Способ производства стали с низким содержанием серы

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам производства стали. Технический результат - повышение эффективности операции раскисления и десульфурации металла и получение стали с требуемым, в том числе особонизким (менее 0,005%), содержанием серы. Способ производства стали с низким содержанием серы включает в себя завалку и расплавление шихты, проведение рафинирования, выпуск металла в ковш, продувку инертным газом, присадку раскислителей, обработку твердой шлакообразующей смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и алюминия, ввод силикокальция. В начале выпуска металла в ковш присаживают алюминий с расходом, установленным из соотношения: Р_Al=-6,97х(С)пр+7,47х(S)пр+3,3х(S)треб+0,65, где Р_Al - расход алюминия, т; (С)пр, (S)пр - содержание соответственно углерода и серы в пробе перед выпуском металла в ковш, %; (S)треб - требуемое содержание серы в готовом металле, %; 6,97; 7,47; 3,3; 0,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам производства стали.

Известен способ выплавки стали, включающий расплавление металла, окислительное рафинирование в печи, бесшлаковый выпуск металла в ковш, раскисление алюминием в составе смеси из извести, порошка алюминия, кускового алюминия и плавикового шпата, а после выпуска 70-90% плавки легируют подачей кремния, жидкий шлак раскисляют силикокальцием и продувают расплав аргоном в пульсирующем режиме (авт. св. СССР 1057554).

К недостаткам известного способа относится низкая степень десульфурации металла ввиду малой эффективности обработки нераскисленной стали силикокальцием, что в свою очередь требует и высокого расхода силикокальция.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ производства стали, включающий расплавление шихты, проведение окислительного периода, раскисление и легирование в печи, выпуск металла из печи в ковш на предварительно загруженный алюминий с расходом, установленным из соотношения Р_Al=([O₂]-0,0015)•250, где Р_Al - расход алюминия, кг/т; [О₂] - содержание кислорода перед выпуском, %; 0,0015, 250 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем, продувку инертным газом, ввод силикокальция, обработку твердой шлакообразующсй смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и алюминия (патент на изобретение N 2148087).

К недостаткам этого известного способа следует отнести сложность экспрессного определения содержания кислорода после проведения окислительного рафинирования, недостоверность полученных результатов из-за неравномерности содержания кислорода по объему ванны, что соответственно снижает эффективность операции раскисления и десульфурации металла.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности операции раскисления и десульфурации металла за счет получения более равномерного состава металла, перемешиваемого аргоном во время выпуска и за счет кинетической энергии падающей струи в ковш.

Технический результат достигается тем, что в способе производства стали, включающим завалку в сталеплавильный агрегат шихты, ее расплавление, рафинирование металла и его выпуск в ковш, присадку в ковш алюминия, продувку металла инертным газом, присадку раскислителей, твердой шлакообразующей смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и алюминия, ввод силикокальция и определение содержания углерода и серы в металле перед его выпуском в ковш, отличающийся тем, что алюминий присаживают в начале выпуска металла в ковш с расходом, определяемым из следующего соотношения: Р_Al=-6,97•(С)пр+7,47•(S)пр+3,3(S)треб+0,65, где Р_Al - расход алюминия, т;
(C)пр; (S)пр - содержание, соответственно, углерода и серы в пробе перед выпуском металла в ковш, %;
(S)треб - требуемое содержание серы в готовом металле, %;
6,97; 7,47; 3,3; 0,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами осуществления.

Пример 1. Из конвертора выпустили сталь марки 10Г2ФБЮ. В пробе на повалке металл содержал: 0.03% углерода, 0.018% серы. Требовалось получить в готовой стали содержание серы 0.004%.

По ходу выпуска металл продували аргоном через пористую пробку, установленную в днище сталеразливочного ковша, присадили алюминий, количество которого определили по формуле:
Р_Al = -6,97•0,03+7,47•0,018+3,3•0,004+0,65 = 0,6 т,
затем в ковш отдали ферросплавы (силикомарганец, ферросилиций, ванадий, ниобий), произвели обработку твердой шлакообразующей смесью, состоящей из извести (2,6 т), плавикового шпата (0,45 т), алюминия (0,3 т) и ввели силикокальций (0,3 т). После окончания выпуска металл передали на АДС, где произвели усреднительную продувку аргоном в течение 3 минут и отобрали пробу металла. Содержание серы в пробе оказалось равным 0,004%.

Пример 2. Из конвертора выпустили сталь марки 17Г1СУ. В пробе на повалке металл содержал: 0,05% углерода и 0,021% серы. Требовалось получить в готовой стали содержание серы 0,007%. По ходу выпуска металл продували аргоном через пористую пробку, установленную в днище сталеразливочного ковша, присадили алюминий, количество которого определили по формуле:
Р_Al=-6,97•0,05+7,47•0,021+3,3•0,007+0,65=0,48 т,
затем в ковш отдали ферросплавы (силикомарганец, ферросилиций), произвели обработку твердой шлакообразующей смесью, состоящей из извести (2,6 т), плавикового шпата (0,45 т), алюминия (0,3 т), и ввели силикокальций (0,3 т). После окончания выпуска металл передали на АДС, где произвели усреднительную продувку аргоном в течение 3 минут и отобрали пробу металла. Содержание серы в пробе оказалось равным 0,007%.

Предложенный способ обеспечивает получение требуемого содержания серы в готовой стали.

Формула изобретения

Способ производства стали с низким содержанием серы, включающий завалку в сталеплавильный агрегат шихты, ее расплавление, рафинирование металла и его выпуск в ковш, присадку в ковш алюминия, продувку металла инертным газом, присадку раскислителей, твердой шлакообразующей смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и алюминия, ввод силикокальция и определение содержания углерода и серы в металле перед его выпуском в ковш, отличающийся тем, что алюминий присаживают в начале выпуска металла в ковш с расходом, определяемым из следующего соотношения:
P_Al= -6,97•(С)пр + 7,47•(S)пp + 3,3•(S)треб. + 0,65
где P_Al - расход алюминия, т;
(С)пр; (S)пp - содержание соответственно углерода и серы в пробе перед выпуском металла в ковш, %;
(S)треб - требуемое содержание серы в готовом металле, %;
6,97; 7,47; 3,3; 0,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.