Способ получения стали

 

Использование: внепечное рафинирование качественных марок стали. Сущность изобретения: после расплавления шихты и проведения окислительного периода производят частичное удаление шлака самотеком; при сливе расплава в промежуточный ковш в него присаживают известь в количестве 0,13-0,21 от массы оставшегося в печи шлака; при переливе из промежуточного ковша в разливочный в расплав присаживают известь в количестве 0,22-0,34 от массы оставшегося в печи шлака и алюминий; для доводки стали по углероду на дно разливочного ковша подают нефракционированные углеродсодержащие материалы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4911638/02 (22) 15.02.91 (46) 30.04.93. Бюл. М 16 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и .ферросплавов (72) В.П;Денисенко, К.П:Вербицкий, А.З.Шевцов, В.А.Шевченко, В,А.Воронов и

Ю.А. Ковал ь (56) Поволоцкий Д.Я. и др. Злектрометаллургия стали и ферросплавов. Металлургия, 1984, с.568.

Морозов А.н. и др. Внепечное вакуумирование стали. Металлургия, 1976, С,58.

Григорян В,A. и др. Теоретические основы электросталеплавильных процессов, Металлургия, 1979, с.256.

Патент США N. 4790872, кл. В 22 В 4/00, опубл. 1987, Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для внепеч ного рафинирования качественных марок стали, Цель изобретения — снижение затрат на обработку за счет уменьшения расхода пла: викового шпата, увеличения производительности печи и стойкости футеровки .разливочного ковша.

Поставленная цель достигается тем, что сразу после окончания окислительного периода производят прследовательную обработку металла известью при сливе расплава из печи в промежуточный ковш, известью и алюминием при переливе металла из промежуточного ковша в разливочный, причем масса присаживаемой извести определяется следующими выражениями: при сливе расплава иэ печи U)= (0,13 — 0, !1).M кг/т, при. Ж 1812219 А1 (я)5 С 21 С 7/064, 5/52

2 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ (57) Использование; внепечное рафинирование качественных марок стали. Сущность изобретения: после расплавления шихты и проведения окислительного периода производят частичное удаление шлака самотеком; при сливе расплава в промежуточный ковш в него присаживают известь в количестве

0,13-0,21 от массы оставшегося в печи шлака; при переливе иэ промежуточного ковша в разливочный в расплав присаживают известь в количестве 0,22 — 0,34 от массы оставшегося в печи шлака и алюминий; для доводки стали по углероду на дно разливочного ковша подают нефракционированные углеродсодержащие материалы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл, переливе 0 (0,22-0,34). M кг/т. где M масса печного шлака перед сливом расплава из печи, кг/т. В процессе перелива металла производят доводку стали по углероду посредством дачи на дно разливочного ковша нефракционированных углеродсодержащих материалов, Опытно-промышленное опробование способа показало, что предложенное техническое решение позволяет исключить период доводки металла в плавильном агрегате (повышение производительности на 20 мин, экономия материалов и электроэнергии), уменьшить расход плавикового шпата на 3,3 кг/т, повысить стойкость футеровки ковша в районе шлакового пояса на 6 плавок (пример 1 таблицы), что приводит к уменьшению затрат на обработку металла.

1S12219

Исключение периода доводки металла в сталеплавильном агрегате, отказ от науглероживания металла посредством вдувания в расплав порошкообрэзных углеродсодержащих материалов позволяет перекрыть задержки, связанные с переливом металла из ковша в ковш, 8 суммарном итоге затраты нэ обработку снижаются, примерно, на 6 g,.

Уменьшение расхода плавикового шпата, нейтрализация влияния печного окислительного шлака на процесс рафинирования и стойкость футеровки ковша в предлагаемом способе компенсируются и осуществляется организованным взаимодействием металла с известью при сливе металла и 1б печного шлака в промежуточный ковш, и металла с известью, и алюминием при переливе металла из промежуточного ковша в разливочный, взаимодействием — no предлагаемому способу, . 20

Присадка извести в первый ковш в количестве более 0,21.М кг/т (M. масса печного шлака перед сливом расплава из печи) и менее 0,13. М кг/т нецелесообразна (при-ммер 2 таблицы). В первом случае из-эв нео- ®5 боснованного увеличения тепловых потерь, обусловленных прйсадкой повышенной массы извести, особенно при больших значениях M, So втором, из-за повышенного содержания серы в готовой стали, вызван- 30 ного недостатком извести в ковше, особенно при малых значениях М, что не позволяет достичь необходимого уровня серы в металле перед его обработкой во втором ковше.

Присадка извести во второй ковш мас- 35 сой менее 0.22.M кг/т также приводит к уве личению содержания серы в готовом металле, т.к, не позволяет компенсировать отрицательного воздействия окислительнаго потенциала печного шлака, сливаемого в 40 первый ковш (пример 3 таблицы).

Присадка извести во второй ковш массой более 0,34.M также нецелесообразна, поскольку приводит к необоснованному увеличению тепловых потерь (пример 3 таб- 45 лицы).

Известно, что чем выше скорость пере- лива металла, тем интенсивнее перемешивание реагирующих фаэ, приводящее к более эффективному очищению стали от 50 вредных примесей, например удалению серы. Известно также, что более полному удалению серы из металла способствует снижение окислительного потенциала системы, достигаемого определенными при- 55 садками алюминия в расплав.

Поэтому, чем выше скорость перелива металла (или чем выше перемешивание фаз), тем меньшую массу алюминия (из возможной) рекомендуется присаживать в металл. И, наоборот, т,е, между рассматриваемыми параметрами имеется обратно пропорциональная зависимость, Если ее не соблюдать, то это приводит либо к необоснованному увеличению расхода алюминия (при высоких значениях параметров), либо к ухудшению качества стали при малых параметрах (пример 4 таблицы), Доводка стали по углероду при переливе металла позволяет отказаться от дорогостоящего процесса науглероживания стали посредством вдувания в расплав в потоке носящего газа порошкообразных углеродсодержащих материалов.

В противном случае существенным образом повышаются затраты на внепечную обработку металла(пример 5 таблицы).

Конструкционную сталь 30-35XrCA выплавляли в 60 т электродуговой печи. В агрегате производили плавление шихты и окислительную продувку расплава газообразным кислородом до заданных значений фосфора и углерода.

Окислительный шлак удалялся из печи только самотеком.

Металл и оставшийся окислительный алак сливали иэ печи в промежуточный ковш, где осуществляли обработку расплава известью. Для чего по известной оставшейся в печи массе печного окислительного шлака (М), определяли массу. извести U1= (0,09-0,25).M (коэффициенты для определения оптимальной массы извести варьировали в широких пределах), которую из подвесного бункера вводили в ковш в процессе слива расплава из печи.

При переливе металла из ковша в ковш массу вводимой извести увеличивали Uz= (0,16-.0,40).М, а масса присаживаемого алюминия колебалась в зависимости от средней скорости перелива металла (былэ как обратно пропорциональной, так и иной). Средняя скорость перелива металла определяется массой плавки и самое главное диаметром переливного отверстия, который изменяли от 70 до 180 мм.

Обобщенные результаты опытно-промышленного опробования разработанного способа производства стали представлены в таблице.

Формула изобретения

1, Способ получения стали, включающий расплавление,шихты в дуговой печи, проведение окислительного периода, частичное удаление шлака, перелив расплава в ковш и обработка его известью, дуговой подогрев расплава в разливочном ковше, о т ли ч а io шийся тем, что, с целью снижения затрат на обработку, частичное удаление шлака производят самотеком, а присадку в

1812219 расплав извести осуществляют при сливе его в промежуточный ковш в количестве

0,13 .0,21 от массы оставшегося в печи шлака и при переливе из промежуточного ковша в разливочный — в количестве 0,220,347 от массы оставшегося в печи шлака, причем при переливе из промежуточного ковша в раэливочный совместно с известью ВВОдят алюминий.

2. Способ по п.1, отл и ч а ю шийся тем, что с целью доводки стали по углероду

5 на дно разливочного ковша подают нефракционированные углеродсодержащие материалы.

Способ

Затраты ма обработку, отн.2

Стойкость

Футеровки ковша, к-ео плавок

Расход пла викового апа» та, кг/т

Длительность .доводки металла а печи, мин

100 4,5 8

94 1 2 14

\ 4 Ф«

Известный

0>28,М + о,гу.н

Предпае гаемый 2

Повышение содерж. серы

94,5 гр8 18

94>0 1,2 14

94,0 1,0 14 о,28.н +

«t\»

«н«

Увелич. тепловых потерь

+г

0,1У.Н

«н»

«И»

+ 0,17.М

0,28.М

+ О,1Уu

«й««й««й»

Составитель S.Äåíèñåíêî

Техред M.Moðãåíòàë Корректор И.Шулла

Редактор

Заказ 1559 Тираж .Подписное

ВНг/ ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", I . Ужгород, ул.Гагарина, 101

Выпуск металла в промеаут. ковш сов» местно с окиси,шл, да (+), нет

Масса вводимой извести в прокевут. ковш, кг/т

0,09.н

0,15.н

0,17.Н

0 2г.м

0,25.М

Масса вводимой йзвести в разливоч. ный ковш, кг/т

0,I6.Í

0,22.М

0,28.н

0,34.11 о,4о.м

0,28,И

«

Масса А1 обратнопропорциомальма скорости перелива . да (+): нет. (-) Поводка стали по углероду при пере лизе, да (+), xer («) Повышение. содеры. серы

94,0 1,2 14

94 О 1 2 14

94 У 1 6 11 увеличение тепловых потерь, Либо необосн.увелич.расхода АС

Либо ухудш.качества стали

:100 1,2