способ выплавки высоколегированной стали в кислородном конвертере с верхней продувкой
| Классы МПК: | C21C5/32 дутье сверху |
| Автор(ы): | Косырев Анатолий Иванович (RU), Шишимиров Матвей Владимирович (RU), Якушев Алексей Михайлович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный вечерний металлургический институт (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2005-09-09 публикация патента:
10.02.2007 |
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в кислородных конвертерах с верхней продувкой. Способ включает завалку стального лома, заливку жидкого чугуна и продувку кислородом, в течение которой при необходимости в конвертер вводят дополнительное тепло плазменной дугой, при этом после окисления углерода до заданной величины в конвертер загружают твердые легирующие материалы порциями и расплавляют каждую из них плазменной дугой, горящей между кислородной фурмой и ванной металла. Использование изобретения обеспечивает выплавку высоколегированной стали и увеличение расхода стального лома.
Формула изобретения
Способ выплавки высоколегированной стали в кислородном конвертере с верхней продувкой, включающий завалку стального лома, заливку жидкого чугуна, продувку кислородом, в течение которой при необходимости в конвертер вводят дополнительное тепло плазменной дугой, и выпуск металла, отличающийся тем, что после окисления углерода до заданной величины в конвертер загружают твердые легирующие материалы порциями и расплавляют каждую из них плазменной дугой, горящей между кислородной фурмой и ванной металла.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в кислородно-конвертерных цехах.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является способ выплавки стали в кислородном конвертере (Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. - М.: Мир, ООО "Издательство ACT", 2003, с.217).
Способ заключается в завалке твердого стального лома в количестве до 25-27% от массы шихты, заливке жидкого чугуна и продувке ванны кислородом сверху через многосопловую фурму, причем в начале продувки происходит плавление лома. При необходимости увеличения расхода лома проводят его предварительный подогрев в конвертере или вводят в конвертер теплоносители (уголь, кокс, газообразное топливо), которые сгорают в ходе продувки. В ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" в качестве теплоносителя используют отработанные автомобильные шины (Комшуков В.П. и др. // Сталь, 2004, № 5, с.27-28).
К недостаткам указанного способа следует отнести загрязнение металла продуктами сгорания теплоносителя и невозможность выплавки высоколегированной стали, так как нельзя вводить в конвертер большое количество холодных добавок после окончания продувки.
Задачей изобретения является выплавка высоколегированной стали в кислородном конвертере с верхней продувкой и при необходимости увеличение расхода стального лома.
Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе выплавки стали в кислородном конвертере с верхней продувкой, включающем завалку стального лома, заливку жидкого чугуна, продувку кислородом, и выпуск металла, после окисления углерода до заданного содержания в конвертер загружают твердые легирующие материалы порциями и расплавляют каждую из них плазменной дугой, горящей между кислородной фурмой и ванной металла, а при необходимости увеличить расход лома в конвертер во время продувки вводят дополнительное тепло с помощью плазменной дуги.
Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих кислородных конвертерах.
Способ выплавки стали осуществляется следующим образом.
В конвертер заваливают твердый стальной лом и заливают жидкий чугун. Количество лома может быть различным. После заливки чугуна конвертер поворачивают в вертикальное положение и через горловину в конвертер вводят кислородную фурму-плазмотрон. Фурма имеет несколько продувочных сопел и центральное сопло для подачи плазмообразующего газа, к соплу подведено соответствующее напряжение. Продувку кислородом ведут через кислородные сопла и через сопло включенного плазмотрона. Работающий плазмотрон позволяет ввести в конвертер дополнительное тепло, необходимое для расплавления увеличенного количества лома. После того как лом расплавится, отключают напряжение на плазмотроне, а продувку металла кислородом продолжают через все сопла до достижения заданного содержания углерода. Когда содержание углерода в металле достигло заданного значения, продувку кислородом прекращают, фурму-плазмотрон выводят из конвертера и в конвертер загружают первую порцию легирующих материалов. Затем снова вводят в конвертер фурму-плазмотрон. Включают подачу плазмообразующего газа (Ar) и подают напряжение на плазмотрон. Плазмотрон работает до расплавления легирующих материалов и достижения металлом заданной температуры. Эту операцию повторяют до получения металла в конвертере заданного химического состава и температуры. После чего металл выпускают из конвертера в сталеразливочный ковш.
