Способ производства стали с нормируемым содержанием серы

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами. Способ включает внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками. Кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция. Между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки осуществляют вакуумирование жидкого металла. Использование изобретения обеспечивает снижение брака и затрат на производство стали.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами.

В качестве прототипа принят способ производства автоматной стали (с нормируемым содержанием серы), включающий внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,015% сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками [1].

Недостатком прототипа является ввод кальцийсодержащей проволоки за один прием, что не дает возможности значительному количеству трансформированных неметаллических оксисульфидных включений всплыть до начала обработки серосодержащей проволокой, что приводит к ухудшению разливаемости металла, ухудшению качества и к повышенному браку. К тому же десульфурация стали перед модифицированием стали до содержания серы 0,015% приводит к значительному увеличению затрат на производство стали.

Задача, решаемая изобретением, состоит в усовершенствовании способа производства стали с нормируемым содержанием серы путем изменения режима ввода кальцийсодержащих материалов, осуществляя его в два этапа с регламентацией расхода кальцийсодержащих материалов на каждом из этапов.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, состоит в полном модифицировании и глобуляризации всех неметаллических включений, снижении загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшении разливаемости и качества металла, снижении брака, уменьшении технологической обрези и в целом затрат на производство стали.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ производства стали с нормируемым содержанием серы включает внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками.

Согласно изобретению кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция, а между этапами ввода кальцийсодержащей проволоки производят вакуумирование жидкого металла.

Между существенными признаками и техническим результатом - полном модифицировании и глобуляризации всех неметаллических включений, снижении загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшении разливаемости и качества металла, снижении брака, уменьшении технологической обрези и в целом затрат на производство стали - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Известно, что для получения сталей с хорошими характеристиками обрабатываемости легированию серой нужно подвергать металл, в котором уже проведено кальцием полное модифицирование и глобуляризация всех неметаллических включений. С одной стороны этого можно достичь, снижая содержание серы перед вводом кальцийсодержащих материалов, причем, как было установлено последними проведенными исследованиями, достаточно снижать серу до содержания серы 0,025% и ниже. А вот кальцийсодержащие материалы необходимо вводить в два этапа. Ввод кальцийсодержащей проволоки на первом этапе с расходом 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, при содержании серы 0,025% и ниже обеспечивает первичное модифицирование неметаллических включений и образование оксисульфидных включений как правильной глобуляризированной формы, так и не полностью глобуляризированных. Между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки в обязательном порядке осуществляется ваккумирование жидкого металла, поскольку только оно способствует всплыванию и удалению образовавшихся мелких и средних оксисульфидных (не полностью глобуляризированных) неметаллических включений. После первичного модифицирования и удаления основной массы неметаллических включений вводится вторая порция кальцийсодержащих материалов в количестве 60...80% кальция от общего количества, которая уже обеспечивает окончательное и полное модифицирование и глобуляризацию оставшихся включений. При таких условиях обработки легирование металла серой из проволоки будет происходить стабильно, с обеспечением заданного содержания серы, требуемых характеристик стали и полной разливаемостью металла.

Таким образом, чтобы полностью модифицировать и глобуляризировать все неметаллические включения, снизить загрязненность стали неметаллическими включениями, улучшить разливаемость и качество металла, снизить брак, уменьшить технологическую обрезь и в целом затраты на производство стали, при производстве сталей с нормируемым содержанием серы кальцийсодержащие материалы при внепечной обработке необходимо вводить в два этапа с регламентацией расхода кальция на каждом из этапов и вакуумированием металла между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки.

Заявленный способ производства стали с нормируемым содержанием серы используется следующим образом.

В дуговой электросталеплавильной печи выплавляют сталь заданной марки, выпускают ее в 100-тонный ковш, проводя раскисление, в том числе алюминием, и другие технологические операции. Во время выплавки и выпуска металла проводят специальные технологические операции (отсечка шлака, присадка рафинирующей шлаковой смеси с расходом 2,0 кг/т и т.д.), которые обеспечивают содержание серы в металле 0,025% и ниже. Затем ковш с жидким металлом передается на установку внепечной обработки стали, где производится усреднительная продувка, отбирается проба и определяется химический анализ стали. В случае получения необходимого содержания серы и алюминия в ковш вводится первая порция кальцийсодержащей проволоки с расходом 0,034 кг/т по кальцию (23% от общего количества, необходимого для модифицирования стали, 50 м порошковой проволоки с наполнением силикокальцием СК30 225 г/м). После ввода первой порции кальцийсодержащей проволоки проводится вакуумирование металла длительностью 10 минут. После этого вводится вторая порция силикокальциевой проволоки в количестве 170 м (расход - 0,114 кг/т по кальцию, 67% от общего количества кальция). После ввода второй порции кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода серосодержащей проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, после чего ковш с жидким металлом передается на разливку, в процессе которой отбираются пробы для определения химического состава металла и неметаллических включений. По указанной технологии проведены 20 обработок. На всех плавках достигалось заданное содержание серы в металле, количество неметаллических включений составило в среднем 0,012%, металл разливался без замечаний, технологическая обрезь составила 1,2 кг/т, брак - 0,005 т/т.

На этой же дуговой электросталеплавильной печи выплавлены 10 плавок стали по способу-прототипу. Жидкую сталь выпускали в ковш и раскисляли алюминием. Во время выплавки и выпуска металла проводят специальные технологические операции (отсечка шлака, присадка рафинирующей шлаковой смеси с расходом 5,0 кг/т и т.д.), которые обеспечивают содержание серы в металле 0,015% и ниже. Затем ковш с жидким металлом передается на установку внепечной обработки стали, где производится усреднительная продувка, отбирается проба и определяется химический анализ стали. В случае получения необходимого содержания серы и алюминия в ковш вводится кальцийсодержащая проволока с расходом 220 м. После ввода второй порции кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода серосодержащей проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, после чего ковш с жидким металлом передается на разливку, в процессе которой отбираются пробы для определения химического состава металла и неметаллических включений. На сравнительных плавках достигалось заданное содержание серы в металле, однако количество неметаллических включений составило в среднем 0,042%, 10% металла не смогли разлить из-за залипания отверстий сталеразливочных стаканов неметаллическими включениями, технологическая обрезь составила 12,5 кг/т, брак - 0,025 т/т, затраты на обработку по способу-прототипу были на 5,2 долл. США выше, чем по заявляемому способу.

Источники информации

1. FR 2542761 А, 1984.

2. BY 6064 C1, C 21 C 7/04, 30.12.2004.

Способ производства стали с нормируемым содержанием серы, включающий внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками, отличающийся тем, что кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция, а между этапами ввода кальцийсодержащей проволоки производят вакуумирование жидкого металла.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при приготовлении металлических расплавов для литейного производства. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выплавке низко- и среднеуглеродистой высоколегированной стали. .
Изобретение относится к области металлургии, а именно к микролегированию стали азотом. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности для производства стали для металлокорда. .

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам производства проката круглого сечения из низкоуглеродистой стали, и может быть использовано на металлургических заводах.

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству углеродистых и низколегированных сталей для электросварных труб повышенной коррозионной стойкости, которые могут быть использованы для строительства трубопроводов, транспортирующих агрессивные в коррозионном отношении среды, в частности водные среды, содержащие ионы хлора, сероводород, углекислый газ, механические примеси и другие компоненты.
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при производстве отливок с высокими механическими свойствами из различных металлов и сплавов.
Изобретение относится к металлургии, к ковшевому или внутриформенному модифицированию, и может быть использовано в литейном производстве при получении металлов и сплавов с высокими механическими свойствами.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при рафинировании и модифицировании металлических расплавов. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна порошкообразными реагентами
Изобретение относится к металлургии, а именно к рафинирующей смеси, используемой при ковшевой обработки стали, преимущественно в цехах с установками МНЛЗ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу для получения легированного металлического расплава
Изобретение относится к области металлургии и предназначено для десульфурации и модифицирования железоуглеродистого расплава для изготовления изделий из серого чугуна, а также чугуна с графитом шаровидной и вермикулярной формы

Изобретение относится к области металлургии, в частности к внепечным процессам обработки расплавов металлов
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в агрегатах комплексной обработки стали (АКОС)
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали

Изобретение относится к области металлургии и может найти применение при выплавке и внепечной обработке конструкционных сталей различных марок. Способ включает выплавку в дуговой печи полупродукта, выпуск расплава в ковш, присадку твердо-шлаковой смеси и легирующих, обработку расплава основным шлаком, усреднительную продувку аргоном, контроль окисленности расплава, раскисление алюминием, вакуум-шлаковую обработку и разливку в вакууме, причем выпуск расплава в ковш ведут без отсечения шлака, а обработку расплава в ковше ведут шлаком с основностью (СаО+Аl2O3)SiO2 равной 4,5…16, при этом вакуум-шлаковую обработку проводят дважды при условии, что первую вакуум-шлаковую обработку начинают при активности кислорода в расплаве 0,01…0,05 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца в диапазоне 15…25 мас.%, а вторую вакуум-шлаковую обработку - при активности кислорода в расплаве не более 0,01 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца не более 5 мас.%, а перед второй вакуум-шлаковой обработкой проводят дополнительную присадку шлакообразующих и легирующих. Изобретение позволяет создать экономичную технологию производства стали, обеспечивающую содержание в стали водорода не более 0,00025 мас.% и серы не более 0,0050 мас.%, а также повысить вязкость и пластичность стали. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с низким содержанием углерода, преимущественно для нужд энергетики и создания оборудования, работающего в условиях сверхкритических параметров пара. Способ включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, контроль химического состава расплава, легирование, раскисление, вакуумирование и разливку, причем легирование и раскисление расплава дополнительно ведут редкоземельными металлами и/или их лигатурами, при этом легирование азотом проводят перед завершением раскисления введением в ковш твердых азотсодержащих материалов и/или продувкой газообразным азотом, а суммарное количество раскислителей, вводимое в расплав для достижения заданного содержания кислорода в стали, определяют по формуле: ΣR=1,2÷3,0(ао-[%Огот], где ΣR - суммарное содержание раскислителей, мас.%, aо - активность кислорода в расплаве, мас.%, [%Oгот] - заданное содержание кислорода в стали, мас.%. Изобретение позволяет повысить качество выплавляемой стали, уменьшить содержане неметаллических включений, а также повысить механические и эксплуатационные свойства стали. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами

Наверх