Способ раскисления кипящей стали

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и з сварным знакам (21) 4940654/02 (22) 31.05.91 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45 — 46 (71) Магнитогорский горно-металлургический wcтитут им.Г.И.Носова (72) волщуков Ю.Н.; Блохин А.И.; Сергеев АИ.; Ташлинцев В.Ф„Павлов В.В.; Бобков В.Н.; Ивин ЮА; Мазитов ЕЗ. (73) Акционерное общество открытого типа "Маг— нитогорский металлургический комбинат" (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение может быть использовано в черной металлургии, а именно при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах Сущность: расход ферромарганца, необходимого для получения за(в) RU (1ц 2ОО46О1 С1 (ЯЦ 5 С21 f!2ÞÉ данного содержания марганца в готовой стали, определяют по формуле

M=6 ((А+В (С-Ы))-К (С-И)1 К, где 6 — seo и к Мп п плавки. т, И вЂ” перегрев над линией ликвидуса. С, А,В,С вЂ” коэффициенты идентификации, К вЂ” коэфК фициент, определяющий количество присаживаемого углерода, т/ С, К вЂ” коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце.

Коэффициент К определяют по формуле ма

К =(0 +D Mn )х(Е1+Е2 ° Si ), гдефмп

0, U . t1, — коэффициенты идентификации;

1 2

Мп — содержание марганца в ферромарганце;, фмп

Si — содержание кремния в ферромарганце. 1 табй

2004601

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способу раскисления кипящей марки стали, может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах.

Известен способ раскисления кипящих марок сталей (авт.св. М 1673607, кл, С 2 1 С 7/06, 1991), включающий определение расхода ферромарганца, необходимого для получения заданного содержания марганца в готовой стали, и ввод его в расплав при выпуске в ковш. Перед вводом ферромарганца определяют величину перегрева стали над линией ликвидус при содержании углерода 0,3-0,4, а расход ферромарганца определяют по формуле

М=Ор ((А+В (С-Л1)-Кк (С-Ь1)) КМр где Gn — вес плавки, т; Л т, — перегрев над линией ликвидуса, С; А, В, С вЂ” коэффициенты идентификации; Кк — коэффициент, определяющий количество присаживаемого коксика, т/ С; KMn — коэффициент, зависящий от содерх<ания марганца в ферромарганце.

Недостатком известного способа является тот факт, что в формуле не учитывается содержание кремния в присаживаемом ферромарганце. Кремний имеет большее сродство к кислороду, чем марганец, и будет оказывать существенное влияние на величину усвоения марганца, так как в первую очередь будет окисляться кремний, а затем марганец. Вследствие этого происходит неконтролируемое изменение угара Мп, и соответственно его неоправданно повышенный расход при условии получения заданной марки стали.

Целью изобретения является повышение зкономии ферромарганца при условии получения заданной марки стали, Поставленная цель достигается тем. что определение коэффициента, зависящего от содержания марганца в ферромарганце

Кмр, ведется с учетом содержания кремния в ферромарганце по формуле

Ken-(Di+ D2 Mn@Mn) x(E1+ Е2 Вфм), где 01, 02, Е1, E2 — коэффициенты идентификации; Я!фмр — содержание кремния в ферромарганце, ; Мпфмр — содержание марганца в ферромарганце, .

Авторами экспериментально установлено, что для того, чтобы точно определить расход присаживаемого ферромарганца необходимо учитывать содержание кремния в нем. 8 связи с тем, что кремний обладает большим сродством к кислороду, по сравнению с марганцем, он будет всегда окисляться первым, при любой начальной (перед раскислением) концентрации кислорода в расплаве.

В зависимости от содержания кремния в ферромарганце меняется и угар марганца, так как окисленность расплава будет частично сниматься кремнием. Следовательно, при увеличении содержания кремния в ферромарганце можно снижать общий расход его при условии получения заданного содер"0 жания марганца в готовой стали, В результате проведенных экспериментов была получена формула определения коэффициента, зависящего от содер>кания марганца в ферромарганце

KMn = (01+ 02 MngMn) х (E1+ Е2 $!фМр), а которой учитывается наряду с содержанием марганца и содер>кание кремния в ферромарганце. Коэффициенты 0>, 02 и Е1, Е2 получены в результате статистической обработки опытных данных и в заявляемой формуле они косвенным образом характеризуютдолевоеучастиемарганца и кремния при снятии окисленности.

Предлагаемый способ осуществляется в мартеновском цехе при раскислении кипящей стали марки 08КП ГОСТ 16523 — 70 с заданным содержанием (Mn) = 0,3 — 0,5 .

Шихтовка плавок была одинаковой. Вес планки равен 290 т, Расход ферромарганца

30 определялся по формуле

М = Gn ((А+ В (С- ЛС))- Кк (С - Ьt)) КМр где Gn — вес плавки, т; Л t — перегрев над линией ликвидуса, С; А, В, С вЂ” коэффициенты идентификации; Кк — коэффициент, опре35 деляющий количество пр са>киваемого углерода, т/ С; Кмр — согласно заявляемому изобретению равен (01+ 02 МпфМр) х (E i + E2 SiyMn), где 0>, D2 и Е1, E2 — коэффициенты иденти40 фикации; Мпфмр — содержание марганца в ферромарганце. ; Sigyn — содержание кремния в ферромарганце, .

Для определения расхода (M) ферромарганца авторы воспользовались рядом

45 данных, которые приведены в описании в примере 1, описание изобретения по авт.св, N 1673607, а именно: А = 6.63, Р = 0.044, С = 60, которые определены в прототипе в результате статистической обработки опытг0 ных данных.

При выпуске расплава стали в ковш вводили ферромарганец для получения заданного содержания марганца в готовой стали, а именно, 0,3 — 0,5 . Для введения ферромарганца в ковш определяли его вес М. Для этого предварительно осуществляли операцию измерения состава расплава путем отбора проб расплава и их химического анализа. Был зафиксирован момент време2004601 ни, когда содержание углерода в стали было равно 0,3 . При этом содержании углерода в стали (С = 0,3%) оп ределяли величину Л t— перегрева расплава над линией ликвидус, т.е. в этот момент замерили температуру металла t = 1548 С и определили температуру ликвидус tf. соответствующую этому моменту, которая была равна 1513 С. Величину перегрева Лt определили как разницу тм — тл = 1548 — 1513 = 35 С, Далее вели определение коэффициента KMï, зависящего от содержания марганца в ферромарганце, согласно заявляемому изобретению с учетом содержания кремния в ферромарганце. Для этого экспериментально были определены следующие значения коэффициентов идентификации: D> = 2,94; Ор =

= -0,027; Е1 = 1,04; Ег = -0,031. Соответственно с учетом содержания кремния Siyv<> в ферромарганце величина коэффициента

Кмп имела следующее значение: при содержании кремния Sigyn = 0,5%, à Mn = 73% в ферромарганце коэффициент Км, был равен

Кмп = (2,94 — 0.027 х73) х (1,04 — 0,031 х х 0,5) = 0,993, а расход ферромарганца составил M = 290 х х((6,63 + 0,044(60 — 35)) — 0,01 1. х (60 — 35)) х х0,993 = 2,15 т; при содержании кремния Siyyq 2,0%, Мп =

=73% в ферромарганце коэффициент Кмп был равен

Кмп = (2,94 — 0,027 х 73) х (1.04 — 0,031 х х2) = 0,948, а расход ферромарганца составил:

М = 290 ((6,63+ 0,044(60 — 35)j — 0,011 х х(60 — 35)) х 0,948 = 2,048 т.

После раскисления были отобраны пробы, проведен их химический анализ. Содержание Мп в готовой стали было равно

0,34%, т.е, оно находилось в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом

5 при содержании в ферромарганце кремния

Si =0,5% составила 0,01 т, а при содер>кании в ферромарганце кремния Si = 2,0% составила 0,112 т(для расчета зкономии расхода ферромарганца использовался расход фер10 ромарганца, приведенный в примере 1 описания изобретения прототипа, который составил Mn = 2,16 т), Для различных значений содержания марганца Мп л п и кремния SIAM в ферро15 марганце значения Ку, и расхода М ферромарганца на раскисление по заявляемому решению и прототипу приведены в нижеследующей таблице.

Как видно из таблицы при увеличении

20 содержания кремния в ферромарганцс происходит снижение расчетного расхода ферромарганца, T,е, при одном и том >ке содер>кании марганца в ферромарганце при увеличении содержания кремния в нем мож25 но получить дополнительную экономию ферромарганца при условии получения заданного содержания марганца в готовом металле, Как показывают расчеты (таблица) учет кремния в ферромарганце позволяет

30 получать дополнительную экономию ферргмарганца в обьеме 85 кг на плавку по сравнению с изобретением. Масса плавки в расчетах принята 290 т. Положительный эффект достигается за счет повышенной эко35 номии ферромарганца при условии получения заданной марки стали. (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1673607, кл. С 21 С 7/06, 1991

2004601

Продолжение таблицы

Содержание кремния в ферромарганце

$!фМп, ф (заявл. способ) Коэффициент Кмп с учетом содержания кремния (заявляемый способ) Расход фМп (и рототип), .т

Экономия ферромарганца, создаваемая в заявляемом способе по сравнению с прототипом

Содержание Мп в ферромарганце

Коэффициент Kìï (прототип) 77

K» - коэффициент, определяющий количество присаживаемого углерода, т/ С;

Кьь - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце, и ввод его в расплав при выпуске в ковш, отличающийся тем, что коэффициент Ку, зависящий от содержания марганца в ферромарганце, определяют по формуле

KMn = (О1+D2 Мпфмл) X (El + Ег $1ф м ), где D>, Dz, Е1, Е2 - коэффициенты идентификации;

Мпфмп - содержание марганца в ферромарганце;

$ly - содержание кремния в ферромарганце.

Формула изобретения

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ

СТАЛИ, включающий определение величины перегрева стали над линией ликвидуса при содержании углерода 0,3 - 0,4 g, определение расхода Мферромарганца,,необ- 5 ходимого для получения заданного содержания марганца в готовой стали, по формуле

М=Ь ((А+В (С вЂ” Лт)-К„(С-Л Ц) К„„„, 10 где Ол - масса плавки, т, Ь t - перегрев над,линией ликвидуса, С;

А, В, С - коэффициент идентификации;

Составитель Л.Магаюмова

Редактор Н,Сильнягина Техред М.Моргентал Корректор Л,Пилипенко

Заказ 3380

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

0,97

0,97

0,97

0,97

0,91

0,91

0,91

0,91

0,85

0,85

0,85

0,85

0,937

0,923

0,908

0,895

0,882

0,869

0,855

0,842

0,827

0,814

0,802

0,789

0,5

1,0

1,5

2,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0,5

1,0

1 5

2,0

Расход М ферромарганца с учетом содержания $1в ферромарганце, кг/т (заяел. способ

2,026

1,995

1,965

1,934

1,907

1,878

1,849

1,820

1,787

1,760

1,733

1,706

2,097

2,097

2,097

2,097

1,97

1,97

1,97

1 97

1,83

1,83

1,83

1,83

0,071

0,102

0,132

0,163

0,063

0,092

0,121

0,15

0,043

0,07

0,097

0,124