Шлак для основного сталеплавильного процесса

(2009.01), 21 7/076 (2009.01), 21 5/06 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН- 15 - 20 При этом сумму основных окислов(СаО) поддерживают в пределах 53,5 65,0, а основность шлака (СаО) / 2 в пределах 3,35-4,125 ед. Технический результат изобретения достигается тем, что в состав шлака введены одновременно окись магния и алюминия соответственно в количестве 6,5 - 10,0 и 1,5 - 4,0, а сумму основных окислов(СаО) поддерживают в пределах 53,5 - 65,0, что позволяет значительно повысить рафинирующие свойства шлака, стойкость футеровки конвертора, снизить расход извести,улучшить технико-экономические показатели конвертерной плавки.(72) Лаукарт Владимир Егорович Берг Андрей Александрович Добромилов Александр Александрович Цымбал Виктор Павлович Сихиди Иван Архипович Кутдусова Халифа Ширьяздановна(73) Акционерное общество АрселорМиттал Темиртау(54) ШЛАК ДЛЯ ОСНОВНОГО СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОЦЕССА(57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к конвертерному производству. Технический результат заключается в том, что для ведения конвертерной плавки используется конечный шлак состава, вес.СаО(А.с. СССР 399535, кл. С 21 С 5/06, ДСП,1972). Эта смесь не может подвергаться длительному хранению, при использовании вносит влагу в конвертерную ванну и оказывает вредное влияние на футеровку конвертера. Известен также флюс для основного сталеплавильного процесса состава, вес.Окись кальция(А.с. СССР 834142, кл. С 21 С 5/28, БИ 20,1981). Вязкость этих флюсов при температурах сталеплавильных процессов превышает 2,0 пуаз, что приводит к снижению рафинирующих свойств этих флюсов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шлак для рафинирования чугуна при продувке его кислородом в агрегатах выплавки стали. Задача наиболее близкого аналогарегулирование температурного режима изменением количества шлака и состава. Окислы взяты в следующем соотношенииСаО 25 - 40 25,0 23 50 - 70 Прочие окислы остальное.(А.с. СССР 272973, С 21 С 5/56, ДСП, 1968). Этот шлак обладает определенной рафинирующей способностью по отношению к содержанию фосфора, но в то же время низкой десульфурирующей способностью (см. таблицу ниже коэффициент распределения серыи сульфидная емкость ). Эти шлаки обладают повышенной реакционной способностью по отношению к футеровке конвертера, снижая ее стойкость. В процессе ведения конвертерной плавки шлак,имея высокую температуру плавления 1390 С и вязкость шлаков при температуре конвертерных процессов 1600 С до 2,0 пуаз, склонен к бурному ведению процесса в процессе взаимодействия окислов шлака с углеродом расплава. Это создает опасность выбросов из конвертера, аварийную обстановку и возможность травмирования персонала. Кроме того, расход извести достигает 87,8 кг/т, что приводит к снижению выхода годного металла до 87,6 и повышению расхода ферросплавов до 6,2-6,8 кг/т стали при производстве низкоуглеродистого металла. Содержание серы на выпуске из конвертера колеблется в пределах 0,0130,025, а содержание кислорода на выпуске достигает 0,07-0,10, что приводит к получению сляб с повышенными внутренними дефектами. Шлак невозможно использовать для нанесения гарнисажа из-за низкой адгезии шлака к футеровке конвертера по причине малого содержания основных окислов. Этот шлак взят в качестве прототипа. Задачей изобретения является повышение рафинирующей способности образующихся при ведении конвертерной плавки конечных шлаков,уменьшения расхода извести, повышения стойкости футеровки конвертеров, увеличение выхода годного металла и снижения расхода ферросплавов. Технический результат заключается в том, что для ведения конвертерной плавки используется конечный шлак состава, вес.СаО- 15 - 20 При этом сумму основных окислов(СаО) поддерживают в пределах 53,5 65,0, а основность шлака (СаО) / 2 в пределах 3,35-4,125 ед. Введение в состав заявляемого шлака ,(23), суммы основных окислови основности (В) в заявляемых пределах приводит к следующим положительным результатам при его использовании в процессе выплавки стали и дальнейших переделах ее на готовый прокат Шлак имеет характеристики Характеристики шлаков Таблица 1 Характеристики Температура плавления, минмакс , С ср Вязкость шлаков при 1600 С, пуаз Сульфидная емкость,Коэффициент распределения серы между металлом и шлакомСтепень десульфурации за плавку,Шлак по прототипу 1340-1470 1390 22518 Плавку ведут для получения заявляемого шлака присадками 63 - 65 кг/т извести, 16-18 кг/т доломита. Расход марганецсодержащих ферросплавов составляет 5,8 кг/т, выход годного 89,1. Шлак после слива металла используется для нанесения гарниссажа на футеровку конвертера,чему способствует высокая адгезия шлака к футеровке. Это приводит к значительному повышению стойкости конвертера и снижениию расхода извести. Более высокая рафинирующая способность шлака заявляемого состава позволяет получить на выпуске содержание серы не более 0,015, а кислорода менее 0,060. Это позволяет затем обеспечить оптимальную структуру сляба при снижении расхода ферросплавов на 0,4 кг/т, повышение выхода годного на 0,3 и сокращение расхода извести на 10,0 кг/т. Кроме того, использование шлака заявляемого состава для нанесения гарниссажа,позволяет повысить стойкость конвертеров на 300 - 500 плавок. При снижениив заявляемом шлаке менее 6,5 несколько повышается содержание кислорода на выпуске и снижаются защитные свойства шлака при нанесении на футеровку конвертера за счет уменьшения адгезии футеровки. При повышении содержанияболее 10,0 не образуется дополнительного эффекта. При повышении содержания (А 2 О 3) с 1,0 - 4,0 степень десульфурации увеличивается с 52,0 до 64,0, а вязкость шлака уменьшается на 25 - 30. При увеличении содержания (23) более 4,0 повышения рафинирующей способности шлака не обнаружено. Оптимальный коэффициент распределения серы в заявляемых шлаках получен при основности 3,5 - 4,0. При меньшей основности снижается рафинирующая способность шлака за счет повышения содержания двухкальциевого силиката,а более высокая основность приводит к повышению вязкости шлака более 1,0-1,3 пуаз и снижениюдо 3,5 - 4,0. Максимальная рафинирующая способность шлака обеспечивается при сумме основных окислов 53,5 - 65,0. При снижении этой суммы до 47 и менее рафинирующая способность шлака снижается на 20-30. При повышении суммы основных окислов более 63 возрастает вязкость шлаков более 1,0-1,3 пуаз, так каки (СаО) имеют ограниченную растворимость в шлаке. В металле повышается содержание кислорода до 0,080, а серы на выпуске в среднем до 0,018, что ухудшает рафинирующие свойства шлака. Технический результат данного изобретения достигается тем, что в состав шлака введены одновременно окись магния и алюминия соответственно в количестве 6,5 - 10,0 и 1,5 4,0, а сумму основных окисловподдерживают в пределах 53,5 - 65,0 при основности шлака (СаО) / 2 в пределах 3,35-4,125 ед., что позволяет значительно повысить рафинирующие свойства шлака и улучшить технико-экономические показатели конвертерной плавки. В Таблице 2 приведены оптимальные содержания шлака в заявляемых пределах (варианты- ), вариантыивне заявляемых пределов, а так же прототип и соответствующие им коэффициенты распределения серы между металлом и шлаком , содержания серы на выпуске, расход извести,доломита,марганецсодержащих ферросплавов, выход годного. Как следует из данных таблицы, использование шлака в заявляемых пределах в конвертерной плавке (варианты- ) позволяет получить среднее содержание серы на выпуске 0,013, коэффициент распределения серы 7,5, расход извести 65 кг/т,доломита 18 кг/т, расход марганецсодержащих ферросплавов 5,8 кг/т, выход годного 89,1. По прототипу эти показатели значительно хуже и составляют соответственно 0,015, 5,2, 87 кг/т, 6,2 кг/т и выход годного 87,8. При использовании шлака с содержаниеми (А 2 О 3) ниже заявляемых пределов (вариант ) рафинировочные свойства шлака падают, а при увеличении их выше заявляемых (вариант ) не получено дополнительного эффекта по рафинированию металла и улучшению техникоэкономических показателей конвертерной плавки. Шлак в заявляемых пределах используется в дальнейшем для нанесения гарниссажа на футеровку конвертера, что позволяет дополнительно повысить их стойкость на 400 - 500 плавок. Шлак получают в конвертере известными способами Пример 1. Сталь выплавляют в 300 т конвертере из чугуна с содержанием фосфора 0,20. Ведут продувку кислородом с расходом 19000 нм 3 на плавку. В процессе продувки в конвертер присаживают рассредоточено во времени 19 т извести и 5,8 тонн обожженного доломита. После продувки ванны в течение 20 минут производят повалку конвертера,скачивание избыточного шлака, отбор проб шлака и металла. На выпуске получают содержание 0,012 серы, 0,013 фосфора, 0,055 кислорода. Коэффициент распределения серысоставляет 8,0. Остальные показатели соответствуют вариантутаблицы 2. После выпуска металла производится раздув шлака азотом на футеровку конвертера. Таким образом, предлагаемый шлак для основного сталеплавильного процесса имеет признаки существенной новизны, выражающейся в повышении его рафинировочных свойств, снижении расхода извести,ферросплавов,повышение стойкости футеровки конвертера. Шлак заявляемого состава внедрн в конвертерном цехе при выплавке всего сортамента стали, что позволяет значительно улучшать технико-экономические показатели. 22518 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Шлак для основного сталеплавильного процесса,содержащий оксиды кальция, кремния, марганца,железа, фосфора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксиды магния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.СаО 43-47 15-20,при этом сумму основных окислов