Кислородно-конвертерный процесс с верхней продувкой5. Технология плавки в кислородном конвертере

Шихтовку, т.е. определение расхода на плавку чугуна и лома, шлакообразующих, ферросплавов и других материалов, в современных це­хах проводят с помощью ЭВМ (АСУТП) на основании вводимых в нее данных о составе чугуна и других шихтовых материа­лов, температуре чугуна, параметрах выплавляемой стали и некоторых других.

Лом загружают в конвертер совками объемом. Загрузку ведут через отверстие горловины конвертера, опрокидывая совокс помощью полупортальной машины, либо мостового крана, либо напольной машины. Конвертер при загрузке наклонен примерно на 45° с тем, чтобы загружаемые куски лома скользили по фу­теровке, а не падали бы сверху, разрушая ее.

Жидкий чугун заливают в наклоненный кон­вертер через отверстие горловины с помощью мостового кра­наиз заливочного ковша. Заливочные ковши с чугуном доставляют к конвертерам из миксерного или переливного отделений.

Сыпучиешлакообразуюшие материалыподаютсяиз расположенных над конвертеромбунке­ров.

Периоды плавки

Плавка в кислородном конвертере включает следующие перио­ды.

1. Загрузка лома. Стальной лом в количестве до 25—27 % от массы металлической шихты заг­ружают в конвертер.Загрузка длится 2—4 мин.

2. Заливка чугуна. Жидкий чугун при температуре от 1300 до 1450 °С заливаютв кон­вертер одним ковшом в течение 2-3 мин.

3. Продувка. После заливки чугуна конвертер поворачи­вают в вертикальное рабочее положение, вводят сверху фур­му и включают подачу кислорода, начиная продувку. Фурму в начале продувки для ускорения шла­кообразования устанавливают в повышенном положении, а через 2—4 мин ее опускают до оптимального уровня.

В течение первой трети длительности продувки в конвер­тер двумя—тремя порциями загружают известь; вместе с пер­вой порцией извести, вводимой после начала продувки, дают плавиковый шпат и иногда другие флюсы (железную руду, окатыши, боксит и др.).

Продувка до получения заданного содержания углерода в металле длится 12—18 мин.

В течение продувки протекают следующие основные метал­лургические процессы:

а)окисление составляющих жидкого металла вдуваемым кислородом;окисляется избыточный углерод,а также веськремний, около 70% марганца и немного (1-2%) железа. Газообразные продукты окисления углерода (СО и немного СО_а) удаляются из конвертера через горловину (отходящие конвертерные газы), другие оксиды переходят в шлак;

б) шлакообразование. Спервых секунд продувки начинаетформироваться основной шлак из продуктов окисления сос­тавляющих металла (Si0₂, MnO, FeO, Fe₂0₃) и растворяющей­ся в них извести (СаО), а также из оксидов, вносимыхмиксерным шлаком, ржавчиной стального лома и растворяющее футеровкой.Основность шлака по ходу продувки возрастаетпо мере растворения извести, достигая 2,7—3,6;

в) дефосфораиця и десульфураиця. В образующийся основ­ной шлак удаляется часть содержащихся в шихте вредныхпримесей- большая часть (до 90%) фосфора и немного (до30%) серы;

г) нагрев металла до требуемой перед выпуском темпера­туры (1600-1660 °С) за счет тепла,выделяющегося при про­текании экзотермических реакций окисления составляющихжидкого металла;

д) расплавление стального лома за счет тепла экзотер­мических реакций окисления; обычно оно заканчивается втечение первых 2/3 длительности продувки;

е) побочный и нежелательный процесс испарения железа вподфурменной зоне из-за высоких здесь температур (2000—2600 °С) и унос окисляющихся паров отходящими из конвер­тера газами (подробнее см. п. 7 § 4), что вызывает потерижелеза и требует очистки конвертерных газов от пыли.

4. Отбор проб, замер температуры, ожидание анализа, корректировка. Окончив продувку, из конвер­тера выводят фурму, а конвертер поворачивают в горизон­тальное положение. Через горловину конвертера отбирают пробу металла, посылая ее на анализ, и замеряют темпера­туру термопарой. Если по результатам анализа и замера температуры параметры металла соответствуют заданным, плавку выпускают. В случае не­соответствия проводят корректирующие операции.

На отбор и анализ проб затрачивается 2—3 мин; коррек­тировочные операции вызывают дополнительные простои кон­вертера и поэтому нежелательны.

5. Выпуск. Металл выпускают в сталеразливочный ковш через летку без шлака; это достигается благодаря тому, что в наклоненном конвертереу летки рас­полагается более тяжелый металл, препятствующий попаданию в нее находящегося сверху шлака. Такой выпуск исключает перемешивание металла со шлаком в ковше и переход из шла­ка в металл фосфора и FeO. Выпуск длится 3-7 мин.

6. Слив шлака в шлаковый ковш (чашу)ведут через горловину, наклоняя конвертер в противо­положную от летки сторону. Слив шлака длится 2-3 мин. Общая продолжительность плавки в 100—350-т конвертерах составляет 40-50 мин.