Спосіб запобігання викидам шлакометалевої емульсії з конвертору

Предлагаемое изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к технологии производства стали в кислородных конвертерах с вер хней и комбинированной продувкой. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства стали в конвертере верхнего, нижнего или комбинированного дутья, включающий завалку скрапа, заливку чугуна, присадку шлакообразующих материалов и продувку ванны кислородом, при осуществлении которого в один из периодов продувки, когда расход кислорода продувки составляет 20-35% или 40-60% или в оба периода, в шлак в конвертере добавляют со скоростью 100-1000 кг/мин смесь кокса и известняка взятых в соотношении 0,1-5,0 [1]. Недостатками известного способа являются: недостаточная степень использованй раскисляющей способности углерода кокса, так как кокс имеет низкую плотность (легковесный), слабо проникает вглубь шлаковой пены и сгорает на поверхности; - применение в качестве составной части осаждающего реагента - известняка - требует дополнительного времени и тепла для его диссоциации и усвоения шлаком по ходу продувки. Приведенные·недостатки не позволяют достигнуть в полной мере технический результат - осаждение вспененного шлака и предотвращение выбросов шлакометаллической эмульсии из конвертера. В основу изобретения поставлена задача создания способа предотвращения выбросов шлакометаллической эмульсии из конвертера, в котором путем обеспечения осаживания вспененного шлака, глубокого проникновения осаждающей смеси и снижения окисленности ванны вспененный шлак быстро и эффективно осаждается, что позволяет увеличить вы ход жидкой стали и повысить производительность конвертера. Поставленная задача решается тем, что в способе предотвращения выбросов шлакометаллической эмульсии из конвертера, включающем присадку по ходу продувки кислородом углеродсодержащего осаждающего реагента с удельным расходом 100-1000 кг/мин, согласно изобретению, в качестве углеродсодержащего осаждающего реагента используют смесь антрацита с отвальным конвертерным шлаком, взятых в соотношении 1:3, которую присаживают в период равный 30-50% продолжительности продувки кислородом. Антрацит в составе смеси выбран из соображений его более высокой удельной плотности, что позволяет порции осаждающей смеси проникать в глубину шлаковой пены и снижать окисленность ванны за счет реакций восстановления части окислов железа из шлака по реакциям: В результате снижения расхода кислорода на окисление углерода на короткий промежуток времени уменьшается выделение газов из ванны и происходит перераспределение кислорода между металлом и шлаком в сторону снижения концентрации окислов железа в шлаке. Все это способствует осаждению вспененного шлака. Использование отвального конвертерного шлака в качестве составной части углеродсодержащей осаждающей смеси обусловлено тем, что он состоигиз сложных уже сформированных соединений оксидов и при его усвоении исключаются диффузионные звенья, имеющие место при усвоении ванной чистых оксидов, например СаО, и являющихся наиболее медленной стадией в этом процессе. В связи с этим отвальный конвертерный шлак быстро усваивается ванной, гетерогенность шлака и стабилизация пены отсутствуют. Использование отвального конвертерного шлака в качестве пеногасящей составляющей практически не вызывает изменений в химическом составе шлаковой ванны, что также является важным фактором стабилизации конвертерного процесса. Оптимальным соотношением между компонентами в осаждающей смеси является 1:3, то есть 1 часть антрацита и 3 части отвального конвертерного шлака. При повышении доли отвального конвертерного шлака в смеси более 3 частей происходит кратковременное снижение температуры ванны и загущение шлака, что неблагоприятно сказывается на массооб-менных процессах. При повышении доли антрацита и соответствующем понижении доли шлака в смеси более 1 части повышается экзотермический эффект сгорания антрацита в смеси, приводящий к кратковременному вспениванию шлака, после чего за счет восстановления окислов железа шлак загущается и ухудшается масообмен. Период присадки осаждающей смеси выбран из следующих соображений: Если присадку смеси осуществлять в период менее 30% продолжительности продувки, то происходит в основном окисление кремния и марганца, накопление FeO в шлаке происходит медленно. Добавка реагента может замедлить процесс окисления углерода, что приведет к выбросам. Если присадку смеси осуществлять в период более 50% продолжительности продувки, то замедляется процесс окисления углерода, что удлиняет процесс продувки. Кроме того шлак в конвертере в этот период уже сформировался, он имеет высокую температуру и при вводе реагента происходит быстрое окисление антрацита в верхни х слоях шлаковой пены с экзотермическим эффектом и выбросом шлака. Присадка осаждающей смеси в период 30-50% продолжительности продувки приносит наилучшие результаты - происходит глубокое и быстрое проникновение смеси в глубинные·слои шлаковой пены и ее эффективное осаждение. Использование изобретения не вызывает затруднений, что подтверждается нижеприведенными примерами. Пример1. В160-т конвертер загружали скрап в количестве 45 т, заливали 115 т чугуна состава, %: С=4,5; Si=0,80; Мn=0,20; S=0,035; P=0,15 и продували технически чистым кислородом с интенсивностью 450 м 3/мин, через пятисопловую фурму. В начале плавки наводили шлак, для чего присаживали 3 т извести на дно конвертера, 6 т извести и 0,25 т плавикового шпата с 1-й по 4-ю минуту продувки. Фурму три минуты с начала продувки держали на высоте 70-75 калибров. Затем фурму переводили в рабочее положение 40-45 калибров. Далее продувку ванны продолжали до 6-й минуты. Начало вспенивания шлака определяли по показа-. ниям виброакустической установки. На 6-й минуте продувки началось вспенивание шлака. В бункер-дозатор была набрана порция осаждающего реагента в количестве 100 кг и в течение 6-й минуты продувки по тракту подачи сыпучих материалов эта порция была отдана в конвертор. Для замедленного схода на тракте вводилась специальная диафрагма. Таким образом было предотвращено чрезмерное вспенивание шлака. Затем аналогичные присадки осаждающего реагента производились на 9-й и 11-й минутах. Вся продувка длилась 20,7 минут. Выбросов шлако-металлической эмульсии не наблюдалось. Необходимости в остановке продувки для скачивания шлака не было. Πример 2. Процессы шихтовки плавки, продувки кислородом и наводки шлака осуществляли как в примере 1. Осаждающий реагент не присаживали до 10-й минуты продувки. На 10-й минуте виброакустическая установка показала значительный подъем шлака в конвертере. В этот период в течение 1 минуты было отдано из бункера-дозатора по тракту сыпучи х без ограничительной диафрагмы 1000 кг осаждающего реагента. Произошло осаждение вспененного шлака Скачивания шлака не потребовалось, а выбросы были предотвращены. В качестве осаждающего реагента в примерах 1, 2 использовалась смесь, состоящая из 3 частей отвального конвертерного шлака следующего химического состава, % по массе: FeO - 18,6; Fе2O3 - 7,8; CaO - 48,6; SiO2 17,5; МnО - 3,5; МgО - 1,6; Аl2O 3 - 0,2, P2 O5 - 2,2 и 1 части антрацита с химсоставом, % по массе: углерод-70%, зола-12%; влага - 5%, летучие - 12%, сера - 0,5%. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет получить следующие новые свойства: - полностью предотвратить выбросы и переливы шлакометаллической эмульсии, в результате чего увеличивается вы ход жидкой стали 1-2%; -уменьшить цикл плавки на 1-2 минуты за счет исключения потерь времени на промежуточное скачивание шлака.