25 фурму и азота через нижние фурмы с расходом соответственно 45 и 2
4 нм /мин. На второй стадии углеро2 дистый полупродукт,додувают до стали марки ЗСП в другом конвертере.
При этом известь загружают в конвертер до заливки полупродукта в количестве 25 кг/т. В качестве охладителей на стадии деванадации при переделе ванадийсодержащего чугуна из,вестными способами используют твер35 дый чугун (2 т) и окалину (0,6 т) или только окалину (1,4 т) . Твердый чугун присаживают в порожний конвертер до заливки чугуна, а окалину после заливки чугуна.
По предлагаемому способу в качестве охладителей используют стальной лом в количестве 1-2,4 т (5-12Х от массы чугуна), в т.ч. легковесного 0,7-1,7 т, при соотношении общего количества лома и легковесной его части 1:(0,6-0,8). Лом.присаживают на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный в конвертере от предыдущей плавки, и нагревают в течение 5-10 мин топливокислородным факелом при суммарной интенсивности подачи кислорода и расходе природного газа 0,7 нм /мин ° т о до 400-700 С. На нагретый лом заливают 20 т ванадиевого чугуна. Окалину в количестве 0,7-.1,0 т (4-57 от веса чугуна) начинают присаживать из тракта сыпучих на металлолом перед продувкой, а заканчивают на первых минутах продувки. Температура полуO продукта после продувки 1360-1400 C.
Полученные результаты сведены в табл. 1 и 2.
Сравнение показателей известных и предлагаемых показывает, что предлагаемый способ позволяет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна V Î, уменьшить количество металловключений), снизить расход жидкого чугуна на 50-150 кг/т и себестоимость стали.
Формула изобретения
Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий завалку твердого металла, окалины, заливку чугуна, продувку окислительнйм газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй — стали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ка чества получаемого шлака, снижения расхода чугуна и себестоимости стали, на первой стадии процесса в конвертер заваливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-123 от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома 0,6-0,8:1 и нагревают до 400-700 С.
1425213
Т&блвц&
В&Н&ДЯЕВЫй ИШаК
Способ схо д а, Сред ннй вернее ного
З&вовый варнант
1,7
20. 17,6 !1 ° 4 1053 66-57 Известный
1О
2,0
25 18, 1 12,6 ° 1142 69-72
0,6
350 25 !7,7
ПредлаГ&ЕИИМй
1О
2,0
4 О
0,8
870 54-10
10,б
1:0,7
864 53-75
2,0
0,8
8,2
35 19,2
1:0,7
B0.!
2,0
4 О
0,8
866 53-61
10ь1
35 20,1
1иоь7
700 35 20, О 4 О
0,8 10
2,0
1:0,7
861 53-25
9 ° 5
2,0
4 О
0,8
910 . 62-10
11,2
30 18,5
750
2 8
О,б
1019 64-47!
2,5
5 25
25 19,0
600! Оь7
5 О
1,0
3,5
0i7
1,0
998 63-52
10,9
35 19,5
1и0,7
5 6
1,!
8 2 930 57-95
1,6
4 5
0,9!
ЗОь7
20!
О
2 0
879 54-20
600 35 19,9
4 О
0,8
1:0,7
3 5
0,7
35 ° 20,1
10 6 854 52 12
8 4
1„7
12
2,4
1:0,7
12,8
30 20,0
838 5 1-42
3 25
0,65
9 1
1ь8
13
2,6
1и0,7
865 53 87
5;О
1,0
13,2
2,0
30 20,1
4 О
0,8
1:0,5
868 53-99
6,0
1ь2
8,8
2,0
600 35 20,3
4 0
0,8
1и0,6
882 54-72
8 0
1,6
40 20,1
1О
2,0
4,«О
0,8
889 55-08
1 8
30 !998
4 0
0,8 I: 0,9
2,0 и углеродз в попупрод!ькте 9& 50 и 002 времевн
Усредненное отновеняе язмевення конпентрэцян ван&днв н yrnep ь продувкн и& ст&днн дев&над&дня. передеЛ& ВаНадневых ьугунов
&тура
erpeoso раимер апнверя&, le%
Колнче ство н&T&лл
&ключе в алак
8,4
11,0
Себестовмость сталя, р б/т
1425213
Таблица 2 ход материалов,г
Итиле
Количество
Способ сход гуна, /т
Иавлеt чепце
Состав алак
Отлове- т иие иэмассы видного чучение а ванапереработанноменения ванадия
Нет
Уток концентрации ванадия дня в алак, 2 р- Окали на о
Сталь ной го чугуна, т лов че
11,4 1053
Ваэовый вариант
17,6
82,0
0,28
1B,1
81 ° О
0 32
Известный
Предлагаемый
0,35
18,2
7З,2.
2О
0,48
82,5
19,1
8,0 9t 0 0,45
5 0 92,0 0,43
4 ° О 92,0 0>31
20,6
Bl 9 . 92 ° 8
20,8 8,8 1010
8,8 1049
19,4
82,4
+
С учетом потерь алака со сливаемыы полупродуктом.
Составитель С.Дульянинов
Редактор Н.Гунько Техред M.Äèäûê Корректор А.Обручар
Заказ 4740/24 Тираж 545 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 е
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 передела ванадневых чугунов во
80 10 3 во 2,7 з,о
4,о
5,0
5,З
92,0
91,0
1З,О Вг, t
12,0 92,0 и углерода 9а период деванадации и9 Чf» гула в товарный алак,Х
12 ° 6 1142
t2,4 82
10,6 844
8,2 928