Спосіб виробництва конверторної сталі

1. Спосіб виробництва конверторної сталі, який включає введення в конвертор першої частини шлакоутворюючого флюсу, наступну завалку металевого брухту, заливання чавуну, продування одержаної ванни киснем з присаджуванням в період продування іншої частини шлакоутворюючого флюсу, випускання розплаву сталі в ківш і розкислення розплаву в ньому, який відрізняється тим, що першу частин у шлакоутворюючого флюсу вводять на дно конвертора в вигляді ставролітових брикетів, що мають міцність не менше 0,1 кг/см 2 та містять масову частку ставролітового концентрату не менше 70 – 80 %, масову частку зв'язувальних домішок, які містять оксид кальцію, - не більше 30 %, при цьому ставролітовий брикет містить наступні компоненти, мас. %: глинозем не менше 33,5 кремнезем не більше 12,0 оксид кальцію не менше 21,5 оксид титану не більше 8,0 оксид заліза, вуглець, карбонат кальцію, карбонат магнію решта. 2. Спосіб за п.1, який відрізняє ться тим, що склад шлакоутворюючого флюсу, при потребі, може містити інші цільові добавки. (19) UA (11) (21) 20040402724 (22) 15.04.2004 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Візгалов Дмитро Владиславович, Кучук Віталій Валентинович, Самарський Едуард Анатолійович, Гальчук Євген Юрійович (73) Товариство з обмеженою відповідальністю "ДВС Компані, ЛТД" (56) SU, 1 330 168, A1, п убл. 15.08.1987, Бюл. 30 SU, 1 447 867, A1, публ. 30.12.1988, Бюл. 48 SU, 1 719 435, A1, публ. 15.03.1992, Бюл. 10 UA, 32 843, A, п убл. 15.02.2001, Бюл. 1 UA, 55 298, A, п убл. 17.03.2003, Бюл. 3 UA, 59 661, A, п убл. 15.09.2003, Бюл. 9 GB, 601 028, A, публ. 26.04.1948 US, 4 405 364, A, п убл. 20.09.1983 WO 98/49353, A2, п убл. 05.11.1998 Филиппов С.И., Арсентьев П.П., Яковлев В.В. Конвертерная плавка стали.- М.: Металлургиздат, 1959. С.246-287, 317-330,361-377, 380-398 Лапицкий В.И., Ступарь Н.И., Легкоступ О.И. Металлургия стали. Под. ред. проф. д.т.н. В.И. Лапицкого.- М.:Металлургиздат, 1963. С.26-37, 54-59, 62-73 Металлургия стали// Под. ред. В.И. Явойского и Г.Н. Ойкса. - М.: Металлургия стали, 1973. С.103106, 121-125 C2 2 71078 1 3 71078 4 лі у конверторах з донним чи боковим дуттям, який вання рухомого основного шлаку. Але слід пам'я вважається основним способом виробництва сталі тати, що плавиковий шпат, особливо такий, що у кисневих конверторах [2], причому до сировини, містить не більше 5% SiO2, є дуже коштовним матобто до ши хти томасівського процесу відносять теріалом. Звісно, плавиковий шпат з вмістом SiO2 фосфористий чавун Τ (ГОСТ 805-57), вапно у кільдо 20% значно дешевше, але такий вміст кремнекості 12...18% від ваги чавун у, що заливається. зему значно збільшує кількість шлаку, і, як насліНедоліком описаного способу є той факт, що док, зменшує вихід придатної сталі. До того ж, в для забезпечення належних властивостей томабудь-якому випадку виключне застосування пласівського шлаку, який є високоцінним добривом викового шпату у якості шлакоутворюючої добавки для сільського господарства, томасівський чавун призводить до підвищеного абразивного зносу повинен містити визначену кількість кремнію. Нефутерівки конвертора. достатня кількість кремнію у чавуні на багатьох Тут і надалі під терміном „металева частина металургійних виробництвах компенсується додашихти" маємо на увазі „мартенівський", „бесемеванням піску у конвертор, що відображається на рівський" чи „томасівський" чавун та сталевий стійкості футерівки та може призвести до відновбрухт (скрап) чи прокатний скрап, які виступають у лення фосфор у з шлаку. ролі охолоджувачів при киснево-конверторних Відомий роторний спосіб виробництва сталі у процесах виробництва сталі. кисневих конверторах з боковим кисневим дуттям Тут і надалі під терміном „неметалева частина [3], які встановлені горизонтально та обертаються шихти" маємо на увазі сипкі охолоджувачі, тобто навколо поздовжньої вісі, причому до сировини, залізну руду, агломерат, прокатну окалину. Також тобто до ши хти роторного процесу відносять ріддо неметалевої частини шихти відносять шлакокий „томасівський" або „мартенівський" чавун, заутворюючі флюси, в якості яких у кисневих конверлізну руду та вапно. торах використовують суміші таких шлакоутворюНедоліком описаного способу є те, що при роючих добавок, як вапно, піщанистий вапняк, торному способі виробництва конверторної сталі боксити, плавиковий шпат, сода. плавка проводиться із скачуванням проміжного Тут і надалі під терміном „шлакоутворюючі дошлаку при вмісті у металі приблизно 2% вуглецю бавки" маємо на увазі спеціальні (синтетичні) сипкі (С) та від 0,1% до 0,2% фосфору (Р). Вміст оксиду матеріали, виготовлені з порошкоподібних суміфосфор у Р2 О5 у шлаку, що спускається, при перешей руди (концентрату), які застосовуються для робці фосфористого чавуну дорівнює від 18% до присаджування шлаку з метою прискорення шла20%, вміст заліза - від 8% до 12%, тривалість такої коутворення, яке є найважливішим етапом технооперації складає близько двох годин, при тому, що логії конверторної плавки, оскільки визначає хід чистий час продувки дорівнює від 50 до 60 хвилин. дефосфорації, десульфурації та інших процесів, Відомий спосіб виробництва конверторної та забезпечення потрібної в'язкості шлаку. сталі [4] для конверторів з продувкою киснем звеВ основу винаходу поставлено задачу поліпрху через фурму, яка в режимі продувки має зміншення техніко-економічних показників виробництне положення, причому сировина для цього киснева сталі в кисневих конверторах різних типів за во-конверторного процесу складається з рахунок прискорення шлакоутворення, зниження „мартенівського" чавуна та прокатного скрапу, а зносу футерівки конверторів, збільшення виходу також наявні сипкі охолоджувачі у вигляді агломепридатної сталі та зниження собівартості виробрату залізної руди, також наявні шлакоутворюючі ництва сталі шляхом упровадження дешевих шлафлюси, в якості яких у вказаних кисневих конверкоутворюючих добавок нового типу для їх викориторах використовують вапно або піщанистий вапстання при частковій заміні традиційних коштовних няк, боксити та брухт оксидомагнієвих вогнетривів, порошкоподібних шлакоутворюючих добавок на який присаджують не менш як два рази із розрахуоснові плавикового шпату із вмістом кремнезему нку одержання в шлаку в період виплавки 6,5-6,8% (SiO2) не більш 12% та частини сипкого піщанистооксиду магнію, що також призводить до прискорего вапняку (СаСО3). ного абразивного зносу футерівки конвертора, при Перша частина шлакоутворюючого флюсу цьому фактично не збільшується вихід придатної вводиться на дно конвертора як частина суміші сталі. шлакоутворюючих добавок як шлакоутворюючого Відомий спосіб виробництва конверторної флюсу, наступну завалку металевого брухту, засталі за процесом „Кал-До" [5], обраний як протоливання чавуну, продування ванни киснем з притип для конверторів з продувкою киснем через садженням в період продування іншої частини фурму, яка в режимі продувки має постійне полошлакоутворюючого флюсу, випускання і розкисження, причому шихтові матеріали цього кисневолення розплаву сталі в ковші. Перша частина конверторного процесу складаються з металевої шлакоутворюючого флюсу вводиться в конвертер та неметалевої частини. Ще у неметалевій частині на дно як самостійна шлакоутворююча добавка наявні шлакоутворюючі флюси, в якості яких у або як добавка у складі шлакоутворюючого флюсу вказаних кисневих конверторах використовують в вигляді ставролітових брикетів, які мають міцпіщанистий вапняк, плавиковий шпат. ність не менш 0,1кг/см 2 та містять масову долю Недоліком описаного способу є той факт, що у ставролітового концентрату не менше 70-80%, вказаному способі виробництва конверторної сталі масову долю зв'язувальних домішок, які входять як основний компонент шлакоутворюючого флюсу до складу шлакоутворюючого флюсу, і які містять використовується плавиковий шпат (CaF2), який оксид кальцію, - не більше 30%, при цьому ставмістить не більше 5% SiO2, присадження якого ролітовий брикет містить наступні компоненти, в значно прискорює розчинення вапна та формумасових %: 5 71078 6 глинозем не менше 33,5 ні контакту фаз (збільшення кута змачування кремнезем не більше 12,0 шлаку і вапна) та низької температури плавлення оксид кальцію не менше 21,5 (не вище 1250°) шлакоутворюючих добавок у виоксид титану не більше 8,0 гляді ставролітових брикетів також наявне приско(оксид заліза, вуглець, карборення шлакоутворення (на 1-3% проти типового). нат кальцію, карбонат магнію) решта Зниження зносу футерівки відбувається за раСтавролітові брикети використовують замість хунок суттєвого зменшення площі контакту між частини традиційної шлакоутворюючої добавки брикетами і футерівкою впродовж більшої частини для способу виробництва конверторної сталі за тривалості плавки. У випадку використання звипроцесом „Кал-До" - плавикового шпату (CaF2). чайних шлакоутворюючи х (шпату, вапняку) у виді Технологічно спосіб виробництва конверторної дрібних порошків площа контакту футерівки значсталі, який заявляється (див. фіг.), передбачає но вище. введення на дно конвертора 1 частини шлакоТакож спосіб, який заявляється, заснований на утворюючої добавки 2, наступну завалку металезастосуванні у кисневих конверторах шлакоутвового брухту 3, заливання чавуну 4, продування рюючих добавок у вигляді ставролітових брикетів, ванни киснем 5 (див. фіг., на якій як приклад, зощо призводить до прискорення шлакоутворюванбражено традиційний шлях продування - знизу) з ня. Природно, що в цьому випадку ши хтовка має присадженням в період продування іншої частини менші витрати окису кальцію, збільшує ступінь шлакоутворюючого флюсу, випускання і розкисйого засвоєння, значно зменшує виноси та викиди, лення розплаву у ковші 6, причому як одну з шлаі тому, як наслідок, як було визначено в результаті коутворюючих добавок у шлакоутворюючому впровадження (на великій кількості дослідних плафлюсі використовують ставролітові брикети, мавок), збільшує ви хід придатної сталі з конвертора сова доля ставролітового концентрату яких відпона 0,5-1,5%. відає вимогам ТУ 48-4-303-74, не менше 70...80%, Приклад. На ВАТ „Маріупольський металургіймасову долю зв'язувальних домішок - не більше ний комбінат ім. Ілліча" була здійснена серія пла30% та мають міцність не менш 0,1кг/см 2. вок в кисневому 160т конверторі. В конвертор заМожливо уявити такий спосіб виробництва вантажували: шлакоутворюючого флюсу у вигляді конверторної сталі, який також технологічно пебрикетів на основі ставролітового концентрату - 3редбачає введення на дно конвертора шлакоутво4кг/тн сталі, вапна і вапняка - 80кг/тн сталі, метарюючої добавки, наступну завалку металевого левого брухту - 180-220кг/тн сталі, чавуну - 880брухту, заливання чавун у, продування ванни кис900кг/тн сталі. Ви хід придатної середньолегованої нем з присадженням в період продування шлакосталі збільшився на 1-3кг/тн сталі проти звичайноутворюючої та інши х добавок, випускання та розго. кислення розплаву у ковші, причому в якості Спосіб, який заявляється, заснований на зашлакоутворюючої добавки використовують також стосуванні у кисневих конверторах шлакоутворюставролітовий концентрат, але у вигляді агломеючих добавок у вигляді ставролітових брикетів, рату, який містить масову долю ставролітового призводить до суттєвої економії коштів за рахунок концентрату близько 100% та мають міцність не використання у значно більшій кількості набагато менш 0,1кг/см 2. Замість запропонованих зв'язувадешевшого сирого матеріалу конверторного прольних домішок додаткову масову долю додають цесу. Собівартість 1т шлакоутворюючих на 1т стадо шихти у вигляді порошку вапна (СаО). При лі = 0,1грн. менша порівнюючи з стандартним поцьому співвідношення в отриманій суміші ставроказником. До того ж суттєво знижуються літового концентрату у гранула х та вапна залишаенерговитрати на конверторний процес (на 0,2% ється на тому ж рівні, тобто 70-80%:20-30%. Такий проти звичайних), насамперед, за рахунок його спосіб можна вважати альтернативним. прискорення. Як наслідок, знижується собівартість Таким чином, спосіб виробництва конверторпридатної сталі. І, нарешті, придатна конструкційної сталі, який заявляється, за рахунок впрована середньолегована сталь, яка виробляється за дження до шлакоутворюючого флюсу шлакоутвоспособом, який заявляється, безумовно, має підрюючої добавки у вигляді ставролітових брикетів з вищену якість за рахунок додаткового легувальнонадвисоким вмістом глинозему (33,5мас.% АІ2 О3 у го ефекту внаслідок розчинення в ній двоокису порівнянні з 8,0мас.% в звичайному конверторі), титану (підвищується міцність та корозійна стійякий оказує головний шлакоутворюючий вплив на кість), який початково наявний у ставролітових конверторний процес виробництва сталі, з вмістом брикетах та має масову долю до 8% від маси цілокремнезему у межах норми (звичайно вміст SiO2 го брикету. 10,0мас.%), з високим вмістом оксиду кальцію Наведені поліпшення техніко-економічних по(звичайно СаО - 10,0-18,0мас.%), підвищення вміказників способу виробництва конверторної сталі в сту якого є бажаною мірою покращення ефективкисневих конверторах за процесом „Кал-До", яких ності показників киснево-конверторного процесу поки не було досягнуто ніяким сучасним способом, (збільшується вихід придатної сталі за рахунок підтверджують отримання очікуваного технічного високої рухомості шлаку на 2-5%, відпадає необрезультату при впровадженні способу, який заявхідність значного переокислення FeO, збільшуєтьляється. ся ступінь десульфурації на 3-5%, збільшується Джерела інформації: ступінь дефосфорації на 3-5%), має поліпшені 1. Ме таллургия стали: общий курс / Под ред. В.И. технічні показники в частині прискорення шлакоЛапицкого - Μ.: Металлургиздат, 1963. - 327с. утворення (на 1-2хв. проти типового). Також у спо2. Металургия стали / Под ред. В.И. Явойского, собі, який заявляється, за рахунок великої поверхГ.Н. Ойкса - М.: Металлургиздат, 1973 .- 815с. 7 71078 8 3. Филиппов С.И., Арсентьев П.П., Яковлев В.В. МПК7 С21 С5/28, С5/32, 2003. Конвертерная плавка стали. - М.: Металлургиздат, 5. Воскобойников В.Г., Кедрин В.А., Якушев A.M. 1983. - 431с. Общая металлургия. Учеб. для вузов. - 5-е изд. 4. Деклараційний пакет України UA №59661 А перераб. и доп. - М.: Металлургия, 2000. - с.520. Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601