Спосіб виплавки сталі

Изобретение относится к области черной металлургии и, в частности к конвертерным способам выплавки стали. Известно техническое решение [1], характеризующееся тем, что стальной лом переплавляют в чугун, погружая его в ванну расплава, оставленного в конце плавки в конвертере, при соотношении лом/чугун 0,167 т/т. Получению требуемого технического результата препятствуе т то , что описанным способом нельзя эффективно получать из металлолома сталь. Известно также изобретение [2], принятое в качестве прототипа, характеризующееся тем, что в конвертер заливают чугун, заваливают лом, продувают металл кислородом с переменным его расходом. Получению требуемого результата препятствуют значительный угар металла и низкое его качество. Решаемая задача - усовершенствование способа выплавки стали путем завалки металлолома порциями, что позволит повысить выход годного и качество металла и за счет этого улучшить эффективность конвертерного способа выплавки стали. Поставленная задача решается тем, что в способе выплавки стали, включающем заливку чугуна, завалку стального металлолома, продувку после этого ванны кислородом, ввод шлакообразующих, выпуск стали и шлака, металлолом загружают двумя порциями, при этом первую порцию в количестве 168-212 кг/т чугуна загружают перед продувкой ванны кислородом, а остальной лом заваливают после расплавления первой порции. Способ осуществляют следующим образом. В конвертер заливают расчетную массу чугуна и заваливают часть металлолома шихты из условия определенного теплового баланса ванны: чугун в такой системе не должен замерзать. Ввод лома частями позволяет сразу погружать его под уровень расплава. Затем ванну продувают кислородом и расплавляют 1 порцию металлолома. а также создают в расплаве запас тепла для эффективного нагрева 2-й порции металлолома. После ее ввода температура частично обезуглероженного чугуна понижается, но в нем остается жидкая фаза. Далее осуществляют основную продувку ванны кислородом, окисляют оставшиеся примеси и доводят химсостав стали до заданного уровня. В течение всего процесса плавления в конвертер частями вводят шлакообразующие. Затем из конвертера выпускают сталь и скачивают шлак. Пример реализации способа. В конвертер с садкой 250 тонн металлошихты заливают 188 тонн металлорасплава чугуна при температуре 1340°С, имеющего следующий химсостав: углерод - 4,2 %, кремний 0,75 %, марганец - 0,6 %, фосфор – 0,15 %, сера - 0,05 %. Затем в него заваливают 29,3 тонны металлошихты с плотностью 1000-1500 кг/м при температуре 0°С. При указанном соотношении масс чугуна и металлолома последний полностью погружается под уровень ванны. Равновесная температура такой системы равна 1170°С, и потому чугун в результате остается жидким. Металл продувают 5 минут кислородом с интенсивностью 900-1450 м 3/мин и поднимают температуру расплава до 1550°С. В результате 1 порция металлолома расплавляется, а концентрация углерода в расплаве снижается до 1,55 %. Затем в конвертер вводят еще 33,3 тонны металлолома с температурой 0°С, после чего температура металла в конвертере снижается до 1360 С. Конвертер снова продувают кислородом в течение 5-7 минут с интенсивностью 900-1300 м /мин и поднимают температуру ванны до 1620°С. В течение процесса расплавления металлошихты в конвертер вводят 20 тонн извести. В итоге из установки выпускают 230 тонн стали и скачивают 26 тонн шлака. Диапазон колебаний массы 1 порции металлолома обусловлен колебаниями уровня температур чугуна, заливаемого в конвертер. В диапазоне температур 1300-1400°С. встречающемся на практике, дозировка 1 порции металлолома равна 168-212 кг/т чугуна. Возможна загрузка 1 порции металлолома и перед заливкой чугуна. Преимущества изобретения обусловлены следующим. 1. В известных способах выплавки конвертерной стали чугун кратковременно замораживается на металлоломе и потому блокируется окисление его примесей. В этот момент повышение температуры в конвертере возможно только за счет угара металлолома і снижения выхода годного. В новой технологии этот недостаток отсутствует. 2. В начальный момент кислородной продувки факел окислителя изолирован от чугуна слоем металлолома, расплавление последнего в газовой среде сопровождается значительным угаром железа, а также обогащением шлака оксидом железа. В итоге тепло реакций образования оксидов железа достигается 5,1 % и более приходной части теплового баланса конвертера, а угар железа по указанным причинам достигает 1,1-2,4 %. В соответствии с изобретением металлолом сразу погружается под уровень ванны и потому окисление в газовой фазе отсутствует. 3. В соответствии с изобретением можно будет применять металлошихту со значительно большей долей легковеса без опасности получить холодное начало плавки. 4. Снизится расход ферросплавов как следствие меньшего содержания оксидов железа в шлаке., 5. Уменьшится пылеобразование вследствие снижения угара железа и более быстрого наведения шлака (изза более высокого среднего уровня температур в конвертере). 6. Повысится стойкость футеровки из-за уменьшения диапазона колебания температур в конвертере. Использование способа не требует капитальных затрат.