29. Технология плавки в кислородном конвертере

• Плавку начинают с загрузки в конвертер стального лома, её ведут через горловину специальными завалочными машинами или кранами, которые опрокидывают лотки с металлоломом в наклонный конвертер, затем из заливочного ковша мостовым краном через горловину наклонённого конвертера заливают жидкий чугун любого химического состава при t = 1250-1400 ͦС.

• Оптимальным считается следующий состав чугуна: C = 3.7-4.6%; Mn = 0,7-1,1%; Si=0.6-0.9%; P= менее 0.15%; S=менее 0,07%.

• После заливки чугуна конвертер переводят в вертикальное положение и в его полость вводят кислородную фурму и включают подачу кислорода.

• Расстояние от головки фурмы до расплава составляет 0,7-3 м.

• Одновременно с началом продувки загружают первую порцию шлакообразующих, которая составляет 2/3 от расчётного кол-ва. Оставшиеся шлакообразующие вводят несколькими частями в течении первой трети продувки кислородом.

• Кислородную фурму устанавливают в строго определённое положение и продувку ведут в течении 12-22 мин. до момента получения заданного содержания C для выплавляемой марки стали. К этому моменту расплав должен быть нагрет до t=1580-1650 ͦС, содержание P и S не должно превышать допустимых для данной марки пределов.

• Момент окончания продувки определяют по кол-ву расходуемого O₂ , длительности продувки, показаниям ЭВМ, виду пламени и искр, вырывающихся из горловины конвертера. После окончания продувки из горловины конвертера выводят кислородную фурму и конвертер переводят в горизонтальное положение и через его горловину отбирают пробу металла и шлака и измеряют t-ру. В пробе металла определяют сод-ие С, а иногда дополнительно Mn и других элементов. На основании результатов анализа принимается решение о выпуске стали или корректировке её состава. Сталь выпускают в ковш через лётку и одновременно раскисляют её. В сталеразливочный ковш сливают также небольшое кол-во шлака, который предохраняет сталь в ковше от охлаждения. Шлак сливают в шлаковые чаши через горловину.

• Продолжительность плавки в КК ёмкостью от 30-350 т. составляет 30-55 мин. Общее кол-во шлака, образующегося в КК составляет 10-17% от массы стали.

31. Разновидности кислородно-конвертерного процесса(ккп) с верхней подачей кислорода.

В КК перерабатывают чугуны с сод-ием фосфора до 0,3%. Для передела в сталь высокофосфористых чугунов необходимо обеспечить большую скорость дефосфорации, т.е. быстрое нарастание основности шлака при его высокой окисленности. Продувку кислородом в этом случае нужно вести при большом кол-ве шлака, обеспечивая высокое сод-ие в шлаке оксидов железа и медленное окисление углерода. Необходимо так же в течении продувки прибегать к промежуточному скачиванию шлака, что ухудшает технико-экономические показатели плавки.

Многие страны располагают запасами железных руд, что приводит к необходимости перерабатывать сталь в высокофосфористые чугуны. Для таких технологий служат:

1. ОЛП – процесс;

2. ЛД-АС – процесс;

3. Кал-до – процесс;

1-й разработан во Франции и включает вдувание в расплав чугуна тонко измельчённой извести в струе кислорода.

2-й разработан в ФРГ. АС – это первые буквы от названий фирмы в Люксембурге и от бельгийского центра.

3-й разработан в Швейцарии.

ОЛП – предназначен для переработки высокофосфористого чугуна в сталь. В технологии плавки различают два периода:

1. Плавку начинают с загрузки скрапа, затем заливают жидкий чугун и загружают железную руду. Обычно в конвертере оставляют часть шлака от предыдущей плавки. Продувку ведут до содержания углерода 0,8 – 1,2% и 0,1-0,3 фосфора. Первый период заканчивается сливом высокофосфористого шлака содержащего примерно 20% P₂O₅.

2. 2-й период начинают с добавления скрапа или железной руды и продувку ведут до заданного сод-ия углерода, при этом сод-ие фосфора в стали составляет менее 0,02%. Вместе с кислородом вдувают тонко измельчённую известь с размером частиц 0,1-1 мм. Поэтому в месте контакта каждой частицы извести с расплавом идёт связывание фосфора и удаление его в шлак. Расход извести составляет 8-12% от массы чугуна. Степень десульфурации составляет до 70%

ЛД-АС процесс отличается от ОЛП тем, что первоначально в конвертер загружают 1/3 требуемой извести в кусковом виде и продувку ведут кислородом. После слива высокофосфористого шлака остальную известь 2/3 вдувают в виде порошка.

Кал-до процесс реализуется в специальном конвертере, который имеет две оси вращения. Он установлен под углом 17-20 градусов к горизонту и вращается вокруг этой оси со скоростью до 40 оборотов в минуту. Кроме этого он может поворачиваться на цапфах вокруг горизонтальной оси для слива стали и шлака.

Рис.

Кислород подаётся под давление 4 атмосферы.

Особенностями плавки в Кал-до процессе являются:

1. Хорошее перемешивание металла и шлака, что ускоряет удаление фосфора и серы. S удаляется на 65-80%

2. Снижается местный перегрев расплава вместе контакта с кислородной струёй.

3. Низкое давление кислорода и подача его под углом к поверхности приводит к неполному усвоению кислорода в результате чего выделяющийся оксид углерода догорает в рабочем пространстве до СО₂ на 60 - 90% и выделяющееся тепло позволяет перерабатывать большее кол-во скрапа до 40-50% или до 14% железной руды.

4. Из за низкого давления кислорода можно использовать технический кислород чистотой 95-97% так как уменьшается интенсивность перехода азота из дутья в расплав.

Основным недостатком конвертера явл-ся сложность механического оборудования.