Смесь для рафинирования стали в ковше

 

Сущность изобретения: смесь содержит в качестве вещества, содержащего окислы кальция, офлюсованную известь с 3-9% Ре20з при следующем соотношении компонентов , мае. %: алюминий 8-25, силикокальций 7-14, офлюсованная известь - остальное. Соотношение алюминия и силикокальция (1-2):1. Смесь может содержать сверх Т00% плавиковый шпат 5-10. 1 з.п.флы, 1 табл.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 7/064

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4764855/02 (22) 05.12.89 (46) 30.04.93. Бюл. ¹ 16 (71) Мариупольский металлургический ком-. бинат пАзовстальп и Научно-исследовательский институт черной металлургии им.

И.П.Бардина, (72) А.В.Маринин, М.А.Поживанов., В.Г.Кук лев, С. Г.Мельник, Н.С.Оберемченко, Н.М,Караваев, Г,З.Гизатулин, А.В.Шемякин, И,В.Куликов, И.Е.Мельникова и

П.M. Ñåìåí÷åí êo (56) Авторское свидетельство СССР № 1239151, кл, С 21 С 5/04, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1118691, кл С 21 С 5/54, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1122709, кл. C 21 С 7/064, 1985.. Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к рафинированию жидкой стали в ковше, Цель изобретения — повышение качества металла посреДством снижения содержания водорода, тепловых потерь и улучшения экологической обстановки. Для достижения указанной цели в известную рафинирующуну смесь, содержащую алюминий, силикокальций, вещество, содержащее окислы кальция, согласно изобретению в качестве вещества, содержащего окислы кальция, используют офлюсованную известь, содержащую 3-97, РегОз при следующем соотношении компонентов, мас. ф,:

Алюминий 8-15

Силикокальций 7 — 14

Офлуосованная известь, содержащая,, Ц,„1812218 А1 (54) СМЕС6 ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ В КОВШЕ (57) Сущность изобретения: смесь содержит в качестве вещества, содержащего окислы кальция, офлюсованную известь с 3-9б

Ре20з при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 8-25, силикокальций 7-14, офлюсованная известь остальное, Соотношение алюминия и силикокальция (1-2):1. Смесь может содержать сверх 1 007 плавиковый шпат 5 — 10. 1 з,п,флы, 1 табл.. 3 — 9 Ау F8203 остальное и соотношении алюминия и силикокальция (1-2):1. ° ей

С целью повышения десульфурирую- С@ щих свойств смесь дополнительно содержит 5-10;ь плавикового шпата.

Сущность изобретения заключается в следующем, Известно, что ферриты кальция имеют температуру плавления 1220"-1250 Ñ, что 00 предопредепеет быстрое Ослепление кус- ) ков извести и формирование активного высокоосновногь гидроподвижного шлака.

Кроме того, при взаимодействии окислов железа с алюминием, кремнием и марганцем расплава выделяется дополнительное тепло, что способствует снижению тепловых потерь на нагрев и расплавление извести, 1812218

Использование ожелезненной извести исключает гидратацию при обжиге известняка, его хранении и транспортировке оказывает влияние на содержание водорода в стали, обработанной данной смесью. Кроме того, позволяет исключить применение плавикового шпата, являющегося источником экологически вредных фтористых выделений в атмосферу, т.к. экзотермические реакции в смеси позволяют формировать жидкий десульфурирующий шлак в ковше без использования для этой цели плавикового шпата. Нижний предел содержания окислов железа в извести (3 ) обусловлен величиной, при снижении которой влияние 15 содержания окислов железа в извести резко уменьшается. Верхний предел (9%) обусловлен требованием снижения тепловых потерь. Минимальное содержание алюминия в смеси(8 ) необходимо для полного раскис- 20 ления стали, поступающей в первый момент в ковш до начала раскисления, Верхний пре- . дел содержания алюминия в смеси.(15 ) ограничен величиной, при превышении которой влияние его на эффективность обра- 25 ботки стали смесью уменьшается. Снижение содержания силикокальция в смеси ниже заявленного (7 g отрицательно сказывается на рафинирующей способности смеси. Дальнейшее повышение содержания в смеси силико- 30 кал ьция выше заявленного (14 ) нецелесообразно, т.к. это приводит к перерасходу дефицитного ферросплава и повышению себестоимости стали. Наиболее высокие рафинирующие свойства смеси были достиг- 35 нуты при соотношейии алюминия и силикокальция в смеси (1-2);1. Увеличение этого соотношения в сторону увеличения расхода алюминия приводит к перерасходу алюминия, снижению эффекта его совместного 40 действия с силикокальцием, удорожанию рафинирующей стали, Уменьшение содержания алюминия в соотношении ниже заявленного нецелесообразно из-за ухудшения термодинамических условий рафинирова- 45 ния металла.

С целью получения особочистых высо-кокачественных сталей с высокими механическими и служебными свойствами, с резко ограниченными пределами содержания не 50 только водорода, но и серы для повышения десульфурирующей способности смеси йеобходимы небольшие добавки плавикового шпата в количестве 5-10 от веса рафинирующей смеси. Снижение количества пла- 55 викового шпата в смеси менее 5 )(не приводит к ускорению шлакообразования в первой. фазе обработки и не обеспечивает формирование шлака с высокой рафинирующей способностью уже на ранних стадиях обработки, а превышение 10% не приводит к улучшению экологической обстановки за счет увеличения выделений при обработке фтористых соединений, Обработке подвергалась сталь марки

09Г2БТ, выплавляемая в 350-т конвертерах на MK "Азовсталь", Температура стали перед выпуском 1660 С. После получения экспресс-анализа металл выпускали в сталеразливочный ковш. С момента начала выпуска плавки и до наполнения ковша на

2/3 вводили рафинирующую смесь следующего состава, мас,%:

Алюминий 25

Силикокальций 12

Известь 63

Расход смеси составил 5 кг/т

Состав извести, мас.%: 86,7 СаО; 3,1

МаО; 0,028 $; 1-54 п.п,п-., 2, 81 $!02; 0,67

РеО; 3,97 Ре20з, 3,3 Fe общ„0,98 А120з; 0,16

С; 0,014 Мп.

Содержание .серы после обработки составило 0,006, содержание водорода в пробах металла из кристаллизатора 3,1 см /100 г, что на 0,9 см /100 r меньше по сравнению с прототипом. Снижение тепловых потерь составило 5 С, Количество выделений фтористого водорода в атмосфере на пульте управления конвертером уменьшилось по соавнению с прототипом с 0,32 до

0,10 мг/м;

Результаты 7 опытных плавок ст, 09Г2БТ, обработанных рафинирующей смесью предлагаемого состава приведены в таблице.

Примеры 1-7 характерны для плавок с использованием в смеси ожелезненной извести, пример 8 — плавку-прототип (сравнительный вариант), на который использована смесь из обычной извести, алюминия и плавикового шпата следующего состава, мас. : Al 7, ЮСа 20; известь 72, при общем расходе смеси 12,2 кг/т, Примеры 1-5 характеризуют плавки, проведенные с соблюдением ограничительных пределов п.1 и 2 формулы изобретения. На этих плавках по сравнению с прототипом (пример 8) при сохранении рафинирующей способности смеси получено снижение тепловых потерь на

5-9 С, выделений фтористого водорода на

0,12-0,22 мг/м и содержащий водорода в з стали на 0,5-1,5 см/100, Примеры 6 и 7 характеризуют плавки вне ограничительных предзлов формулы изобретения, В примере 6 из-за высокого расхода смеси (13,4 кг/т), содержание Ге20з в извести (10,5 ) и недостато свого содержания в смеси алюминия и силикокальция (6 и 4о ) по сравнению с прототипом, не

1812218

Роказатель

5 и (8

1. Иасса плавки, т

8,0

340 340 350 340

9,0 10,6 12,5 ?2,5

330 340

l3,4 6,6

9,8

2. Расход смеси, кг/т ст.

3, Состав снеси, нас.ььт алюминий

12

63

5>0

7 гО силнхокальций известь

4. Расход извести, кг/т ст.

11

78

7,6

72

8,8

5. Содержание Ре,O. е извести, мас,г

6. Расход алюииния е смеси, кг/т ст.

5,0 10>5

3,0

3 0 5,0 3.0

1,8

0,1

0>8. 2,2

1,0 1,6 1,7

2,0

2,0

1,0

10 10 08 10

l>0 0 6 1>5

7. Расход кускового силикокальция е смеси,кг/т ст

8. Соотношение алюминия и силикокальция а смеси

1.9:! 1!6 .1, 2 1 2,5! 1

l.4:1

2:1 1:1

9. Расход плавикового шпата, кг/т

0>63

5 0

О 1,25

0 10,0

0,37

3,0

2,4

О О

2 к смеси

10. Темтература нетепла> С!

660 1670 1670 1660

1569 1575 1577 1560 е конвертере е ковше

1565

1665 !

574

1585

1590

I1. Снижел>,е тепловых потерь (по сравнению с прототипом), С

5 9 9: 5 7 . 0 5 О

12. Содержание водорода а пробах металпа из кристаллизатора, снз/100 г

13, Снижение содержания еодорода по сравнению с прототипон, мг/м>

I4. Содержание фтористого

" аодорода а> атмосФере на пульте упр. конаертерои, мг/м>

0,5

0,5 0,9

1,О l,5

1,3

0,9

0,10 0,10 0,10 0,20 0,16 0,10 0,12 0,32

15. Снижение содержания

Фтор.еодорода по сравнению с прототипом, мг/м>

0,22 0,20 О

0,16

0,22

0,22 0,22 0>12

16, Содержание серы, а конеертере а готовой стали

0,03!

0,009

О, 025

О, 028 0,027

0,006 0,004

О; 026

0Ä003

0,030

6,006

О, 02„0

О, 010

0,022

0,012

0,003 получено снижения тепловых потерь (по сравнению с примером 1-5).

В. !римере 7 из-за низкого расхода смеси {6,6 кг/т), содержания ГегОз в извести (1,8 ) и большого расхода алюминия и силикокальция в смеси (30 и 22%) смесь обладала низкими рафинирующими свойствами, что сказалось на повышенном содержании серы в металле, а это недопустимо при производстве таких высококачественных сталей как сталь марки 09Г2БТ.

Данные таблицы свидетельствуют, что предлагаемая рафинирующая смесь позволяет повысить качество металла посредством снижения содержания водорода и серы, уменьшить тепловые потери на обработку, улучшить экологическую обстановку.

Формула изобретения

1. Смесь для рафинирования стали в ковше, включающая алюминий, силикокальций, ьещество, содержащее окислы кальция, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества металла эа счет снижения содержания водорода, уменьшения тепловых потерь и улучшения зкологиче-.

5 ской обстановки, в качестве вещества, содержащего окислы кальция она содержит офлюсованную известь, содержащую 3-9РегОз, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.,4:

10 Алюминий 8-25

Силикокальций 7-14

Офлюсованная известь, содержащая

15 3-9, Ре Оз Остальное при этом соотношение алюминия и силико-. кальция составляет (1-2):1. лп

2. Смесь по п.1, отличающаяся

20 тем, что, с целью повышения десульфурирующих свойств, она дополнительно содержит 5-10 Д плавикового шпата сверх 100%.

15 . 13 16 6 30

Е. Е Е 4 22.

77 80 76.. 90 48 е,г 9,8 9,5 1.1,9 2,9

3,5 3 > 0 3 5 3,1 4,0