Спосіб позапічної обробки металевого розплаву на основі заліза

Спосіб позапічної обробки металевого розплаву на основі заліза, який включає подачу в ківш твердої шлакоутворюючої суміші, що містить вуглецевмісний матеріал і розріджувач, злив конвертерного шлаку і подачу металевого розплаву в ківш, який відрізняється тим, що як розріджувач використовують кам'яновугільну породу в кількості, вибраній із співвідношення кам'яновугільної породи та вуглецевмісного матеріалу, рівній 0,83 - 0,60, а подачу в ківш твердої шлакоутворюючої суміші ведуть одночасно зі зливом конвертерного шлаку. Ю (13) 41073 (11) UA пуску призводить до неконтролювання хімічного складу ра фінувального шла ку, можливості попадання в обсяг металевого розплаву твер дих частинок вапна з утворенням в його обсязі екзогенних неметалевих вк лючень, утворенню на поверхні металевого розплаву після закінчення випуску в'язкого шлаку, що погано захищає по верхню металевого розплаву від вто ринного окислення, зважаючи на його розриви в процесі транспортування ковша і розливання металевого розплаву, а після розливання металу приварюється до днища ковша. З ві домих способів найбільш близьким по технічній суттності і результату, що досягається є спосіб обробки металевого розплаву з використанням відомої суміші (А. с. СРСР № 540923, кл. С 21 С 7/99, опубл. 30.12. 76.). Спосіб включає подачу на дно ковша перед випуском металевого розплаву твердої шлакоутворюючої суміші, яка складена з вуглецевмісного матеріалу, фе росиліцію 65%-ного, кальцинованої соди в якості розріджувача і конвертерного шла ку при наступному співвідношенні компонентів, ваг.%: Феросиліцій 5-15 Вуглецевмісний матеріал 5-10 Кальцинована сода 5-10 Конвертерний шлак інше після цього ведуть злив конвертерного шлаку на суміш і подачу металевого розплау з плавильного агрегату в ківш. Суттєвими ознаками відомого способу, співпадаючими з ознаками запропонованого винаходу, є: (19) Винахід відноситься до галузі чорної металур гії, а саме до рафінування металевого розплаву на основі заліза в ковші під час випуску розплаву з плавильного агрегату. Відомий спосіб рафінування металевого розплаву (А. с. СРСР № 1239151,кл. С 21 С 5/04, 7/064,опубл. 23.06.86.), який включає подачу в ківш під час ви пуску металевого розплаву твердої шлакоутворюючої суміші, яка складена з вапна і шлакорозріджуючої до бавки, що містить, мас.%: фто ромістильну складову 15-20 і шлак вторинної переробки алюмінію 40-85, причому подачу матеріалів в ківш здійснюють в два прийому - в початку по наповненню ковша металевим розплавом на 20-30% подають 50-70% шлакоутворюючої суміші разом з вапном, а іншу шла коутворюючу суміш вводять в ківш по наповненню його металевим розплавом на 40-70%. Відомий спосіб має наступні недоліки: 1.Зважаючи на присутність в складі шлакоутворюючої суміші вапна, яке трудно розчинюється при температурі випуску металевого розплаву, суміш подають в ківш після наповнення його розплавом не менше 20% з побоювань приварювання твердої шла коутворюючої суміші до днища ковша, що призводить до пізнього утворення рафінувального шлаку, нестабільності його складу по ходу випуску металевого розплаву і зменшенню рафінувальної здатності. 2.Неповне розчинення вапна, що входить в склад шлакоутворюючої суміші із-за малого часу випуску металевого розплаву в ківш і практично відсутнього перемішування в другій половині ви А ____________________ 41073 1. Подача в ківш твер дої шлакоутво рюючої суміші, що містить вуглецевмісний матеріал і розріджувач. 2. Зли в конвертерного шла ку. 3. Подача метале вого розплаву в ківш. Однак відома сукупність ознак не дозволяє досягнути необхі дного технічного резуль тату. Використання в якості розріджувача кальцинованої соди призво дить до то го, що при зливі конвертерного шла ку на суміш порошкоподібна кальцинована сода легко сублімуєть ся, погіршуючи екологічну обста новку. Кількість кальцинованої соди, що за лишаєть ся після сублімації неконтрольована, що не доз воляє забезпечити стабільність рафін ування металу і власти востей готово го продукту. Крім то го, кальцинована сода це дорогий і дефіци тний компонент, во на гігроскопічна, не підлягає тривало му зберіганню, вимагає спеціальної підго товки для використання її в складі шла коутворюючої суміші, збільшуючи витрати. При зливі конвертерного шлаку на суміш, утворюваний рафін увальний шлак має неста більні властивості, що змінюються по мірі злива конвертерного шла ку. Крім того, при зливі перших порцій конвертерного шла ку із-за великої маси суміші відбуваєть ся заморожуван ня шлаку за рахунок значної початкової тепловіддачі, то му формування кінцевого рафін увального шла ку вимагає значного ча су і при подачі металевого розплаву в ківш його рафін ування не досягає необхідного значення, бо формування шлаку закінчуєть ся після початку подачі металевого розплаву, що призводить до оголення дзеркала металу і його вторинного окислення. Вміст вуглецевмісного матеріалу в суміші в кількості 5-10% недостатн ьо для відновлення окси дів заліза в конвер тер ному шла ку, що сприяє ви гар у роз кислювачі в, змі нюючи ск лад рафін уваль ного утворюва ного шла ку, що призводить до неста більності його рафін уваль них власти востей, Присутність в суміші феросиліція 65%-ного призводить до того, що части на його переходить в метал, що спряжено з неста більністю вмісту кремнію в готовій ста ли і обмежує сортамент оброблюваної ста лі тільки спокійними марками. Спосіб вимагає підвищеного ви датку фе росиліцію, який використовують на розкислення сталі і на фор мування шла коутворюючої суміші, що підвищує витрати на його реа лізацію. В основу ви нахо ду поставлено задачу вдосконалення способу позапічної обробки металевого розплаву на основі заліза, в якому за рахунок зміни те хнологічних параметрів забезпечуєть ся стабілізація і підвищен ня власти востей утворюваного рафінувального шла ку при поліпшенні екології і зниженні витрат. Поставлена задача вирішується тим, що в способі позапічної обробки металевого розплаву на основі заліза, який включає подачу в ківш твер дої шла коутво рюючої суміші, що містить вуглецевмісний матеріал і розріджувач, злив конвертерного шла ку і подачу металевого розплаву в ківш, згідно ви находу в якості розріджувача використають кам'яновугільну породу в кількості, вибраному з співвідношення кам'яновугільної по роди до вуглецевмісного матеріалу рівного 0,830,60, а подачу в ківш твердої шлакоутво рюючої суміші ве дуть водночас зі зливом конвертер ного шла ку. Використання в якості роздріджувача кам'яновугільної породи призводить до то го, що компоненти породи повністю перехо дять в склад утворюваного рафін увального шлаку, покращуючи його фі зико-хімічні властивості. Кам'яновугільна порода не вимагає спеціальної підго товки до використання її в суміші, вона не сублімуєть ся і не погір шує екологічну обста новку. Вве ден ня суміші водночас зі зливом конвер тер ного шла ку сп рияє контак ту не вели ких порцій шла ку зі сумішшю, що призво ди ть до швидкого утво рення рафін уваль ного шла ку стабільно го ск ладу. Фор муван ня шла ку за кінчується во дночас з по даче ю ме тале во го розп лаву в ківш, що приз во дить до то го , що мета л з перши х пор цій підлягає ста більному р а фін уван ню. Низькі в'яз кісні ха ракте ристи ки рафін увально го шла ку за безпечують йо го постій не зна ходження в рідкому ста ні, що призво ди ть до надій ної ізоляції дзер кала мета лу від вто рин ного окислення. Наявність вуглецевмісного матеріалу в суміші при співвідношенні кам'яновугільної породи до вуглецевмісного матеріалу, рівному 0,83-0,60, зумовлена необхідністю відновлення оксидів заліза, присутніх в конвертерному шлаку. Реакція відновлення заліза знижує температуру плавлення утво рюваного рафінувального шла ку, а легкоплавка кам'яновугільна порода сприяє інтенсивному і ранньому утво ренню рафін увального шла ку зі ста більними фізико-хімічними властивостя ми. Приклад. Перед випуском метале вого розплаву на основі заліза, наприклад сталі з конвертора ста лерозливний ківш подають під конвертор. При зливі конвер терного шла ку водночас під його струмінь подають твер ду шла коутво рюючу суміш, що містить вуглецевмісний матеріал і кам'яновугільну породу в кількості, вибраній з співвідношення кам'яновугільної породи до вуглецевого матеріалу рівній 0,83-0,60. Швидкість злива конвертерного шла ку і швидкість подачі шлакоутворюючої суміші пропорційні. При їхн ьому контакті відбуваєть ся інтенсивна взаємодія компонентів, що призводить до відновлення оксидів заліза, що знаходяться в конвертерному шла ку з утворенням відновного га зу і отриманням рафінувального шлаку, що має ста більні фі зико-хімічні властивості. Утворюва ний рафін увальний шлак протягом всього процесу злива конвертер ного шла ку і випуску металевого розплаву знаходи ться в рідкорухливому ста ні, що перешкоджає розірванню шла кового покриття на дзеркалі металу. Результа ти вип робувань наведені в таблиці (варіанти 1-3). Водночас робили обробку металевого розплаву по спо собу-прототи пу. С уміш, що складалася з вуглецевмісного матеріалу, фе росиліцію 65%-ного і кальцинованої соди, подава ли на дно ковша. Після цього на суміш зливали конвертерний шлак і далі подавали металевий розплав з конверто ра. Резуль тати вип робувань наведені в таблиці (ва ріант 4). 2 41073 № п/п Вміст компонентів твердої шлакоутворюючої суміші, частина: Вуглецевмісний матеріал Зниження вмісту в сталі, ваг.%: Розрідж увач Сірки Кам'яновугільна порода Загальної кількості неметалевих включень Окисню Кальцинована сода Відновлення заліза з шлаку вуглецем, кг/т 1 1,2 1,0 40 28 30 150 2 1,5 1,0 43 30 35 152 3 1,7 1,0 42 30 38 155 4 1,0 1,0 30 25 30 130 З таблиці видно, що кращі показники отримані в варіантах 1-3, де були дотримані всі ознаки, що заявляються. Варіант обробки № 4 значно уступає по всім характеристи кам запропонованому винаходу. Запропонований спосіб позапічної обробки металевого розплаву на основі заліза забезпечує досягнення необхідного технічного результату, а саме: 1.Отримання ста більного по фізико-хі мічним властивостям рафін увального шла ку в резуль та ті його ранн ього утво рення на поча тку випуску метале вого розпла ву в ківш. Та кий результат до сягають тим , що незва жаючи на ендотермічний ха рактер відновлення оксидів за ліза, що вхо дять в склад конвер терного шла ку, наявність легкоплавкої кам'яновугіль ної породи призводить до інтен сивного розплавлення компоненті в, що вхо дять в склад шла коутво рюючої суміші, їхн ьому перемішуванню з відновленим конвертер ним шлаком і утворенню го могенного рафін увального шла ку, що во лодіє ви сокими рафін уючими власти востями. Ста більні ха ракте ристи ки рафін уваль ного шла ку збе рігають ся до закінчення ви пуску ме тале вого розп лаву в кі вш, що сприяє постій ності про цесів де сульфурації метале вого розплаву і асиміляції шла ком неметалеви х вк лючень. 2.Наявність в шла коутво рюючої суміші вуглецевмісного розкислювача і знайдений механізм його е фективного ви користан ня сприяють ранньому утво ренню го могенного ра фін увального шла ку, що призво дить до зни ження ви датку розкислювачі в, що містять кремній, наприклад фе росиліцію, і підви щен ня основності ра фін увального шла ку за ра хунок за побіган ня утворення карбідів кремнію при відновленні заліза з конвер терного шла ку і підвищен ню ра фін уючого хи сту. 3.Наявність рідкорухливого кінцевого рафінувального шлаку в ковші після закінчення випуску металевого розплаву відвертає заметалювання ковша в процесі випуску, сп рияє зниженню тепловтрат і захи щає поверхню металу від вторинного окислення, а також поліпшенню екологічної обстановки. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3