Шихтовку плавки (соотношение жидкого чугуна и твёрдой металлошихты в садке) устанавливают на основании утверждённых норм расхода чугуна, теплосодержания чугуна, расхода шлакообразующих материалов и из расчёта окончания продувки с получением заданной массовой доли углерода, температуры металла и основности конечного шлака.
Влияние различных факторов на расход чугуна и другие параметры конвертерной плавки приведены в табл. 3.
При недостатке чугуна для корректировки температурного режима плавки в качестве теплоносителя используют кокс (ТУ 14-106-269-86).
Расход кокса должен быть не более 12 кг/т и, при этом, шихтовку плавки
устанавливают в соответствии с требованиями, приведёнными в табл. 3.
При избытке чугуна производят частичную или полную замену металлолома железорудными окатышами или агломератом высокоосновным. Массовый расход железорудных окатышей и агломерата высокоосновного на плавку определяют в соответствии с требованиями. Порядок загрузки металлошихты в конвертер:
- металлический лом, при этом, в первую очередь – легковесный (мелкий и пакеты), затем тяжеловесный лом;
- известь и (или) доломит металлургический;
- жидкий чугун.
Таблица 3
Факторы | Изменение фактора | Изменение параметров плавки в результате изменения фактора | ||
Т конечная(без изменения расхода чугуна), | Расход чугуна (без изменения Т стали), кг/т | Расход извести, кг/т | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1. Массовая доля углерода в чугуне | +0,1 % | + 6,1 | - 3,0 | - |
2. Массовая доля кремния в чугуне | +0,1 % | + 13,6 | - 8,5 | + 6,0 |
3. Массовая доля марганца в чугуне | +0,1 % | + 4,3 | - 1,9 | - |
4. Температура чугуна | +10 | + 7,0 | - 4,0 | - |
5. Температура стали на повалке | -10 | - | - 5,8 | - |
6. Расход извести | -10 кг/т | + 21,8 | - 11,4 | - |
7. ППП в извести | -1,0 % | + 5,0 | - 2,5 | - |
8. Расход металлошихты:«трансформаторная сталь» | +10 кг/т | + 4,3 | - 2,5 | + 1,2 |
9. Расход кокса | +1 кг/т | + 6,0 | - 3,0 | - |
10. Расход известняка | +1 кг/т | - 4,5 | + 2,0 | - |
11. Массовая доля Fe общ. в шлаке | +1,0 % | + 2,2 | - 0,9 | - |
12. Длительность межплавочного периода | +60 мин | - 25 | + 15 | - |
В случае частичной замены металлического лома железорудными окатышами или агломератом высокоосновным их присадку осуществляют на металлический лом, а в случае полной замены металлического лома железорудными окатышами порядок загрузки шихтовых материалов следующий:
- первая порция жидкого чугуна до 30 % от общего расхода по массе (визуально);
- известь и (или) доломит металлургический;
- железорудные окатыши;
-вторая оставшаяся порция жидкого чугуна.
Присадку железорудных окатышей или агломерата высокоосновного осуществляют лотками или по тракту сыпучих материалов.
В случае необходимости производят частичную замену (не более 50 %) металлического лома металлизованными окатышами или брикетами железной руды. Замену лома металлизованными окатышами или брикетами железной руды (ГБЖ) производят из расчёта: 10 кг/т металлического лома на 9 кг/т металлизованных окатышей или ГБЖ, при этом расход чугуна увеличивают на 1,1 кг/т [65].
Завалку металлизованных окатышей или брикетов железной руды осуществляют лотками на металлический лом.
После загрузки твёрдой металлошихты производят наклон конвертера в сторону выпуска металла, а затем переводят конвертер в вертикальное положение и присаживают известь и (или) доломит металлургический.
При использовании в шихтовке плавки трансформаторного лома (массовая доля меди - 0,60 %) его расход определяют из расчёта получения марочного содержания меди в готовой стали, при этом расход трансформаторного лома должен быть не более 90 кг/т стали.
Продувку металла в конвертере производят кислородом через многосопловую фурму, изготовленную в соответствии с требованиями ТИ 5757665-СТКК2-15-2001.
Давление технического кислорода в сети должно быть 15-16 кг/см2 (1,5-1,6 МПа), объёмная доля кислорода (О2) должна быть не менее 99,5 %, объёмная доля азота (N2) - не более 0,05 % [65].
Продувку металла проводят по одному из выбранных режимов: с частичным дожиганием или полным дожиганием отходящих газов.
При работе в режиме с частичным дожиганием отходящих газов объёмный расход кислорода устанавливают постоянным максимально до 900 м3/мин. В период интенсивного обезуглероживания ванны предусматривают снижение объёмного расхода кислорода до 650 м3/мин.
При работе в режиме с полным дожиганием отходящих газов объёмный расход кислорода устанавливают постоянным максимально до 500 м3/мин. Работу с полным дожиганием отходящих газов предусматривают при возникновении во время продувки неисправностей в системах КИП, газового анализа, свечи дожигания и оборудования газоотводящего тракта, а также для расплавления настыли с элементов газоотводящего тракта.
С началом каждой кампании конвертера после перефутеровки выплавку стали в конвертере производят с применением комбинированной продувки кислородом сверху и нейтральными газами (азотом и аргоном) через днище конвертера.
Запрещается продувка плавки при наличии течи воды из фурмы и элементов газоотводящего тракта.
Измерение положения фурмы относительно уровня спокойного металла (определение Н3) производят после продувки один раз в сутки, а также каждый раз после подварки днища конвертера кирпичом.
Измерение положения фурмы производят следующим образом:
- фурму поднимают в крайнее верхнее положение, показание
счётчика фиксируют и, в случае несоответствия показания счётчика
фактическому положению, производят корректировку;
- в наконечник фурмы вставляют трубку диаметром 12 мм и длиной 2000 мм. Фурму опускают в конвертер до 0,5-1,0 м по показаниям счетчика и выдерживают 5-10 секунд;
- затем фурму поднимают в крайнее верхнее положение. Разница между остаточной длиной трубки и показанием счётчика в нижнем положении фурмы в момент измерения соответствует фактическому расстоянию наконечника фурмы от уровня ванны (Н3).
Массовый расход извести или смеси извести и доломита металлургического на плавку должен соответствовать требованиям.
В случае использования чугуна с массовыми долями серы и фосфора превышающих значений, массовый расход извести увеличивают на 2-4 т по сравнению с требованиями, при этом одновременно с известью присаживают плавиковый шпат в количестве 0,1-1,0 т [66].
При использовании ГБЖ, металлизованных или железорудных окатышей взамен металлического лома массовый расход извести на плавку увеличивают на 0,2 т на каждую тонну присаживаемого материала по сравнению с требованиями.
Известь на плавку в количестве от 30 до 60 % от общего расхода по массе присаживают в завалку на металлический лом, остальное количество - до начала периода интенсивного обезуглероживания.
Известь или известь и доломит металлургический подают в конвертер по течкам с двух сторон.
Начало первого периода продувки определяют с момента установки регулирующим клапаном заданного объёмного расхода кислорода в соответствии с выбранным режимом продувки. Продолжительность первого периода продувки (период шлакообразования) составляет 4-8 мин. После зажигания плавки расстояние от головки фурмы до уровня ванны в спокойном состоянии (положение фурмы) устанавливают в пределах 2,2-2,5 м. Продолжительность первого периода продувки и положение фурмы при этом определяют исходя из стойкости футеровки конвертера в соответствии с требованиями табл. 4.
Таблица 4
Параметры | Стойкость футеровки конвертера, пл. | ||
0-500 | 500-1000 | более 1000 | |
Положение фурмы, м | 2,2-2,3 | 2,3-2,4 | 2,4-2,5 |
Продолжительность первого периода, мин* | 4-6 | 5-7 | 6-8 |
*При работе с частичной заменой металлического лома агломератом высокоосновным продолжительность первого периода продувки уменьшают на 1-2 мин.
По окончании первого периода продувки фурму устанавливают на расстоянии 1,7-2,0 м до уровня ванны в спокойном состоянии и удерживают в этом диапазоне до окончания продувки (второй период продувки - период обезуглероживания).
Период интенсивного обезуглероживания наступает через 2-5 мин после начала второго периода и заканчивается за 2-5 мин до окончания продувки. В период интенсивного обезуглероживания объёмный расход кислорода снижают на 100-250
, а после его окончания увеличивают на 100-250 . [65]Массовый расход одной порции охладителей, подаваемых в конвертер по ходу продувки, не должен превышать 0,5 т. Шлакообразующие и охладители прекращают присаживать не позднее, чем за 1 мин до окончания продувки.
При избытке чугуна для ускоренного наведения первичного шлака, а также при совместном использовании извести и доломита металлургического применяют твёрдый конвертерный шлак. Твёрдый конвертерный шлак присаживают в завалку на металлический лом или в первом периоде продувки. При этом положение фурмы над уровнем ванны в период обезуглероживания устанавливают в зависимости от массы присаживаемого твёрдого конвертерного шлака на плавку: