3.8.2.4. Шихтов1 матер1али

Основною складовою шихтових матер1ал1в киснево-конвертерно'1 шишки е редкий чавун, частка якого в металевш шихт1 становить 70 — 1)0 "». Можливють иереробки чавуну р1зного х1м1чного складу е одшею ,1 Ш'рсиаг киснево-конвертерного процесу (ККП). У св1ТОвш практищ иигпепо конвертерного виробництва використовують чавуни з широ­ким Ппервалом вм1сту основних дом1шок, %: С — 3,9 — 4,5; 51 — 0,3 — I,'.'; Мп 0,3-2,2; Р - 0,08-0,30; 5 - 0,02-0,06; N - 0,0015- 0,0110; II 0,00005-0,0003; О - 0,0004-0,0100.

За шших однакових умов концентращя вуглецю в чавуш, який зал и вають у конвертер, вщповщае стану його насичення. Зпдно з узагальнс ними даними багатьох дослщжень масову частку вуглецю, який насичуг чавун, С_н, %, можна записати так:

С_н = 1,34 + 0,00254^, - 0,35!_ч - 0,34Р_Ч - 0,395_ч - 0,045№_ч +

+ 0,024Мп_ч +0,05Сг_ч + 0,14Тг_ч +0,08У_Ч, (3.45)

де 1_Ч - температура чавуну, X; 5ц, Р_ч, 5_Ч, №_ч, Мп_ч, Ст_ч, Тц, У_ч В1ДПОВ1ДНО масов1 частки Х1М1ЧНИХ елемент1в у чавуш, %.

На показники процесу найбшьше впливае вм1ст сшпщю в чаву ш, вщ якого залежить юлыасть ЗЮ₂ в шлаку, юлыасть потр1бних добавок вапна та юлыйсть шлаку. Шлак формуеться внаслщок розчи нення вапна, основним розчинником якого е ЗЮ₂. Шдвищення вмкту сшпщю в чавуш з 0,5 до 0,9 % збшыиуе юльюсть вапна, яке вводят], у конвертер, з 4,8 до 7,4 % маси чавуну 1 зменшуе вих1д рщко! ста;п з 92,7 до 91,7 %. Р1зке збшыдення об'ему шлаку за зростання вм1сту сшпщю в чавуш попршуе стшюсть футер1вки конвертера, яку штен- сивно роз'щае шлак у перший перюд процесу, коли вмЬст основних оксид1в дуже малий. У раз1 збыьшення вм1сту силщт в чавуш можна було б шдвищити частку брухту, що переробляеться, але це недоцшьно, осюльки попршеиня показниюв процесу, як уже зазначалося, переви­щуе ефектившсть вщ утил1зац11 брухту. Шсля зменшення вмкту сшп­щю зменшуеться юльюсть шлаку. У раз1 тонкого шару шлаку зб1лыпуеться тривалють продувки оголеного металу, що спричинюе заростання фурми металом 1 !"! прогар, зб1лыиення пиловидалення 1 винесення крапель металу. За невелико"! юлькост! шлаку шюдлшй до- М1ШКИ ВИВОДЯТЬСЯ Г1рше. Тому ВМ1СТ СИЛ1Ц1Ю не може бути НИЖЧИМ Н1Ж

0,6-0,7 %.

На показники процесу значно впливае вмют у чавуш мангану. Шдви­щення концентрацп мангану призводить до р1зкого збьтыиешш юлькост'1 шлаку 1 втрат зал1за. У раз1 використання низькоманганового чавуну вихщ рщкого металу значно вищий. Однак для такого чавуну потр1бно використовувати вапно високо!" якост! та вводити обмеження на вм1ст арки в чавуш, осюльки зменшуеться юльюсть шлаку 1 разом з ним юльюсть арки, що переходить 13 металу в шлак.

Фосфор 1 арка за концентращй у чавуш в1дпов!дно < 0,15 1 < 0,045 % не дуже впливають на шлакоутворення 1 показники проце­су. За концентрацп' фосфору > 0,3 % для досягнення низького кшцево­го вм1сту фосфору в метал! працюють 31 спусканиям первинного шла­ку. Вм1ст арки у чавуш > 0,05 % не допускаеться, осюльки неможливо гарантувати низький ВМ1СТ арки в стал1, яку виплавляють. Спускания первинного шлаку в цьому випадку неефективне, осюльки основна ЮЛЬЮСТЬ С1ркИ ВИВОДИТЬСЯ 13 металу НапрИЮНЩ продувки.

Отже, оптимальним для ККП е чавун, що мютить 0,6 — 0,9 % 51, 0,6-0,7 Мп, <0,15 Р 1 < 0,045 % 5. Температура рщкого чавуну, що надходить у конвертер, зазвичай становить 1250— 1350 °С.

У конвертерю цехи рщкий чавун надходить за двома схемами: до- менний цех — мшсерне вщдшення — конвертер; доменний цех — дшян- ка переливания чавуну в заливальний ювш — конвертер.

Зпдно з першою схемою чавун подають у мшсерне вщдшення у Ыдкритих чавунов1зних ковшах мютюстю 80 — 140 т. 1з них чавун за- липають у мшсери м1стк1стю 600, 1300 або 2500 т, як! використовують для усереднення чавуну за складом 1 температурою перед заливаниям у конвертер. Мшсери обпалюють для компенсацп в них теплових втрат. Здебшьшого цех оснащують двома мшсерами — з одного зливають чппун у чавунов1зш ковш! конвертерного цеху, а в другий зливають чавун 13 ковинв доменного цеху. Якщо маса чавуну в першому мшсер1 досягае критично!' з иогляду усереднення позначки або другий мшсер шшовнюеться повшстю, операщГ на мшсерах мшяють мкцями. Усеред­нення чавуну досягаеться лише за достатньо тривалого витримування його в М1КСер1.

Зпдно з другою схемою чавун 13 доменного цеху надходить у кон- иертерний цех у закритих ковшах мшсерного типу («пересувш мшсе­ри») М1стк1стю 150 — 600 т. Зниження температури чавуну шд час його транспортування значною м1рою визначаеться М1стк1стю ковинв 1 сту- пепем !'х заповнення. У раз1 замши чавунов1зних ковнйв мшткюгю 140 т коншами мшсерного типу мхстюстю 400 т температура чавуну в зали- нальному ковш1 конвертерного цеху зростае на 70 —100 °С. Зазначимо, що усшшна робота конвертерного цеху потребуе забезпечення р1вного Ходу доменних печей 1 м1шмальних коливань складу й температури чпиуну.

Юльюсть брухту, який подаеться на плавку, становить 23 —27 % маси мета лево! шихти. До вимог якосп сталевого брухту належать ком- ппктшсть, достатня насипна маса у_б (велика маса за незначних розм1р1в), п1дсу'ппсть кольорових метал1в, см1ття, земл1, вологи, вибухонебезпеч- IIих матер!ал1в та велико! к1лькост11рж1. Маса шматюв за умови збере- жении футер1вки 1 повного розчинення в метал1 до завершения продув­ки иг мае перевищувати 3,0 — 3,5 т. Легковаговий брухт потр1бно паке­ту наш, осюльки за використання непакетованого брухту збшьшуеться 1рииал1сть завалки 1 р1зко знижуеться температура ванни на початку иродунки внаслщок швидкого розчинення брухту в чавуш. Шдльшсть ннкетш мае бути не нижчою за 1800 кг/м³. Оскшьки хщ технолопчно- 1(1 режиму залежить взд значения насипно! маси у_б, брухт р13но!' на- гипно! маси сл1Д збер!гати окремо.

V ра.п використання зам)сть брухту залхзно!" руди вм1ст у нш крем­незему не мае перевищувати 8 %. За охолоджувальним ефектом 1 т руди екнжалентна 3,2 т металевого брухту. Додатков1 витрати теплота поплыли! з розкладанням 1 вщновленням оксидов феруму руди. Про- катна окалина, якою шод1 замшюють руду, мае низький вм1ст 5К), (< 2 %) та високий вм1ст зал1за.

Ниш Кр1М ЦИХ ОХОЛОДНИЮВ ШИрОКО ВИКОрИСТОВуЮТЬ вапняк. За 0X1 > лодним ефектом 1 т вапняку еквтвалентна 2,1 т брухту. Недолисом цього охолодника е вщсутшсть оксид 1 в феруму в ньому, однак, з шшогп боку, вш дещо шдвищуе основшсть шлаку.

Одне з найважлившшх завдань конвертерного виробництва — яюсгь вапна, яке зумовлюе хщ шлакоутворення, стшюсть футеровки конверте ра 1 вих1д р1Дкого металу. Яюсть його визначаеться х1м1чним та фрак цшним складом, реакцшною здатшстю, наявшстю мехашчних домшюк 1 ступенем пдратацп. Зпдно з техшчними умовами склад вапна для конвертерних цех1втакий, %: СаО — 90; М§0 — 2,0; (5Ю₂ + А1₂0₃) 2,0; 5 - 0,05; Р - 0,1; п.п.п - 5,0. Фракщя - 10-60 мм. Реакцшпу здатшсть вапна визначають його гашениям у водк За стандартних умов юпютв тривал1сть вщ моменту заливания вапна водою до початку знн ження температури, яка контролюеться термометром, мае бути не б1льшок> юж 5 хв. Вапно потр1бно постачати т1льки у св!жообпаленому стати, не допускаеться його перепалення 1 часткова пдратащя, тобто поглииання вологи з повттря.

Для прискорення шлакоутворення в киснево-конвертерному про цес1 використовують боксит 1 илавиковий шпат. Боксит м1стить значп! к1лькост1 А1₂0₃ (37 — 50 %). Переходячи в шлак, цей компонент з окси дами феруму зумовлюе асимшяцда вапна в шлаку. У раз1 пщвищення в невеликих юлькостях вмтсту А1₂О_э знижуеться температура плав лення шлаку 1 його в'язюсть. Недол1ком бокситу е наявшсть у ньому вологи 1 кремнезему (шод1 понад 20 %), який знижуе основшсть шлаку 1 ст1ЙК1сть футер1вки. Витрати бокситу становлять 0,5— 1 % металтчноТ частини шихти.

Нинт в ус1х киснево-конвертерних цехах краши зам1сть бокситу використовують плавиковий шпат; СаР₂ (85 — 95 %), що мютиться в ньому, р13ко знижуе температуру плавления шлаку, утворюючи 31 скла довою 2СаО • ЗЮ₂ легкоплавку сполуку, та одночасно збер1гаеться висока х1м1чна активн1сть СаО. Вм1ст 5Ю₂ в плавиковому шпат1 не перевищуе 5 %. Витрати плавикового шпату становлять не бшьш як 0,3 % метал1ЧН01 частини шихти.