13.2 Процесс лд—ац

Процесс ЛД—АЦ (или ОЛП) основан на вдувании порошкообразной извести в струе кислорода через верхнюю фурму, разработан и применяется в западноевропейских странах при переработке чугунов, содержащих 1,5—2,0 % Р. При вдувании измельченной (размер частиц 0,08—0,8 мм) извести резко ускоряется формирование основного шлака и удаление в шлак фосфора, причем активная дефосфорация начинается с самого начала продувки.

Плавка по технологии ЛД—АЦ состоит из двух периодов, разделенных промежуточным сливом шлака. Для ускорения шлакообразования в конвертере обычно оставляют часть конечного шлака предыдущей плавки. В конвертер с оставленным шлаком загружают лом и заливают чугун и зачастую вводят кусковую известь (до 20—30% от ее общего расхода). Далее ведут продувку, начиная подачу порошкообразной извести через 3—5 мин после ее начала; это позволяет избежать появления выбросов в начале плавки. Для быстрого формирования шлака с высоким содержанием оксидов железа, продувку начинают при повышенном положении фурмы, в дальнейшем ее постепенно опускают. Продолжительность первого периода продувки составляет 11 —15 мин; в течение этого периода в шлак переходит большая часть фосфора. При содержаний в металле 0,8—1,0% С и 0,1—0,3% Р продувку прекращают и сливают шлак, который содержит 20—24%Р₂О₅; 45—57%СаО; 7—10%FеО и — 10%SiO₂.

Затем в конвертер загружают стальной лом и иногда железную руду и ведут продувку с подачей порошкообразной извести в течение 5—8 мин до получения заданного содержания углерода в металле или до низкого его содержания (0,04—0,06%); конечное содержание фосфора в металле составляет 0,015—0,040%. Чем больше продолжительность продувки, тем меньше получаемые в металле содержания

фосфора и углерода, однако при этом возрас-тает количество окислившегося железа и, соот-ветственно, окисленность шлака. При продувке до низкого (<0,02%) содержания фосфора металл содержит 0,04—0,06 % С, а шлак —до 25%РеО. Конечный шлак содержит 5—12% Р₂Об; общий расход извести составляет 100—120 кг/т; степень десульфурации дости-гает 50—70%.

13.3. Процесс с донной продувкой кислородом

Процессы донной продувки кислородом (ОБМ, ЛВС, КЕК) применяют для переработки высокофосфористых чугунов ~15 лет. В начале70-х годов они вытеснили в европейских странах томасовский процесс — переработку высокофосфористых чугунов в конвертерах с воздушным дутьем.

Существует ряд разновидностей донной продувки высокофосфористых чугунов кислородом — с применением кусковой и порошкообразной извести, с промежуточным сливом шлака при продувке, т. е. двухшлаковый процесс и без слива шлака, т. е. одношлаковый. Чаще применяется технология двухшлакового процесса, поскольку она обеспечивает более низкое содержание фосфора в стали. Характерная особенность этих процессов — необходимость продувки до низких (0,01—0,025 %) содержаний углерода в металле, лишь в этом случае обеспечивается требуемое низкое содержание фосфора в стали. По сравнению с процессом ЛД—АЦ при донной продувке обеспечивается меньшее вспенивание ванны, уменьшение выбросов; одинаковое содержание фосфора достигается при меньшей окисленности шлака; повышается выход годного металла.

Донная продувка с применением порошкообразной извести. В конвертер на оставленный от предыдущей плавки шлак загружают лом и заливают фосфористый (1,6—2,0%Р) чугун и ведут продувку с подачей порошкообразной извести в струе кислорода. Характер поведения примесей металла примерно такой же, как и при донной продувке обычных чугунов (см. рис. 46,а). Содержание FеО в шлаке в начале и середине продувки не превышает 5—6% и возрастает в ее конце. Продувку ведут 10—12 мин, после чего сливают шлак при содержании в -металле 0,025—0,03%С и ~0,1%.Р;сливаемый шлак содержит ~22 % Р₂О₅ и 10—12 % Fe, что позволяет избежать больших потерь металла.

Далее следует второй период продувки (длительность 1—3 мин) с вдуванием порошкообразной извести и за ним короткая (< 1 мин) продувка инертным газом. Получаемый металл содержит <0,025%Р и ~0,02%С; шлак ~15% Fе. Чем больше продолжительность второго периода содержания углерода и фосфора в металле и выше содержание оксидов железа в шлаке. Общий расход извести составляет 90—110 кг/т. Донная продувка с применением кусковой извести предусматривает те же периоды, что и продувка с порошкообразной известью. Но при этом поведение составляющих металла при продувке аналогично их поведению при донной продувке кислородом обычных чугунов (см. рис. 46, б). Основной шлак формируется в конце продувки, после чего в шлак удаляется фосфор. При содержании в металле ~0,03%С и 0,1 %Р сливают шлак, затем добавляют известь и повторяют продувку. Конечные содержания фосфора и углерода в металле примерно те же, что и при использовании порошкообразной извести. Вместе с тем требуется больший расход извести (120—130 кг/т стали) и увеличивается количество шлака.

Если в выплавляемой стали допускается >0,02 % Р, можно применять процесс без промежуточного слива шлака. Для обеспечения удаления фосфора продувку при одношлаковом процессе ведут до получения шлаков с большей окисленностью (15—16% Fе), чем в первом периоде двухшлакового процесса. Содержание фосфора в конечном металле ^0,035 %, т. е. выше, чем при плавке со сливом шлака; содержание углерода ~0,02%,