Спосіб виплавки сталі у конвертері

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к конвертерному способу производства стали. Одним из путей снижения себестоимости стали является снижение расхода чугуна с увеличением доли перерабатываемого скрапа, как более дешевого шихтового материала. Известен способ выплавки стали, включающий завалку скрапа, ввод углеродсодержащего материала, нагрев скрапа газокислородным факелом, заливку чугуна и продувку кислородом (А.М. Поживанов. Сталь. - 1989. - №2. - С.21 - 25). Основным недостатком этого способа является повышенный износ огнеупоров конвертера и увеличение загрязненности стали серой. Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку скрапа, заливку чугуна, продувку плавки кислородом с присадкой флюсов после промежуточного скачивания шлака (патент Российской Федерации №1585340, C21C5/28, 1986г.). За счет того, что в период промежуточного скачивания удаляется максимально возможное количество шлака с повышенным содержанием оксидов кремния, а флюсы присаживаются во втором периоде продувки (после промежуточного скачивания шлака), в конвертере формируется шлак высокой основности при более низком расходе флюсующих материалов. В свою очередь, уменьшение расхода последних улучшает тепловой баланс плавки и позволяет увеличивать долю перерабатываемого скрапа. Основным недостатком известного способа является снижение на 20% стойкости футеровки конвертера (Бюллетень НТИ. Черная металлургия. - 1988. - №18. - С.38 - 39). Кроме того, известному способу присуща низкая доля перерабатываемого скрапа, повышенный расход извести и плавикового шпата. Главной причиной снижения стойкости футеровки конвертера является агрессивное воздействие на огнеупоры кислого шлака первого периода продувки. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа выплавки стали в конвертере, в котором ввод в конвертер твердого конечного конвертерного шлака до промежуточного скачивания обеспечивает увеличение основности шлака в первом периоде продувки и за счет этого достигается снижение износа футеровки, повышение доли перерабатываемого скрапа, уменьшение расхода извести и плавикового шпата, снижение содержания серы в стали. Поставленная задача решается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку скрапа, заливку чугуна, продувку плавки кислородом, промежуточное скачивание шлака, последующую присадку флюсов согласно изобретению до промежуточного скачивания шлака в конвертер по ходу продувки вводят твердый конечный конвертерный шлак с расходом 3,5 - 7,0т/т кремния чугуна. Присадка твердого конечного конвертерного шлака до промежуточного скачивания шлака повышает основность шлака перед ею промежуточным скачиванием и снижает износ огнеупоров. Следствием этого является уменьшение теплопотерь через кладку конвертера, что позволяет увеличить долю переплавляемого скрапа. После промежуточного скачивания шлака в конвертере остается часть шлака с более высокой основностью по сравнению с известным способом. Это дает возможность снизить расход извести, загружаемой в конвертер после промежуточного скачивания шлака, улучшить тепловой баланс плавки и повысить долю скрапа. Ввод в конвертер твердого конечного конвертерного шлака высокой основности улучшает процессы шлакообразования, что снижает расход плавикового шпата и позволяет получать более чистый по содержанию серы металл. Оптимальный расход твердого конечного конвертерного шлака должен составлять 3,5 - 7,0т/т кремния чугуна. С уменьшением его расхода меньше 3,5т/т кремния чугуна увеличивается расход извести для поддержания на достаточном уровне основности конечного шлака (таблица). Кроме того, возрастает расход плавикового шпата и износ футеровки конвертера, что в целом ведет к уменьшению доли скрапа. Увеличение расхода твердого конечного конвертерного шлака более 7,0т/т кремния чугуна не рационально в связи с повышением затрат тепла на его нагрев и плавление, что снижает долю переплавляемого скрапа. Присадку твердого конечного конвертерного шлака целесообразно производить по ходу продувки, так как его ввод одной порцией замедляет процессы шлакообразования. Пример технологии по средним значениям. В 250т конвертер загрузили 60т лома и залили 190т чугуна, содержащего 0,8% кремния и 0,036% серы. Продувку кислородом осуществляли с расходом 800м3/мин. Сразу после начала продувки в конвертер с первой по третью минуты продувки ввели твердый конечный конвертерный шлак в количестве 7,6т. По истечении 4,9мин. продувки выполнили операцию промежуточного скачивания шлака. Его основность составила 1,5. После этого продувку возобновили с присадкой в конвертер 13,5т извести и 0,56т плавикового шпата. После продувки основность конечного шлака составила 3,36, а содержание серы в стали 0,038%. Износ футеровки конвертера, определенный при помощи лазерного интерферометра, составил 1,6мм/плавку.