Способ рафинирования жидкой стали

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали. Цель изобретения - снижение степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации. В предлагаемом способе рафинирования жидкой стали, включающем получение конечного шлака путем .обработки в футерованной емкости сталеплавильного шлака алюмофтррсодержащими реагентами - смесью, содержащей 89-92 мас.% шлака производства вторичного алюминия и остальное - шлак электрошлакового переплава в количестве 30-50% от массы заливаемого сталеплавильного шлака, выпуск стали из плавильного агрегата в ковш производят при подаче на струю расплава конечного шлака при его расходе 1-2% от массы обрабатываемой стали. Использование смеси двух шлаков позволит снизить степень рефосфорации стали. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782341/02 (22) 15.01,90 (46) 23.03.92, Бюл. ¹ 11 (71) Мариупольский металлургический комбинат (72) А.М.Овсянников, С.П.Терзиян, А,Ф,Папуна, Г.З.Гизатулин, З,И,Харина, А,Н.Башкатов и В,А.Рубцов (53) 621.785,79(088.8) (56) Шиш Ю.Н, и др. Черная металлургия,—

Бюл. НТИ., 1989, ¹ 3, с.25.

Найдек В.Л. и др. Повторное использование мартеновского шлака при выплавке и внепечной обработке стали. — Сталь, 1986, ¹ 2, с.29, (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЖИДКОЙ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам повышения качества стали путем ее внепечной обработ- . ки, Целью изобретения является снижение степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации.

Существующие способы внепечной обработки стали с использованием конечного шлака направлены на восстановление окислов железа, содержащихся в конечном шлаке, что приводит к увеличению десульфурирующей способности шлаков с точки зрения термодинамики. Однако, одновременно с этим повышается вязкость шлака (окислы железа являются сильным разжижителем шлака), кроме того, снижение окисленности шлака и повышение его

„„5U „„1721096 А1 обработке стали. Цель изобретения — снижение степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации. В предлагаемом способе рафинирования жидкой стали, включающем получение конечного шлака путем. обработки в футерованной емкости сталеплавильного шлака алюмофторсодержащими реагентами— смесью, содержащей 89-92 мас. 7; шлака производства вторичного алюминия и остальное — шлак электрошлакового переплава в количестве 30-500 (, от массы заливаемого сталеплавильного шлака, выпуск стали из плавильного агрегата в ковш производят при подаче на струю расплава конечного шлака при его расходе 1 — 2 g, от массы обрабатываемой стали, Использование смеси двух шлаков позволит снизить степень рефосфорации стали. 2 табл. температуры до 1600 — 1700 С приводит к переходу фосфора из шлака в металлическое железо, образующееся при восстановлении его окислов; Повышение вязкости шлака ухудшает кинетические условия десульфу рации, что нивелирует положительный эффект повышения десульфурирующего потенциала шлака при восстановлении окислов железа.

Технической сущностью предлагаемого способа является создание условий, при которых резко улучшаются кинетические условия десульфурации путем стабилизации температуры шлака и его вязкости без восстановления окислов железа, содержащихся в шлаке, что в конечном итоге приводит к полному .использованию десульфурирую1721096 щего потенциала шлака и устранению рефосфорации.

Обработка печного шлака смесью шлака производства вторичного алюминия и шлака электрошлакового переплава приводит к поддержанию постоянной температуры шлака за счет окисления металлического алюминия, содержащегося в шлаке ПВА атмосферным кислородом, При содержании в смеси менее 890/ шлака ПВА происходит охлаждение печного шлака из-за недостаточного прихода тепла от окисления металлического алюминия, При этом ухудшаются условия десульфурации стали, При содержании в смеси более 92 шлака производства вторичного алюминия получают заметное развитие процессы восстановления окислов железа металлическим алюминием, что приводит к рефосфорации при проведении внепечной обработки стали. Использование шлака электрошлакового переплава в качестве фторсодержащей смеси обусловлено тем, что скорость растворения шлака ЗШП в печном шлаке, содержащем шлак производства вторичного алюминия примерно соответствует скорости растворения окисной фазы шлака производства вторичного алюминия, что приводит к поддержанию стабильной вязкости синтезированного шлака зэ счет соответствия скоростей растворения в шлаке фторида кальция и глинозема скорости испарения фтористых соединений, что снижает опасность уменьшения содержания в шлаке окислов железа и развития процессов рефосфорации.

При расходе смеси менее 30% от массы . заливаемого шлака происходит снижение температуры печного шлака и ухудшение его десульфурирующей способности. При расходе смеси более 50% от массы заливаемого шлака происходит перегрев последнего и увеличение склонности шлака к рефосфорэции.

При.расходе конечного шлака менее

1,0% от массы стали не достигается достаточно глубокой десульфурации стали, а при расходе шлака более 2,0% от массы стали повышается степень рефосфорации металла.

Пример. Сталь марки В СтЗсп выплавляют в 650 -тонной мартеновской печи„ работающей скрап-рудным процессом с интенсификацией путем продувки ванны кислородом интенсивностью 3500 м /ч, В з ковш, установленный у печи под выпуск плавки, загружают шлакообразующую смесь, состоящую из шлака производства вторичного алюминия и шлака электрошлакового переплава фракции 40 60 мм. Хими5

55 ческий состав компонентов смеси приведен в табл,1.

После загрузки шлакообразующей смеси в ковш сливают жидкий шлак, оставшийся в ковше после разливки плавки с другой печи, Шлакообразующая смесь, введенная на дно ковша, всплывает на поверхность жидкого шлака, что позволяет сохранить температуру, вязкость и химический состав конечного шлака и полностью использовать

его десульфурирующий потенциал без существенной рефосфорации, В табл,2 приведены значения степени десульфурации стали (числитель) и степени рефосфорации металла (знаменатель) при его обработке по предлагаемому способу с различными значениями режимных параметров.

При проведении опытных плавок по предлагаемой и известной технологиям, состав конечного шлака соответствует следующим параметрам, %. окись кальция

52 — 56, кремнезем 18 — 20. глинозем 6-8; окислы железа 8 — 10; магнезия 5 — 6; закись марганца 4 — 6; примеси 4-8. Температура печного шлака во всех случаях 1630 С, При реализации известного способа сталь рафинируют синтезированным шлаком, который получают в футерованном реакторе путем загрузки на его дно отсевов алюминиевой стружки, извести, плавикового шпата и кокса с последующей заливкой в реактор конечного шлака предыдущей плавки в количестве 100 кг/т стали, При реализации предлагаемого способа степень десульфурации стали составляет 50 /, степень рефосфорации 1007.

Из приведенных в табл.2 данных следует, что реализация предлагаемого способа при предлагаемых значениях режимных параметров обеспечивает проведение глубокой десульфурации стали конечным шлаком без существенной рефосфорации. Данный положительный эффект достигается только в случае одновременного попадания значений режимных параметров в предлагаемые пределы. Отклонение одного из параметров от предлагаемого значения приводит к резкому повышению степени рефосфорации стали.

Формула изобретения

Способ рафинирования жидкой стали, включающий получение конечного шлака путем обработки в футерованной емкости сталеплавильного шлака алюмофторсодержащими реагентами, выпуск стали из плавильного агрегата в ковш при подаче на струю расплава конечного шлака, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации, в каче1721096 стве алюмофторсодержащих реагентов используют смесь, содержащую 89 — 92 мас.о шлака производства вторичного алюминия и остальное — шлак электрошлакового пере5 плава в количестве 30-50 > от массы заливаемого сталеплавильного шлака, а расход конечного шлака устанавливают равным 1—

2 от массы обрабатываемой стали.

Та блица 1

Состав смеси

Компоненты, Ф

f (l t 1 1

Al А1 0 Сао $iО FeO

CaF Na 0 K 0

Шлак производства вторичного алюминия

8-12 60-05 6-8 4-6 4-5 0,4-0,5 0,1-0,2 0,1-0,3

Шлак электрошла ко во го переплава

26-28 20-22 2-3 0,1-0,2 46-48 ОФ4-ОЭ6 ОФ5-0,7

Таблица 2

Степень десульфурации стали и рефосфорации металла при содержании шлака производства вторичного алюминия,Ж

Расход смеси,Ф от массы заливаемого шлака

Расход конечного шлака, мас. Ф

92 ее

Е9

90

45/25

47/28

42/17

43/25

49/52

52/50

I 58/3

54/3

55/.3

50/1Е

51/15

Г56/2

g6/2

$55/2

51/19

50/16

1 54/3

54/3

/54/3

4Е/18

51/24

45/62 . 34/52

37/68

35/32

1,0

2,0

0,9 29 47/20

30 45/22

40 45/18

50 44/19

51 47/50

29 48/44

30 . 47/42

40 47/43

50 45/21

51 47/20

1 5 29 47/21

30 46/22

40 45/24

50 49/26

51 42/28, 29 49/23

30 47/25

40 . 43/24

50 4.1/27

51 40/29

2,1 29 36/30

30 30/38

40 Зо/ЗЕ

50 36/18, 51 ЗЕ/36

50/100 Данные по известному способу .

42/27

43/36

41/46

41/47

48/47

51/12

57/2

57/2

56/3

49/16

50/18

55/2

58/2

55/2

50/17

49/25

52/3

56/2

54/3

47/18

50/14

48/32

36/64

35/87

37/22

41/18

46/42

44/53

42/22

46/52

50/14

55/3

55/3

56/3

49/22

50/24

57/2 7

56/2

57/jJ

44/36

51/16

56/3 1

55/3

54/3J

51/12

50/16

45/29

36/38

34/40

32/46

43/34

43/15

46/24

44/26

46/38

49/29

50/16

51/18

44/19

40/28

50/27

50/53

51/42

50/16

39/18

51/19

52/55

51/62

51/73

51/18

43/15

44/29

45/32

45/36

46/12