ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОЖЕЛЕЗНЕННОГО ИЗВЕСТКОВО-МАГНЕЗИАЛЬНОГО ФЛЮСА В КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКЕ

К.Н. Демидов, С.М. Чумаков., С.Д. Зинченко


Источник: Сталь. — 2000, № 11. — С.46 — 48.


В отечественной и мировой практике при выплавке стали нашли широкое применение магнезиальные шлакообразующие материалы, способствующие увеличению стойкости футеровки конвертера в 1,5 — 1,7 раза при поддержании по окончании продувки металла содержания магния в шлаках более 8 %. Так, по данным японских исследователей, использование в конвертерной плавке доломитиз ированной извести (60 % СаО, 30 % MgO) в количестве до 30 кг/т стали при вело к росту стойкости футеровки до 3000 плавок. Введение обожженного до ломита (60 % СаО, 32 % MgO) с одновременным торкретированием и «наморажи ванием» шлакового гарнисажа на футеровку конвертера ее стойкость достигла 4500 плавок. Практически все отечественные конвертерные цехи применяют о божженный доломит для улучшения стойкости футеровки.

Скорость износа футеровки, в особенности, изготовленной из периклазоугл еродистых огнеупоров, прямо пропорциональна разнице концентраций диффундир ующего компонента в твердой и жидкой фазах, т.е. зависит от содержания ок сидов железа и магния в шлаке. Чем более насыщен шлак оксидами магния, те м меньше активность оксидов железа. Ввод в конвертер в начале плавки в за валку или в первые минуты продувки магнезиальных материалов в количеств е, определяющем пе-ренасыщение шлака оксидами магния (6 — 13 % MgO в шлаке), позволяет практически подавить взаимодействие оксидов железа с периклазоугл еродистыми огнеупорами. При концентрации MgO в шлаке выше предела насыщен ия оксид магния начинает выделяться из шлака. В этом случае на футеровке мо гут возникать наросты в районе шлакового пояса, толщина которого тщательно регулируется во избежание нарушения технологии плавки. С другой стороны, чрезмерное насыщение шлака оксидами магния приводит к осл аблению реакционной способности шлака в отношении удаления серы и фосфора из ме талла вследствие возрастания вязкости шлака и его гетерогенности. При этом хуже усваивается известь и другие флюсующие добавки. Поэтому уменьшение а ктивности железа шлака только добавками магнийсодержащих материалов, таких как сырой и обожженный доломит, приводит к изменению происходящих при проду вке процессов, ухудшая технологические показатели плавки. Кроме того, раст ворение обожженного доломита в шлаке затруднено вследствие высокой темпера туры начала его плавления (~1800oС), а также образования тугоплавких соста вляющих силикатов кальция и магния.

Один из эффективных способов повышения шлакообразования и повышения реак ционной способности шлака с одновременным увеличением в нем количеств а оксидов магния — использование в конвертерной плавке ожелезненного известково-магнезиального флюса, оксиды железа которого препятствуют об разованию силикатов кальция и магния. Флюс изготовляют из доломита и же лезистого конвертерного шлама по технологии получения цементного клинк ера (с соответствующим изменением состава шихты и температуры обжиг а). Флюс представляет собой округлой формы куски фракцией 3-80 мм сл едующего химического состава, %: 49 — 51 СаО; 31 — 34 MgO; S и Р не боле е 0,06; пмпп — 0,8 — 2,0. Прочность флюса колеблется в пределах 5 — 7 кН на о бразец; интервал температуры плавления составляет 1350 — 1375. Обожженный доломит, содержащий 53 — 56 % СаО; 33 — 34 % MgO, представляет соб ой тонкодисперсное вещество и состоит из тончайших зерен периклаза и извест и размером 0,5 — 1 мм. Разложение карбоната с образованием извести и перикла за происходит полностью, но спекание и собирательная перекристаллизация пра ктически не выражены. Такой вид микроструктуры характеризуется как каустичес кий доломит. Из-за непрочной связи между зернами и большой скорости взаимод ействия с влагой обожженный доломит легко разрушается.

Микроструктура ожелезненного известково-магнезиального флюса мелкокристалл ическая и состоит из зерен извести, периклаза, алита и твердых растворов на основе браунмиллерита и ферритов кальция и магния. Зерна периклаза и извести окружены железистой связкой. Анализ зерен периклаза указывает на возможность обр азования в их структуре твердых растворов с оксидом железа. Таким образом, микроструктура флюса, состоящего из легкоплавких соединений окр уженных железистой связкой, в отличие от обожженного доломита, дает основание предполагать, что он будет быстрее растворяться, способствуя улучшению процес сов шлакообразования.

В процессе плавок отмечено положительное влияние присадки флюса на шлакообразо вание. Жидкий шлак формировался уже на первой минуте продувки. Так, пробы шл ака, отобранные на 6-й и 11-й минутах продувки и по ее окончании в случае и спользования равных количеств и времени ввода флюса на опытной плавке и д оломита на сравнительной, показали, что шлаки на опытной плавке были более однородными и жидкоподвижными, тогда как в пробах сравнительного шлака им елись значительные включения нерастворенной извести и доломита.




�