Способ раскисления низкоуглеродистой стали

 

Использование: черная металлургия, а именно раскисление стали, выплавленной в сталеплавильном агрегате, например двухванной печи, кислородном конвертере, прямоточных агрегатах и внепечная обработка стали. ОкисленносТь металла на выпуске из печи при содержании углерода 0,01 - 0,02% по расчетной формуле на ЭВМ в зависимости от технических параметров шав Ы, избыточная переокисленность металла снижается вдуванием порошкообразного коксика в металл, количество которого также определяется по формуле Ок 750,/%С Ук (Оф - 0,050) кг, где Q - садка печи, кг; % С - содержание углерода в коксике, %; ук - угар коксика, %; Оф - фактическое содержание кислорода в металле на выпуске, %. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr>s С 21 С 5/04, 5/28

УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕЙТНОЕ

ОМ

СПАТ

ГО

СТВО СССР

ЕНТ СССР)

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54)

Изобретение относится к черной металпураии, а частности к способам раскиспения ста и выплавляемой, наг(ример, в двухванных печах, кислородных конверторах, пря.мот чных сталеплавильных агрегатах, а такыре при внепечной обработке стали. звестен спдсоб производства стали, вкл чающий непрерывное определение содер ания кислорода в жидком металле по вел чине электрадвижущей силы, возникающ и в электрохимической ячейке, и ввод в мет лл реагентов, воздействующих на окислен ость стали до получения заданной концен,рации кислорода в стали. аиболее близким к предлагаемому по техн ческой сущности является способ раскисл ния стали, включающий непрерывное опр,деление активности кислорода в жидком 1иеталле по величине электродвижущей (21 (22 (46 (71 на ли ин (72 гор фи (56)

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4850294/02

11.07.91

07.02.93. Бюл, N 5

Череповецкий металлургический комбиим. 50-летия СССР и Череповецкий фил Вологодского политехнического титута

В,Ф. Чирихин, Е.А. Нечаев, Н,С. Гриев, Г.С. Козлов, В.П, Ливенцев, В.Г. Перьев, А.Л. Мясников и Л,В. Белуничев

Авторское свидетельство СССР

42911, кл. С 21 С 5/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

65369, кл, С 21 С 5/04, 1978.

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ НИЗКОУГЛЕа

ИСТОЙ СТАЛИ,,5U„, t?92980 А1

2 (57) Использование: черная металлургия, а именно раскисление стали; выплавленной в сталеплавильном агрегате, например двухванной йечи, кислородном конвертере, прямоточных агрегатах и внепечная обработка стали. Окисленность металла на выпуске из печи и рй содержании углерода 0,01 — 0,02% по расчетной формуле на ЭВМ в зависимости от технических параметров пулавки, избыточная переокисленность металла снижается вдуванием порошкообразного коксика в металл, количество которого также определяется по формуле 0» = 75Q/%С у (Оф - 0,050) кг, где Q — садка печи, кг; $ С— содержание углерода в коксике, %; у, — угар коксика, %; Оф — фактическое содержание кислорода в металле на выпуске, %. 1 з. п. ф-лы, 2 табл. силы, возникающей в погруженной в металл электрохимической ячейке с использованием эталона, и ввод в металл реагентов, воз- 0 действующих на окисленность Стлли до ) полученйя заданной активности кислорода.

В известном способе благодаря введе- О нию в.электрохимическую ячейку эталона, соответствующего по величине окисленности заданному пределу для данной марки стали и своевременному вводу реагентов обеспечивается получения заданной окис- — а ленности стали.

Однако, эти способы обладают тем недостатком, что при использовании указанных электрохимических ячеек в промышленных условиях наблюдается их частичное разрушение из-за темперэтурндго и химическогб воздействия, Так в ходе эксплуатации установлено, что надежность

179?980 измерения не превышала 80%. То есть при самом благоприятном варианте только 80% плавок можно получить с заданной окисленностью при использовании рассматриваемой схемы измерения.

Цель изобретения — повышение надежности определения окисленности стали и получение оптимальной окисленности металла. Это достигается тем, что уровень окисленности металла определяется расчетом содержания кислорода в металле по формуле, полученной статистической обработкой опытных данных 200 промышленных плавок:.

Оф = — 0,140+ 0,00077 — + 0,000295 (FeO) +

1 (С)

+ 0,114 t 10 — 0,53 (Mn) — 0,000847  +

+ 0,0016 Нф + 0,0009 1+ 0,000646 / — — 0,302 Vñ — 0,183 (С), где (С) — содержание углерода в момент выпуска, %; . (FeO) — содержание закиси железа в шлаке в момент выпуска, %;

t — температура металла в момент выпуоc (Мп) — содержание марганца в металле вмомент выпуска,,%;

В =- . — основность шлака в момент

СэО

S I O2 выпуска, безразмерная величина;

Нф — расстояние от головки фурмы до свода в моменты окончания продувки,м; — интенсивность продувки металла кислородом в момент окончания продувки, тыс, м /ч;

V< — скорость нагрева на выпуске, С/мин;

Vc — скорость обезуглероживания на выпуске, % С/мин.

Окисленность металла нэ выпуске иэ сталеплавильного агрегата колеблется в самых широких пределах, Тэк для кипящих сталей колебание окисленности может находиться в пределах 0,020 ... 0,120 % (0), Это приводит к значительному раэбросу значений окисленности металла в ковше, а следовательно к дестабилизации качественных показателей. Анализ, массива опытных плавок показывает, что среднестатистическое значение окисленности металла на выпуске из печи для низкоуглеродистых сталей ((С) < . 0,10%) составляет 0,050% и соответствует оптимальным показателям качества (максимальный выход годного, минимальный брак первого предела).

Для обеспечения стабильного значения окисленности металла на выпуске из печи при наличии информации об окисленности металла можно рассчитать количество рас10 кислителя, которое необходимо добавить в печь или в ковш для снятия избыточной переокисленности металла по уравнению;

Ок = 75, (Оф — 0,050), кг

% СУк где QK — количество коксика, добавляемого для снятия переокисленности, кг;

Q — садка печи, кг;

%С вЂ” содержание углерода в коксике, % °,. ук — угар коксика, %;

Оф — фактическое содержание кислорода в металле на выпуске, Если уровень окисленности металла перед выпуском ниже оптимального, его можно поднять интенсифицируя продувку металла кислородом.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом, По ходу доводки плавки, начиная с углерода 0,20 и ниже рассчитывается на 3ВМ фактическое содержание кислорода в металле в зависимости от технологических параметров плавки по уравнению (1). Пусть на выпуске металла из печи фактическое содержание кислорода, рассчитанное по уравнению (1), составило

0,080 Для снятия избыточной переокисленности в этом случае в печь следует добавить количество коксика, рассчитанное по

30 уравнению (2):

Q = 75 (0,080 — 0,050) = 129 кг

300 10 где О = 300 103 кг — садка печи

С == 87% — содержание углерода в

35 коксике; ук = 60% — угар коксика в печи.

После добавки этого количества раскислителя в печь ковшовое раскисление ведет40 Ся из расчета требуемого содержания (Mn) в готовой продукции (если раскисляют ферромарганцем), не делая поправку нэ переокисленность металла.

Технологическое опробование способа раскисления дает следующие результаты

Аналиэданных таблицы показывает, что расхождение сравниваемых результатов определения окисленности в каждом случае не и ревы шает 0,005 . Надежность on ределения окисленности по данной выборке составила 100% для расчета и 75 для измерения.

Анализ данных по стабильности окисленности металла (табл. 2) показывает, что на пла вках с регулированием окисленности колебание ее в ковше находилось в пределах 0,029 ... 0,036, а на обычных плавках

0,023 ... 0,042 и соответственно выход годного (кипящие марки стали) в среднем составлял 84,1 (опытные плавки) и 82,2% (обычные плавки).

1 192 .) 80

Таблица I

Сравнение способа контроля окисленности металла (на выпуске) I

Формула изобретения

1, Способ раскисления низкоуглеродистрй стали, включающий непрерывное опразделение активности кислорода в жидком металле и ввод в металл реагента при отклонении величины окисленности от заданной, о л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности определения окисле ности стали и получения металла с окисленностью, равной 0,50%, в качестве ре гентэ используют коксик, который вдува т в печи или ковш в количестве рассчиты аемом по уравнению

О

% С

С4 = 75 — (Оф — 0,050), кг гд Ок — количество коксика, вдуваемого для сн тия переокисленности, кг;

Q — садка печи, кг; % С вЂ” содержание углерода в коксике, % ° ук — угар коксика, %;

Оф — фактическое содержание кислорода металла на выпуске, %.

2. Способ по и, 1, от л и ч а ю щи йс я тем, что окислительный потенциал металла на ыпуске из печи при содержании углерода 0,01 — 0,020% определяется по уравнению

Оф = 0,140 + 0,00077 — 4 0,000295 (FeO) +

1 (0)

+ 0,114 t 10 — 0,53 (Мп) — 0,000847 В +

+ 0,0016 Нф + 0,0009 I + 0,000646 Чс— — 0,302 Чс — 0,183 (С), где (С) — содержание углерода на выпуске, % (FeO) — содержание закиси железа в шлаке на выпуске. %, t — температура металла на выпуске, оС; (Мп) — содержание марганца в металле на выпуске, %;

В = . — основность шлака на выпуСаО

SiOz ске, безразмерная величина;

Нф — расстояние от головки фурмы до свода печи в момент окончания продувки кислородом,м; — интенсивность продувки металла кислородом в момент окончания продувки, тыс. м /ч;

V< — скорость нагрева металла на выпуске, С/мин;

Vñ — текущая скорость обезуглероживания на выпуске, %С

1792980

Таблица 2

Сравнение окисленности металла на обычных и опытных плавках

Составитель Н.Григорьев

Техред M.Moðãåíòàë . Корректор А.Мотыль

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укггород, ул,Гагарина, 101

Заказ 482 Тираж Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5