автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Технологические особенности передела чугунов различного состава с применением шлакообразующих материалов

г4

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ТУЧИНА Марина Валентиновна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДЕЛА ЧУГУНОВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05- 16- 02 — «Металлургия черных металлов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк — 1994

Работа GtmojtHQitu в Яапацяоу Государзгвакцсм Тохаичаокои Унииороигу-0 к на Нсзолипоцкои мотанлургйч<тии комбината

Научай?, р.уколодиталь - кандидат гьхничеоккх не,,-к» доцаиг В.П. ХайАуков •

Официальные оппонангц - доктор *ихнлчаоках наук*

■ проХаооор ЯиоИскпй А.В.

. . - кандидат «вхничаоких наук,

доцйнг Декзиесов А,А,

, Вочуцая организация - ВНШШВТОРЦарМо* г.Лкпоцк .

Затяги диссертации состойся 112.*1 11 __(J_________1954 года

* 16 _ часов на задоданил уиеСв/эпЩЧОтого совота

ф ОЙ.22.02. а Липецком Гисударсгзшшои Техническом Уиив.эрси-мги (598055, г.Липецк, ул. Московская, 30).

С дисс&ртаоиаН ыолно ознакомиться в библиотеки Липецкого Государственного Техничосксго Уиииерситота

Absopojwp^r разослан ц /% 11 i &_______________ 1?ЭЗ года.

Учений Ьакреварь /"

. оовата '

В.С.Байдав

. ОБЩАЯ характеАкгглка РЛЕОТН .

Акг;нлънпсг‘Ь рабогн. В нмтсяяоа враып для промышленности России явлетмк ичвнь вахты создание эиаргс- и рооуроосб*гоге-ЮЦИХ технология, ПОЗВОЛЯЛИ* УЭПйГЬ, кроме ТОГО, ЭКОЛОПЧОС.ЧИа прпблсшг. В чзпноЛ цозаллургии шсои тохнологлсп: пчлломп ути-лнпзннл хелвэссидврхоиих оггодоз кизлородно-коигоргор ого прсиз-гог;о*да о почу”бт!0« из них ясугслонсше: илаиообрузутоих маторн-елрл 1' пос.’шдую:\<зп испохъ^оьапяо зтлх кагариллол я кояаарторзх.

3 связи с де.ркцтгснх карганцевкх рул необходимо создать здоикпи-муп токологию конверторного породила иаэкомарз.’анцогистога ч.пу-на, трудности лчрэрабиии которого озг.заны о низкой скоростью процосзл илэкооСизаоилляи в норвиМ пораод продувки.

Использование комплексного илакообразуЬаого материала на оснопо фэрртоз кальция - ^аррнтногр комплексного флюса (ФКФ) и углчродкотого комплэксйого флюза (УКФ) позволяют роаить трудности, зозичкаюоде пр:* передела чугунев о различным хиисозтивон а улучзоияои рпди тоунологичозких параметров плавки.

Цель чяДо~», Разработка рэсурзосборегэхыих технологий передела иалскарганлэлистмх л средне {.оерэрлсткх чугучов и на их Ссиовв создание оС*;';ай санцепц'.т ресурсосоеря:!тнин с целью экономии |Я'Иоа, Еолоаорудяого сырья, металлургического киксп, чла-ааконэго «кла; '

Осмзнн'гч задачи :»солалоаа.чия. поотаилошше а работо для достижения укаьшшой доли:

~ угоча'гЯйо методик и виЗир оборудования для последования фпзи-кс-хикячозкпх свойств форрягло-кальцлвльи расплавов;

- исследовать-|язйко~Х11Ицчоо'|Шэ-ово.'Лтза первичных влаиоэих расплавов на £е$ритш)!1 основа и предложить комплекс параметров

О

для гооретнчоски обоснованного выбора соотевэ мака начального периода продувки;

- разработать алгоритм раочата рационального количества шлакооб-раауюаих маїориалов в еависиности от химсостава чугуна для полу-чяннн первичного шлака о заданными физико-химическтла свойствами;

- иоолодовать влияние комплекснім шлакообразующих на процосо

шлакообразования при конворгировании чугунов розного химического ооогава; .

- разработать рациональный режим присадки фл )уших иаториалов и' рчжии ііродулші; .

- обосновать оггт'алшШ состав .комплексного сдакооброауюаого ыа-твриала в оьяисимости от перерабатываемого чугуна;

- исолодовагь влияние оогпючного углороца (УК1}) на окнолонность

йлакозой фавн и ни форсирование шлака начального 'периода продувки; ,

- создать и освоять новые* технологии кислородного конвертирования о иі’пользоваішаа в качоотяо илакооораэуюздх углородсодоржа-эдх и г$орритн;« кошлаксии-х флесон.

Научная незиаїт. В работе выявлена основные особенности влияния физико-лииичцского состава форрагиых пшиков на их вязкость, томпаратур. плавления и на растворимость в них извести, что позволило создать алгоритм раочётз количества илакосбразуиэдх материалов в порвый период плавки в зависимости от хіг.ссстава чугуни для получения рационального состава первичного илака, о той *0 целью отработан роним продувка и аигрузки ияиовых материалов. РазраСоїан и внедрш: новый опоооб пародола а конверторах низкоиарганцовистнх чугунов,'обсспачиёашаП увеличение выхода годного, повызонйо качества стали, экономии кислорода и 'їдпсуіо-шях материалов и повныекиа качества стала-

Отработала хвжимогпп .;ь ;«дела сода» * узздзвсгкх чуг.-Ли. дауг.влайо?ия зилучть асаиаайяоо содорав-

няв ?2®5в И-','-1!!(’ °б1)1,х пэриэлов яла дни, чхо позволяя? их иополь-зс.нать з сильскм; хозяйства. ‘

07?з0ога^а тэхнологип поредела сродно ф осфористых чугуноз одноалагсовки способах с применением лшм видной ичвооги и У КО.

Ппзк^ичзокпч паилость» Реализация работы и конвзрторах ККЦ-1 ил;,;;; позволила узэллчкгь производительность колиргоров, умоньзигь расход фта^кяшх цаюрмалов, полностью исключить плз-ви.човьй уча? иа состава ■.плг?’сообразуюЕшх, повысить сгоПлоз'д, .{-утарсакл конвертеров, укокьаить содзржан.чо Р ч 5 а потаяло, на поьал::с. (1рпцгаодс?во и прикаяинио комплексного флюса для «япалоли азлоаэрга.чщшюгом чугула прияодог к о^еголноН экономил 400 ‘;иа. т':ч шрганцолиЯ руды, 45'* тис. гони агломерационного :1а.»исгЛ)Ж а немирно 15 тмс.тонн агле.чаря.дао.чиого аоколча.

Уо'1Лизд1'..1р, паботч а п;з.тлн.Ш1нинх .условиях. В ККЦ-1 НЛШ{ модрач.а юх’лг.лг.гил породвло иизкомарганцовистыг. ч.угуноз с при-«0ИСН[|0м КО, получаемого на оглошзыииах (о = 512 ии) мотодоч зшузшои аглонзрзи;:::. .

Учп:^ч:г.м ^збпгч- Материалы рэОоты докладсвализь и обсуз-дел1:сь !ы XX ни^чно-тахнлчаско;1. чон-'яранции иолодих споциалис-?оз ;-;МК (Л.1П&ц:с, 19э7); И а научгь-хвхнйчоако.ч гсш.^ормци;! молодил уч-зних и споцналйозш "'’итсиси'Тякацип (тпляургичоаких рроцвссоэ ипмеонив качества иэтзллов и сплолоьп£Тудв,1938){ но научпо-гахз'.йчискях кан.'вронцдях "Молодегс.ь и иауччо-гешшчеа-к!!*л прогресс" (х*.1апоук,1585'| 1989, 1990); нз яезссшннх ча.учно-1‘с:<!шчвс;а;:с ЛН’(-эролц:!лх:',Провлаи» иоттиня технического уровня проазходстза чор:мх иатрчлев а сплавов" (Донацк, 1987), • "Проблема пс»вы!зэйия качосгза м&гзллопродуащм пп основным порч-& ’ •

де ам черной иеталлургии" (Днепропетровск, 1938), "Создание и освоение .жологи чески чистих ресурсосберегающих' технологий в черней нсталлургии" (Донецк, 1991), І конгресс конверте рщпсов "Повне їйхиолої'ичисчиа и конструкторские разработки по cosiiue-ішп іохнччоского уровня «ониаріорного производства" (Липецк,1991і на (Торном конгрессе сталаллавильеишов (Москва ,T992)> на Второй ' конгриссе сталиплазилздиков (Лииоцк, 1995); на 1-а Международно;,! конгрессе по Цаукз и Технологии произаодстаи чугуна (Сопдп?,, Ялонил, 1994); на *(-!! Международной конференции по [злаковим и йлясующім распинай (Создай, Японии, 1952);.па 1-м иеддународнои симпозиуме "МездународнцЦ симпозиум по комплексному использовании пуд" (Саккт-ПитопО'ург, 159/;),

Публикации. По маириллаи диссертации опубликовано ■ статті.

. OrtbtiM паботц. Диссертация состоит из введения, чйтир'э:-: глав ц закладная, ?} приложении, включаем щ станиц накине--писного текста (боз прилошлшй), U рисунков, %г тцблац и описок нншрзтури из/5/ •иааиоиоваиий.

I. TiJXHOXOr;!4,iCKi!E АСПЗ;СГЫ ШВЗРГаРНОЯ ПЛАВКІ! при (ККДГЯВ ЧУГУІЮВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА 11 ЗАДАЧЛ ИССЛКД0лА1ШЯ

Создание энерго- и ресурсосберегающих технологии конзартэр-ното передела налается одним из ааднайпих направлений в чо'рноа гюїаллургии. Из литературного обзора витекает, что-долгое вреия пропагандируем!; путь снижения расхода чугуна аа счет повеления дол'і лома в конвертерном производстве на данном лапе нельзя считать :іе;;мекїивтщ. Системних анализ судестаукцаго опита по-зполил з'іі’улш'ь в йачес;ви основного направления росурзосбвро-хчпяй uCiU'Oi-.iiu ра'дл.'азлыюл технологии передала каз;соазрі’4ицо-

и .ч:;j.чугулов.

• С . . . .

?ооротиче<н:ка- а экспорчийнзалышо исолодознаил, провэдвн-1Ш9 УШШРОЕЫ».! Я./,., ЯВОЙСКЧМ З.И., Смирновым JI.A. .BrmWi'iflliOKliM

В.П.,Оголим П.И. .Заряиным Е.Л.,БоПчвико Б.М.,КлоНи Л.A. .Вчикаря-BUi< А.ф.,Иумрвнм М.Н.,Ут1:огим В.И. л др.,-залолили осиови технологии а;:п;.а-ш .‘'.нчоствонноЯ стали иэ нигчтмаргонцгшютю и спод-1ш0опфориа?н.< чугуно з.

;!!пгпчислонн,.г.п1 исследованиями попинано, что поравод кон-вэрторних цотз па пориработку иаломаргаянрвистнх чугунов позволит ПМуЧИТЬ П1ПЧИТОЛЫШЙ О.ШНОМИЧОСКИЙ Э>!«КТ ГЛ ОЧОТ снижения мзтар'лалышх и энорготичоских ресурсов пн эоому иатоллургичьс-коиу циклу г*., в частности, nn счо? уаоличония протюодт'ольиссти агло.чаппн it доменгих пччо!'.

ПроСлпуч конверторного породала низиоа.арганцо.чисгсго и ород но^осз^орстого чугунов могут бить уопавно роиони за счот иорспри ятай по со во рлокс? во взкнп плакопОрээозаник а поркий пориод плавки. Нанболао паротячг.1внч:1 направленном янлнотоя прнминош'о в

* КОЧООТгв .'Лв.КООбразуП’ЛИХ КС.ЧПЛОКОЩГХ fJIiie'On mi I'opP'/.THOii ОСНОВ*.

2. ИССЛЬЮВАНаЗ ШИКО-ХИМИЧССШ СВОЙСТЧ ПЗРВЙЧНЧХ КОНВЕРТЕРНЫХ ОШОВ Л РАСТВОРИМОСТИ 3 НИХ ИЗВЕСТИ 2.1.Обтай кеюдаяа исследования.

Отработаны котодики опрадолоннн вязкости и растворимости извчотя г Тороетнз-кальцпввах расплавах при шшокошш содержания в н«и крьтпаечэ з диапазоне 0-15,;. 3 работе использован вибрационные, ипскозлцотр, сконструированной дли лз| рения вязкости |9оритп1йс расплавов. Всо измвраиил проводились при контролируй еиой атмосбора з ллитинззшс «тиглях и гигл'К и а арико-жалвза.

Длп исследования растворения я-’вости в глакоаих расплавах, образуется а конзвргоро к опроцелонноку периоду плавки, использовали иогод впачаиаэгося образца с равнодоступной полярк-ностьп. „

Определенно растворимости извести а порикияых; конлэргерных злаках осуществляли и нейтральной атмосфери воизба/мапе окислония РііО и МпО. Образцы ферритов кальция с содорлапиои крошшзаиа О,

З, б, 9, 12 и 15 приготовляли из реактивов СяО; ^а20зї Ьі02 марки ч.д.а. Компиншігц СиО; Ро20};в соот£отовіш со ста-хнометричосішм етияшаниам взвошивили,. смоиииали, истирали на злактромохаиическои истирмиле СМБМ и брикетировали. Елакозие раоїілаии гоїошші ну осново конвертерных ишаков, отои'раинцх по ходу продувки иалоиаргамцовистих чугунов п примано ниєм углеродо-содериацвго коаплосного флюса. С цолыо оцешуі .полнот» ассимиляции извести шлаковим -расплавом определяли свободную окиоь кальция методом горячого ищьлачавания. . '

Определенно тешмрвгури плавления шнша и комплексних- шлако-образуюцих исуцооівляли в микроиочч по іштоду проф. Селиванова.

. Исследовании влияния комплексних шлакообразующих на. рожна продувки малоііаргаїіцовисїого и среднофосЛористого'чугунов проводили в 50 и. 100 кг конвертерах кафедры "Металлургии" ЛипПИ и ДОННИИЧарМаї, в ІО-ї конвэртеро ІШО "Тулачармог" и, в 160-т конверторах НЛМХ. Представительность и однородность опитних ;і базових промышленных плавок оценивали с помощью методов ыатеиатичао-кой статистики. ' ' . .

■ Елики конвертерной плавки среднефосфористнх чугунов подвергали іі-огокалорішатричоокоиу погоду опрадолинин обдой и цитратио-раоїзорииой 0 Ц^лью оценки их пригодности в иачаоїва сзль-скихозпііотгчшіих удобрений. С целью опродвления степени полице-рнззцші кроанекислородных аиионоз образцы алаков исоледовали методом амі’рзкуасной спектроскопии и подвергали рэнтгонофазовоиу анализу лз д«.».ракїО'.огрі ДЮН-5 с рентгеновской грзбкой ііша . С&Сй-2). .

' ■ а •'

2.2. . Температура плавления, вязкость йарритио-кальциевнх расплавов и растворения изноет» а них Анализ результатов измерений температуры плавления комплексных флюсов различного состава ($): 19-38 Рвоб1д, 38-"5 СзО,

2,8-6,0 5(02« 0-5,26 Сост показал, что температура их плавления, как правило, нижи темперагурн заливаемого в конвертер чугуна и. в зависимосги от химического состава изгонялась в продолах 1220-1320°С. Поэтому при их загрузка в конвертер образуется маточные ^орритно-кальциовне расплавы, которые за счет сил адгезии . усваивают тугоплавкие компоненты продуктов окислония примосей чугуна и, в первую очэродь, ирошшп. По пора окислений крошит чугуна форрптпо-кальцибвий расплав обргапаотся окоидсм кремния и ипненяогся его вязкость. |

■ Зависимости вязкости от текпаратурм форритно-кальциов^х . расплавов с содержанием креииезоиа 0-15^ приведены на рис.1 Вязкость этих расплавов/почти ив зависит от изменения температур-* кого ипторвалз пыха линии ликвидуса. В иптервало вше температура начало ■кристаллизации (1180-1320°С). расплавов пх вязнботь изменяется в достаточно узких пределах 0.005-0.3 Па«с, независимо от оодермния кремнезема и оксида кальция.

Нетодайи роитгеноструктурного анализа и инфракрасной спак-трос.чопии сделана попытка оценить изменение строения креннекио-лородякх комплексов при повшюнии концентрации 5(02 в расплаве дс 15£ и их влияние на вязкость. При роста концентрации 8/0^ з расплаве до 10,^ наблюдается снижение присутствия я структуре ЦОПОЧНШС крзцнекнелородных КОИПЛОКООВ • кальциевых

котасиликатов-($103)^" типа ’«о указчьаот на пароход

кремнезема в двухкальциевий силикат. Снижение олойних крои-

иекиолородйюс коиллокоил а структуре кальциопо-Ферритиого рао-0 .

Рис. I. Вязкость форритно-кальцаовых расплавов. Цифри у кривих - содпрг.ашї0 Ьі 02,£.

•ч 5 1*

м\ з.а-г. §{[■<»» V.

\т\ і

г*о/ыо2

ГС

/ао.2. Завислиооть р«огворя-' Рио,3. Вязкость полуоингетичеокйХ мооїи извести з первичных ила-' первичных 5ІЛЗКОВ.

иах от соотношения РвО/

плава пр;! повышении кремнезема до Юр объясняется' его влиянием па отношение Ра^+/Ре^+ в расплава. При увеличении 2>102 в расплаве до 10# уионызается величина отношения Ре54-/Ра2+ и при роста катионы Ра2'1- креинекаслородиие ко.мнлвкси вследстваи поляризации разрушаются. Наиболее вероятной формой их сосуществования становятся группы ( ЗсО^)^", которые такие в значительной степени поляризованы.

Эксиорииеятальнив измерения растворимости извести в шлаке с СаО/5^2 а 2,0—2,1 в зависимости от критериального отношения РеО/йС 02 представлены на рис.2. Анализ показал, что при начальной роста отношения РоО/Ь^ за счет повышения концентрации закиси аелеза скорость ассимиляции извести повышается по линейной зависимости. При-дальнейшей увеличении РеО/бЮр более 0,3-

0,4 интенсивность растворения извести снижается. ЛинеиныН рост скорости растворения при повышении концентрации РоО обвненлотон онинением вязкости шлака (рис.З). Последующее снижение скорости ассимиляции определяется сопротивлением слоя продуктов реакции из насыщенного СаО расплава и выделений твердой г{.азц в виде взвешенных частиц. ' ■

_ Результаты исследования Физико-химических свойств фэоришо-кальциавих расплавов показывают, что обеспечить онтималышо ■ овоаства первичной' шлаковой фазы при использовании а конвертерной плавке УКФ можно за очег комбинации соолюшйиня изваоги к УХФ при загрузка первой порции ф.тосушшх материалов а и:5.шин;|« положения фурии вал уровнем спокойной шиш.

3. ОСВОЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЯ !МСЛОРОДНО-:(СНВЫГ£'РНОГО

процесса с'пнгашиш т до пкиэдда тт

С СОДЕЙИНЛЕИ 0,5*0,7Ц и аЖЬ; ОЛ’ 'МН’АЩА

и

Исследований влияния осгаточяого угдьрода (Сост) КФ на процесс шлакообразования показал, чм при поьшании содержании в УК*1 о I до 5р он на оказывай! влияния на•содарланио ок-

ОС» 1 , •

сидов полоза в влака по ходу продувки (тябл.1). При псшшации Соот до 5,4 наблюдается улучшение процаосц дмсулы$урации и.ускорение процесса аосиииляцаи азваоча.

• ■ . Таблица I.

, Влияний осваючного угларода комилоксного флюса . . .

на ход шлакообразовании

Содорка-нив 60СТ в УКФ, $ (Показало ли Плавай ! - - - -■\ 5 _ _ Вр£1Щ ЖРОД^ЩИх | ~10 | 15 мин. 1 коночный 1 ;

РоО . 14, 02 19,2 13,9 13,3;

1,0 к 3, 2 3,67 4,96 . 4,69

12, 5 25,0 37,5 35,0

РеО 20, 0 18,2 24,1 - ..

3,0 Ц 3, 19 : 4,07 3,85 ' - ■

■ и 7« 5 ■ 32,5 32,5 . -

•РоО 17, 2. ' 13,6 ’ ' М,1 - . 15,2

5,0 ' 4, о . ^ ,67 4,96 1 4,96

25, 0 ' 35,0 40,0 .'42,5 '

Динамика иамзиония химооогава шлака и маталла по ходу продувки при передела маломарганцовистого чугуна показала г чт о УК5 споообимуог рисгу оштвнооги шлака, образованию гоыоганноИ алаколои $аац, ноиииаии» окорооги .рафинирования иэталла и сокра-цсин?) ирашпш ириду!,ки. Зи.\ш.пюэ ллияниа на хаиат'о,' изианэния соотаиа шлака ннч.ш-иого периода продуаки окаациао* уши присадки ^айауид1и ми/гириалон и полоаинио урчы над уро0наы аоталла ' лвохиин ро чпм ир.цуш и нагру.ит ^дювуоаах ',(ато риалов в

'и

огно'еонии Рцзв/Рукф ~ 3.5 сразу поело зажигания за»ии опоооо-ствозали формированию активного кальцив^о-уллояисгого нлака с СаО/^О;, -2,0-2,1 к 5-й минуто продук:и. Средняя.скороога (отслонил углерода зпросла с 0,139 до 0,2/»^/мии, осгаючпчй марганец металла'уволичился на О.О'Ч^ по сравношю о базовый вариантом. Розульгагы лабораторных плавок позволяют угларкдагь, что попадал чугуна с низким марганцем о присадкой УКФ позволит рациочальао организовать наведение активного иэносгково-./.алочЧЮ-■гого ллчса, повысить производительность конвортора и значительно улучшить кеч ство стали. •

На основании зпечоон сантального материала и расчога теплового баланса опрадолоп мзхашмм горения оста'точного >лярода УК? а алакпзоЯ -*азо. Ожслеиио таордого углорода определяется совокуш оотью ого свойств: лироТ'обностью, низки:1, плотностью л

■ яг< з ко И алзкооть» |о ррзтнкл расплавов, что и ап родолит способность к ;ю"л:гг!1И частиц -топлива и ого горчниа па яица.иности ' расплава аз счет пзчичодс^.стзйя с газообразна! кислородом дутья. С учатои уравн-лш теплового баланса, отль.и количества топлз от окисления пряаоооИ чугуна и СосгУКФ за три минут продувки и тегтрагуры илака установлена доля углерода, сгоращаго до СО л С(>2. Коз^пциапг «*,, отракаадин степень окиелзшт Сйст до СО равои 0,85, а для реакции окисления до С02 А4= 0,15. Получошшо результаты позволили оценить охла гда;о:ШИ з-у.окт комплексного шлакообразуицого в диапазоне изналония содержания -. РэоГ(.^19,0 + 58,0,л Сцст-1,0 4.5,26,'/ и ооогиоишпш СзО/3с02 » в,0 * 21,0. - . .

Обобранный анализ многочисленна серий кислоролно-конвар* тарных планок чугуна,о Мп « 0,5 ♦ 0,7,;- в 160-т конверторах при

использовании УКФ позволяет сделать следующие выводы: ■ рациональ-

Н

в.ый їоплоиой ракии процесса обесдотаваатол присадкой 1,7 * 2,0* УКФ на плавку в оочотании о "яооткіш" раяиыои продуаки; присадка УКФ способствует быстрому образованию активного извеот-ковожвлазистого шлака, спокойному ходу продувки и технологичности конвертерного паредола; при расходи УКФ в количестве 11-14 кг/т годной отали доотигаетбя экономия мэталлошлхты, кио~. лорода и флюсоа, повышается вцход годного и улучшаются процео-

• сы раАинирошіип ішталла; внедрение разрабатываемой технологии -реальний путь анерго- и ресуроообвракения и улучшения качества

металла.. • ■ • ' ' .

Дли получения рациональных овойотв шлака начального периода плавки разработан алгоритм раочота ыаооы извести и УКФ парной завалки, обеспечивающий основность алака 2,0 и РеО/віО^ и

0,3 поола полного окисления крайняя цутуаа: .

а, Ри(°г1с~ б-Д^.рд ) * Ру<» •( всч-о* ** в‘) ■ ( Т )

ко ИЯФм•()*«. » Рцкч>'йге** ) + £. Нуео . .

• 2.Ц. Н,уе.йа: +2 М5;0і *

где; В = СаО'/ЫС^ - заданная основность первичного. ылака;РеО/ «,І02 - заданное для первичного іалака ооотноаіание^ равное 0,3; °СаО- °&С02* аСаО’ ~ оодораанив СйО и соотват-

ствующих' материалах, доли единицы;' Ри, РуКф - массы,извастк и УКФ, т; аи » содержание $і в чугуне, доли единицы; «чуг -расход чугуна на плавку, т; 2 Мрео - пасса РеО, окирляюдегося ' при продувка, т; 2 ''^{0^ “ м'аоса вносимого шихтой, т. .

С учетом предложенного алгоритма и организации жесткого

• ролииа продувки,'» проииманних условиях отраоотаиа технология

паровала иадоааргандовастого чугуна. В табл. 2 представлены рааулътигы ькопериментальных плавок. .

• ' ' Таблица 2.

Технологические показзтоли' планок углеродиотой стали па ниэкомаргаицозистом чугуне

Показателя ’ 1_____________Периоды_______________

________________ ________________1 опытна^ с УН? _!_бАЗоиий_боз_УЛ$

32 32

Количества плавок, иг .

Удольниз расход, кг/т стали:

чугун . •

лои '

ииззсть '

УК? . ' -

кислород, и^Д’ стали '

Сссиав чугуна, ($}:

2(.

Ни

Р

&

Температура чугуна,,°С Сос те л металла 1Ш лаиалке, (,4): С ‘

Й!1 '

Р

й • _

Состав ялвх-*, (£):

РеО .

СаО .

£>Ю2 .

Са0/&10-5

Тоипорагура ла повалкэ, °С Враая продувки, айн.

Внхед аадяого,'*/£ .

Выход годного, г/$

Выход плана, * .

Колятасгзо додувон, # .

357,1 665,3

256,8 259,2

61,9 69,0

12,4 . _

50,1 55,6

0,66 0,66

0.31 0,36

. 0,07 0,07

0,027 0,029

1350 1355

0,05 0,05

. 0,07 0,06

0,006 0,007

0,027 0,050

16,3 17,2

18,1 47,7

16,6 13,9

2,9 3,0

1647 1645

16,3 16,8

165,0/91,7 164,0/91Л

161,6/89,8 160,1/88,9

17,8 18,6 ■

8,2 15; 9

*•«*> £

w _****■ о *4.

<N«'fjo? ***" ^

/*w 1

иіллксоьРАіиіо-(ЦНЄ НАїерІІАЛЬї

о ° <500 0 . ®-

©7-я Шнитл^

/

v->r^wj; ‘<ф

(S’ о0,0 ф О Pji&lb 00 ШЛИ I Lt2t\i?CT£

T)? £l НІІНШ

ишсть t-l*h

. L иіі\есгь t

'10

eo-

і о

v<? зо

' ~**Угс>л страшений, 2J?, граї)

Рио.-4. Дифрзкі'ограмш конверторних плаков.' -.

Обозначения : . в-Сл^Л* (,bCftO.'SiOt);c^ybCd1S;04 (p.2Со.0 -ЬїOj^

О'Са0'Рг^04-а? СаО»

■ ‘ Таблица 3.

Химический состав шлака 160-т конвертора на повалка.

ІШШ. !

!&(’■

UAA

| СиQ#**f.

Иона-ІВроияІ , ' Содоргашш, £

ра !огСо-!- ~ ---------------'——.--------------------------

шла- Іра ї ! . 'ип •' л • * 'с-0 :4"сж"£

ко? Jnpoe.IFto !Є<ю Ї М^р |*;Ог I;H»0 I. a !^os. &.|т^г

I 1 !...!' ! ! iet'u'»*!,57C(I-

’o7fi

i

2

3

4.

5

6

7.0 9,4 22,6 1,8 21,5 6,0 0,044 1,0 1,05

17,5 .18,4 50,3 2,0 16,9 3,4 0,063 0,96 2,98 ОіЦ_

?i0 15,5 42,3 1,6 20,8 7,0 0,094 1,0 2,03 о!я8

• . • • . . ■ ГГТ?

16,4 14,6 52,5 1,7 . 19,1 3,1 0,14 1,2 2,75'ІдО|

7.0 20,5 30,2 1,7 21,6 5,7. 0,079 1,2 і,4 0*67

18,2 19,7 53,5 1,8- 17,8 2,9 0,12 1,1 3,0 0*|£

■ Вноокиа їахіщо-уконошічцокйо показатели работы 160-т .

коїшргзроя йа пвгіодадьііом « иадо-уарганцолисгиц чугуни досги-і'йиїон благодаря рацйиііздіноиу процаооу ^орцироваїїлн первичного

' • • ■ іб . . ' ■ ■ . ■

"’лака за счя? УКФ. По розульгагаи ^полого и химического анализа ііілаяо по ходу продукт отродолои мохзяазц образования первичной шлаковой фазн: ялавлвчпа УКФ о образован!''м легкоплавкого фзрр^.'но-кальцизвого расплава, адоорвици’я иа тугоплавких лрамосзй чугуна д посгапситш сникоинаи основности, раэвлшь процесса резорбции с расгворокиои кавами. Всэ сіздш; формирования ллака для условий рабоэц конверторов ИЛ.11С на плавках с УКФ аавараантся к 7-й іншую продувки (рпо.4, іебл.З), о -їси свидсмльпсвует отсутствие ноуовоонноЯ СеО. КОНйЧНЦО ШПКИ всох трех опытов и неюг практически одинаковая фазовий сослав.

іірадлонана измонвнкая охоуа классификации харампра ч:ла^о-образованип а конверторе: известковый; ^їорчсто-фзррпткнй и ;>зрраїно-кальциввий путл. Новая кдасси$чкацяя более полно оара-ааэт условия'шлакообразования, включая• pe.au ііродуїчи :і вибор 4люсов. ■ '.

4. РАЗРАБОТКА РКСУРСОСБй’’СГАЮІДЙІ ТЕХНОЛОГИИ ' КОНВШ'ШЮГО ПРЕДЕЛА СРЕДНПФССООРИСТОГО ' ЧУГУНА

Опыт лабораторній исследований по переделу ореднафоофорис-

їого чугуна двухилазовой технологией с иштользоваьиаи ФКФ в 10 г

коаворгара убедительно доказывает возможность получения Р з

металле £ 0,008 ? а $ 4 0,025 £ наряду с високий сода'рлшиоц

Р205 : 18-20 в шлаках первого и ^12-17 % а шлаках второго

периода плавки. Организация технологии связана со следующий

.аспектами : загрузка навести и Ф!СФ з соыноаании ыаао т 0-3,3;

рассредоточенная подача ФКЭ, увеличивающая скорости окислении

С я Г , и ис'еостй в количестве 70-72 Д для первого и 28-50 '!■> 'для

второго периодов плавки} длительность ввдерачи фуриц в

вегасааіі полішшіа долана би%‘ь увеличена * . ’ *7 ■

с ?. до 5 мину г; содзретниэ С в моталле до скачивания шляка но ;<ол*яо лроымать 1,5 %; условия дрфоофорацви ухудшаются при тоы-пирчт.уро м'этцллч шла о 1650 °С; коііпчішо ^арритіно вілшні с шпшш о-ічорлаїїиои £л-0?( •*"- 5,0 ,5), обвспачкраю ішсокую оточень доі.ос-ці)| икни (2=90 при основности Са0/^і02 + Р205)^3,5, Си0/?205 5» 4,0 и РоО/Т?Од 5*1,25. ■ ■

В кнчоство перспективного варианта отработан ионогтроцесс с вдуїшнисн пчлекидной избооти к подзчоі! в конзоріор ФКФ. Срагнк-твлышй пприані характириаоїзалап примопшисм кусковой навести іі иолгаошїого количества плавикового гшата (9,27 кг/т жидкого кзтоллїі). • . . .

Осиошшо показатели опытного, и сравнительного варианта наряду о технологическими показателями п р ом ы ш л о і; ньге .

шлите араднафосфориотого чугуна одиоалакоиым способом и 250 г.

конвертере КпрМХ с одуисишом ішо видной и змети пріївздини в ■

таблица 4. . . . ' •. .

Тохяико-окочомччоскио показателя работы М-г конвертора тмгворьдавт лозмокпость о.ог/шаашш росуроосборогаюцой гохно-лггип нэпработкн срэдне^ос^орисгого чугуна (0,90-1,^-7> Р). Прпкоьоиио ФКФ и сочетании с чиотичлнм вдуіаиіюи миловидно И извести попалит моионроцсооом достичь гарантированного содержания фосфора в металле, получить кондиционный фосфят-илав, повисить выход длдкого металла, снизить расход изгости к исключить приме- . ІМНИ9 плавикового ппатн, уиеньиить виброои пили, улучишь уолозяя обоссеривания металла, увэличить проиэьодитолыюсть копаертвра.

Дял прогнозирования (аэих'о-хшмчечких параметров «лавок на срадкофосфорйстоц чугуна попользовалась теоряя направленной хи-ыичоской связи Пркходыю 8.3. Аналаз нассіш из 3^ плавок позволил получить корреляционные зависимости иэионения содержания

Таблищ 4

Тахнилогичяскиа показатели передала срогшзфоофэриспих чугунов в 10 и 250-г конвертерах одисилаконим споойи'ои

Показяїели 1 Іпішвнл- Зя£иаН£Ц_ -ІКуско-Івая :і"~ ІЛпокіділвиьна

!ная из— ііілсьші ІіарГіК

!вбс,|,ь + івасть + Іо пьлзв:ід;і0і1

1 Ш !СаГ-2 ■ Іизв.істгп

Число «лавок Расход материалов на плавку,г 5 ' 5 . 3

ч.угуц . 9,9 5,0 235

лом - • - 73

Г.ЗИйСїЬ . 1,1 хл 37

СпГ-? - ' 0,08 0,33

ФКФ" . 0,(І - . -

кислород, !і3/ї ЕИДКОГО Состав чугуна, {%) 73,0 73,0 97,0

С •5,60 3,75 3,90

. 0,85 0,92 ■ 0,70

У п , 0,62 0,67 1,20

Р 1.15 С,85 І,СО

ь , , 0,062 0,050 о.оад

То.чпбраіура чугуна, °С Хіімоссїап иліалла на повадка, іззо • & 1325 1335

Р

& , їшіпаомура кагалла на повадка, Длиюлькоизі продувки, ннн.. Хаисооїаа ллзк<»,?« :

СаО

А

0,06

0,10

0,010

0,030

°С шо-

15,5

о т

0,06

0,12

0,09

0,036

1653

17,0

'*9.0

X й

0,03

0,10

0,05}

0.05^

1602

•20,1

55!1

Р ч температури металла по ходу.'продуакй сг мододьнше параметров шлака. •

Р цг.2,575+0,0037(мл0)-0,599^04,455^, Я «0,63;^ =5,63 (5)

Р „=1,407+1,253 Ма *0,419ля - 3.334J3 { R =0,?4; ji =3,99 (4)

Т ы*Ш'Ь89:5ио+531,8*р ; *; =0,48; ji =3,43 (5)

Анализ !>азяз;шостсй (3-5) пооволког опредалить а с ше-

кп, а їшс-в їіг чолоікчзокие паромотры плавок, поуволпвдио иолу-чигь ккнималькоа содор'Шіно фпсфора и ваданяу» ммпвратуру кота лла. ■

зшючытз ■ ■ . • •

В результата экспарсысктальных лсслелоаакнй к гоорэгпчоолого еиалиэа каучлш основные ^изкко-хикячасйВб свийстэд форримо-.чалі--сііовьіх рарпла^ОЕ и установлено, чїо навДечький яссйюшрукъсй скособносию к иавооїи.и наалу чгш ра&шрувдїк воздсЯзтвкен облздагг" расггяави о огиои«ш;оа CaO/s’iO2*2 ;; Г-оО/иІО^ - С',ї і: Оолоо. Иолучашп-д рзаультозн позволила виЗраі-ь направленно кпгон-Сі?Гд.!і.чац;;:: пр-хг"?са плш.осОрзБСчтмя кислеродно-конвэргоош; илзв-і:н за очаг кололлЗоэайия-коигиикских.Елахообрнауодх на *арр;ії-нпй огноле.разпабогагшік чягоркїи рзочега количества влачоооре-уувцих б порвую запалку и разиш продувші ниредольного к кизкоиир-гвицонасгого чугунов позволила улута.ігь гсХііологич'зскло кок'аза-гали іїлявои. • . ' '

Необходимость синхронизации свороогя ляйслвішя к poo та гєу-пораіура пс ходу начального пррзода п-ивші сбуолзвливаої пр;шо-ііонио УКФ'пря порадело низкоилргелцовйотого чугуад. Изучение особошюоїей шлакообразования в коньоріерз при использований различных ылакообраэуюадх, одошш кх охяаадаадвго е^фвкге и

" SO

особоїшосгаіі гогоиич осхаїзчіюго углчродо УК9 падхъэрхлаит нф» фвкіиїиисуь испмлзозшшя данного ызяоривла.

Породол орвлнэфоофириыцх чугуноп в коїілортсрах двухсыаковш* сипооОм л ноноприцэсоои о чолучоняем иачосггонисго Мвїиллч И коігдицчошші’о фоіімталака свяЕан о примо чшсіоіі ('арратшсх клако-образуипих « рззрайоткоі! рецкональ.чсго пошиті их загруаки і! продувна моїзлла. 'Іопсль^о^г>:іпо теории иипрчллоіімоіі химичискоН сяячи іЮойиляеї опім;.:і!зирічзлть фнзнко-хииаческііа!і •гелнологич.зскао нарамзтрц ллазок дпя аосгиілиия поставленных цолиіі.

список гатїїРА'ГУРи

І. К зріїрооу рац.!0:іал£»ісго оодеркеаия остаточного уі’лорода в

комплокочои 'Я'їл.со /Карпенко К.В., Пішакова іі.А., Туїгпії М.іі.// Тогіиск докладов научіїо-їохішчискоЯ нои^ір,ігцііи "Лолодвль а научио-юхначоский л:пграсоГ|, Лапацк. - ІЗ&гїі’. - о.Су-С. й. Получан.чи УКі исголоа сі лома;-шил /Карточке 2.;и, Хайду:шв В.П., Тучина М.В., Кс/іиялоь’З Г.Л., Врьив А.А. // Чіпкая на-галлургик, 1938 г.-а.ї.

' 3. Анализ ооціючошіоі'и соогоннип посилання цолч ачталлаликг. а /.цулсродно-юлааргормии про:«,*>со«Дуч;:!!а ^-В. Карпенко К.З., /Д »я. зокл .іиу чи о ♦•«•■еха.і чв ской копфоронциа "’-Ьлсдвьа і: научно-ге ХШ! часісч (! прогресс" Лапоц.ч. ~ 19Я9ї, —с.7—ГГ.

Ороуозлвннмй оліге :іоп>;;:ьиоза;ііт УКЗ з КХЦ-І /Тучшщ Ц.й., Кчрлоіі.чо г..З,/Дс:-‘.,;окл.і:')у'Шегох:і.коіі’9!іоч:ці!і "Молодежь и і:иучно-?аіл:іч!іс :яіі просто" -с.іі-15.

5. Ачалаз з^еагиаііос/а различных сгьсчбоа 1М2.ы.->ечяя дали лина/ ?уч«кя /і.В., Кар: точко З .В., Закрасія О.Д. /Даз.іокя.ямдо.'їв.ч-

• «іой кокч-орвацчя НПО "Гулачі.рмг" Ту ла.-!?.»£..-с.25-26.

С. Тохчоїсгкя гиялчзка сгали о вопмьсиденаои уішродсоадрзацшс комплексних .[.лйсго. Дчпш"» В.Л., Малявине А.К., Харпи.ч-:ы .,.3., і’учи.ча \і.Іі./Доз»длкл. ЗІ'ГК !ІчоСлсг.и питмоііап.іш-«•оогаа ііота.тлопрз.іуїсян чо осиоа ги ;:с:<мильа чор.,чвг. Дни-ііропотровск. Чзр’тнн^прмацлі*. 1939. -а.^0.

?* Твхаячос ікв похч^.куліі. іїиііізрічірог. п .а поро,оло пизкочаргаїї-дезазтиго чугунэ/.!*1лкэьа З.А., Гучлті М.В., Яарпанко 15.3.//

21

Тэз.дсжл. Б111К Создании н освоение экологически чистых ресурсо-обвпргаюшиг. технологий в чопнпИ металлургии. Цояоцп.- 1991. -с. 35-37. ' . .

8. Оксномичоокая эффективность порчдола штомарганцовиотогп чугуна /Гучинн М.В., Доряка И.Ч., Комсгтлаза Г.Л. //Той.докл. НТК Молодежь и лаучно-тохннчоский прогросс. 11-12 октября 1990 год. Дипоцк. 1990г.- с.58-91.

9.' Тохнолпгичеикиа особенности породала ииэкоморганцовистого чугуна д номмртйрэ а верхним и комбинированным дутьсм /"ар~ пшонко А.Х., Хэйдуков В.П., Щотшиша U.C. //Таз.докл. ВИТО Новый тохнологи'чоскиэ н конструкторские разработки пп ловы-titfjiiiw технического уровня конвертерного пг изводсгва.-Липецк.-■ IB-I9 о:стчбрч, J99I г.- с.II.

10. Рйуыеоf ond CliCftiicoL Properties of Ferrite - Calcium Hetts / ToftiiHft И. V., Kho'ido«(!feotf V. P.,

ShepeL Б./1, KLimasMn P. S. //proceedings of Inferno^ о «о I Conference V» .

HoLten. 'SLngc, ct/trf Fluxes. ^une «-•**, H<)z, Sendai, $apan.- 4992.~р.ш~ iet,

ill OoodeilHDCTH лсрэдолз ili'JKOH8prr,’UOBHCIOrO чугуна в конверторах о лрииоиэниен кс.\тлоксного флюса/Мартыконко Л.К*, Хой-дукод З.П., Тучзнп М.В., Цошшо И,С. //Сталь. 1992, № II 0.24 26. '

12'. Попадал штюмарганцовизтых чугунов с попользованной угле; родиоюго комплексного флысе/Маргынонко А.К., ХайЛуков В.П., Тучина И.Б. /Др./ш первого конгресса сгалоялавид£эдкоя (Моакй, .12-15 октября 1992 г.). - Москва. : Ассоциация ота-лоплави-о'цивов, AO Чернетиифориац!т.-1993. -с.63-64.

13i Подготовка л йспольуоаанв'о слпкоа кислорояно-донзоргорлого производства Дучяна М.В.,-ХаИдуков В.П.,' Мартыненко Д.К., Карпаико Е.В./Друди Первого конгресса огалоплавильздков (Москва, 12-15 октября 1992). -Москва. : Ассоциация огалоп-лаалльедков, АО Чэ^метинформация. -1993. - с.64-65.

14. д вопросу оргаяивациа безотходной технологии киолородно-коя-юзргзрного производства /ХайдукоаВ.П», Соловьев О.В.,

Тучина М.В., Мартыненко А.К., Дудапа В.А.// I-й Международный симпозиум "Проблемы комплексного использовании руд" (10-14

ЗДя, 1994). -Сзнкт-ПедорЗург. - 1994.-о.209-210.

■ £2 .

15.Исследование кодвлой строения шлаковой фчзц для определения коэффициента распределения !1п /Ролдугин А.Н., Струпов В.а., Тучина М.В. //Лоашмнив з#ацтивноати иеталлургича-кого производства. ‘Резней докладов П1-0 облаотной ноучпо-тохни-чеокой.конференции о-7 и»ли 1994. - Липецк. - 199'*. -0.25.

16. Шпатов П.А., Гучина М.В.. Охлаздавдий оффзкт комплексных флюсов (КФ) // 'Гаи но. - Лкпацк. - 1994.' - о.26.

17. Интенсификация процесса алакообрцзошнип в конвертерной

производства /Фадеев-А.В., ЕвоовпЛ.О., 'Гучина Н.В, //Гам ав. - Липецк. - 1994. - о.26. ■

10- Титов С.!!., Тучииа У.В. Анализ влиняия режима продувки на параиатри конворгэрнаа плавки // Таи р.а - Липец... -1924.0.28. ,

15. Поздипков С.А., Тучяна И.В. Подготовка трудноутилплфувицх халэзооода.о«саи;.!х отходов./-/ Таи ко. - Липецк. - 1994.-о.23.