Способ производства стали

 

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ, включающий предварительное раскисл| ние металла марганецсодержащим сплавом в сталеплавильной печи и окончательное раскисление металла в ковше марганецсодержащи. сплавом и раркислиТелем , содержащим щелочЦоземельные металлы{ЩЗМУ, о т Л и ч адр щ и и с я тем, что, с целью снижения расхода марганца и повышения равномерности распределения его в стали, 20-40%, от общего количества вводимого в сталь марганца присаживают в ковш вместе с 40-60% раскислителя , содержащего ЦЭМ, до заполнения , металлом 1/2 объема ковша, а остальную часть раскислителя, содержащего 1ДЗМ, вводят при наполнении металлом от 1/2 До 3/4 объема ковша , при этом отношение марганца к (Л ЩЗМ, вводимых в ковш, находится в пределах 5-40. с:

09) (П) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ !

РЕСПУБЛИК

У5)) С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЛЬС РВУ. В(,ф (сффдф . ° 1 %. );))„

»»»»»...„„, . Ц |щщ „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3489404/22-02 (22) 11.08.82 (46) 07 ° 02.84. Бюл. )) 5 (72) A.A.Äåðÿáèí, В.Н.Гоголев, И.Х.Ромаэан, Л.A.Ñìèðíîâ, В.Е.Се-. менков, Г.Е.Гейнц, И.Я.Винокуров, Н.И.Исаев,. В.A.Äåðÿáèí и A.Â.Ïàí: (71) Уральский научно- исследовать= ока институт черных металлов, Нижнетагильский металлургический комбинат им. В.И»Ленина и Уральский политехнический институт им. С.М,Кирова (53-) 669.168(088.8) (56 ) 1 Ы Патент ПНР .9 109208, кл. С 21 С 5/04, 1981.

2:; "Металлург", 1981, )» 3, с. 17-19. (54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ включающий предварительное раскисление металла марганецсодержащим сплавом в"сталеплавильной печи и окончательное раскисление металла в ковше марганецсодержащиМ сплавом и раскислителем, содержащим щелочноземельные металлы (ЩЗМ1, о т Л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения расхода марганца и повышения равномерности распределения его в стали, 20-40%. от общего количества вводимого в сталь марганца присаживают в ковш вместе с 40-60% раскислителя, содержащего ЩЗМ, до заполнения,металлом 1/2 объема ковша, а остальную часть раскислителя, содержащего ЩЗМ, вводят прн наполнении металлом от 1/2 до 3/4 объема ков- ф ша, при этом отношение марганца к

ЩЗМ, вводимых в ковш, находится в пределах 5-40.

С:."

1071644

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству марганецсодержащей стали.

Известен способ выплавки марганецсодержащих сталей в сталеплавильной печи, включающий введение мар5 ганцевых сплавов как только в печь, так в печь -и ковш при выпуске ° При производстве углеродистой рельсовой стали ферромарганец вводят в печь в количестве, эквивалентом 50% веса всего необходимого содержания марганца в стали, остальные 50% добавляют в ковш совместно с ферросилицием 1 .

Недостатком способа является срав- 5 нительно высокий угар марганца и неравномерноег распределение его по объему металла в ковше.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению и достигае- 29 мому эффекту является способ выплавки стали, включающий предварительное раскисление металла марганецсодЕржащим сплавов в сталеплавильной печи, выпуск металла и шлака из печи и 25 окончательное раскисление металла в ковше смесью сплава Мп-А1 и силикокальция. Количество марганца, переносимого в ковш, составляет 6,1% от общего вводимого в металл марган- 30 ца. Присутствие в составе раскислительной смеси кальция, который испаряется. при температуре жидкой стали и перемешивает металл, способ ствует усреднению состава стали и более равномерному распределению в ней марганца. При этом кальций, как элемент с гораздо большим сродством к кислороду, чем марганец, также способствует меньшему окислению марганца .и снижению его угара (2g.

Недостатком является то, что при известном способе введения кальций быстро испаряется и действием его как раскислителя и элемента, активно перемешивающего металл, быстро 45

Прекращается. Вновь лоступающие из печи порции металла при отсутствии кальция раскисляются за счет растворенного в стали марганца. Поэтому угар марганца остается сравнительно 50 высоким и необходимой равномерности в распределении его по объему ковша не достигается, I

Целью изобретения является снижение расхода марганца,и повышение

55 равномерности распределения его в стали °

Поставленная цель достигается тем, что по известному способу про: изводства стали, включающему предварительное раскисление металла марганецсодержащим сплавом в сталеплавильной печи и окончательное раскисление металла в ковше марганецсодержащим сплавом и раскислите-. 65 лем, содержащим щелочноземельные металлы (ЩЗМ), 20-40% от общего количества вводимого в сталь марганца присаживают в ковш вместе с 4060В раскислителя, содержащего ЦЗМ, до заполнения металлом 1/2 объема ковша, а остальную часть раскислителя, содержащего ЩЗМ, вводят при наполнении металлом 1/2 — 3/4 объема ковша, при этом отношение Mn:ÙÇÌ, вводимых в ковш, находится в пре-. делах 5-40.

ЩЗМ вследствие более высокого сродства к .кислороду по.сравнению с марганцем предохраняют последний, от окисления. Интенсивное испарение ЩЗМ при температуре жидкой стали из раскислителя, вводимого.в сталь по ходу выпуска вплоть до наполнения 3/4 ковша, дополнительно перемешивает металл и обеспечивает равномерное распределение марганца. .Если. переносить в ковш менее 20% от общего количества вводимого марганца, то заметного эффекта в сниженин его угара не достигается. При перенесении марганца более 40% возникает опасность неглубокого раскисления металла в печи и повторного закипания ванны, Совместное введение марганцевого сплава с 40-60% раскислителя, содержащего ЦЗМ, ограничивается тем, что при меньшем количестве раскислителя не предупреждается интенсивное окисление марганца и, как следствие, его ,повышенный угар, а при большем количестве — проявляется заметная нерав-! ! номерность в распределении марганца по объему металла.

Вводят марганцевый сплав совместно с первой частью раскислителя, содержащего ЩЗМ, в ковш до заполнения металлом 1/2 объема ковша, а остальное количество раскислителя, содержащего ЩЗМ, вводят при наполнении металлом 1/2 — 3/4 объема ковша, В указанные периоды ввода марганцевого сплава и раскислителя, содержащего испаряющиеся при температуре жидкой стали ЩЗМ, обеспечивается более интенсивное перемешивание металла при

Выпуске, и достигается наибольший эффект в усвоении и распределении марганца до появления печного шлака.

Отношение Mn:ÖÇN в пределах 5-40 обусловлено тем, что при меньшем его значении не обеспечивается равномерное распределение марганца в ковше, так как.недостаточно количества ЦЗМ, чтобы интенсивно перемешивать металл. Кроме того, при соотношении Мп:ЩЗМ менее 5 повышается угар марганца. При отношении более 40 ухудшается paBHoMepHocTbf: в распределении марганца по объему металла.

071644

Остаточный

Мп перед раскислени ем, %

Ввод раскислителей

Технология рас кисления SiMn

Вариант

В.печь, кг/т

В ковша

2 кг/т Мп

ЦЗМ

1 Известный способ

0,17

2 B печь 100%

В ковши0%

0,15

SiMn (3,7 )

ЦЗМ-раскис« литель 4,6 20,1

SiMn (u,5) 6 В печь 80%

0,14 SiMn SiMn (,2,5) 5ф0 (10,5) ЦЭМ-раскислитель

В ковши 20%

7. B печь 90%

В ковши 10%

SiMn (I 2), 2,4

ЩЗМ-раскислитель 3,2

0,16 SiMn (I2) Ф ЮЮФФФЭВЮЬ °,Ю»«»»W оР«

3,1

Пример, На нижнетагильском металлургическом комбинате в 430тонных мартеновских печах выплавили, рельсовую сталь по предлагаемому способу. В таблице представлены ре-. зультаты опытных плавок при различ3 В печь 50%

В ковши 50% 0,11

4 В печь 60% .В ковши 40% 0 16

5 В печь 70%

В ковши 30% .0,15,-ных количествах присадки марганецсодержащего ферросплава в печь и в ковш при различных соотношениях

Mn:ЩЗМ в сплавах, присаживаемых в. ковш, и при различных способах их ввода.

SiMn (Х2) SiCa (3) 1,3

+MnA1 (I) $iMn ЩЗМ-раскис(I3,3) литель,4,2) SiMn (6) SiMn (б) "6 9

ЩЗМ-раскислитель (3,2) SiMn (7,5) SiMn (5 )

ЩЗМ-раскислитель (3,2) 40

1071644

Продолжение таблицы

Фактическая экономия

Si.Mn на плавке, кг

Вариант Внесено

Мп, %

Снижение угара.

Мп, %

Абсолютное.от» клонение содержания

Угар, Мп, %

Содержание Мп в стали, %

Мп в ста ли по слиткам,%

0,89 23,6 2,37 0,04

0,94

0,89 26,0 . 0,0

0,0

0,04

1,00

0,90 .12,2 13,8 . 0,05

550

0,90

0,97 13,8 12 2 0 03

325

0,94

0,02

450

0,91 0,91 16,5 9,5

0,97 0,89 22,7. 3,3

0,03

110

0,99 0,90 25,2 0,8

0,05

Результаты опытных плавок сопоставили с данными, полученными IlpH выплавке рельсовой стали по известному способу, в котором использовались Si-Ca как раскислитель, содер" жащий ЦЗИ, и сплав Мп-А1, содержащий 58,0% Мп и 11% Al.

По предлагаемому способу произ- водства стали в качестве раскислите ля, содержащего ЦЭИ, используют

55 кремний-кальций-титановые сплавы с содержанием |кальция от 3,0% . (варианты 2-5) до 11,7% вариан,ты 6-7). Для определения эффективности предлагаемого и известного 60 способов сопоставляют результаты, относящиеся к стали с близким содере жанием марганца. При этом определяют снижение угара марганца и абсолют ное отклонение. в его содержаний по 65 объему ковша, которое контролируют по ходу разливки 25-28 слитков металла.

Во втором, базисном варианте (для сравнения) в ковши присажива- ется только ЦЗИ-сплав. Угар Мп на этой плавке составил 26%, что доста. точно близко к значениям, полученным для известного способа.

В. третьем варианте в ковш присаживали силикомарганец в количестве

50% от общего его расхода для раскисления стали совместно с раскислителем; содержащим ЦЗИ. Соотношение Мп:ЦЗИ 46,9. .В четвертом варианте силикомарганец вводили в ковш в количестве

40% от общего его расхода совместно с 60% раскислителя, содержащего ЦЗИ, до заполнения металлом

7 1071644 в

1/2 объема ковша. Остальные 40В рельсовой стали с присадкой раскисЩзи-раскислителя, содержащего Щзи, лителей до заполнения 1/2 объема эВодили до наполнения 3/4 объема ковша металлом приводят к увеличековша металлом. Соотношение Мп ЩЗМ ИИЮ абсопютных отклонений содержа40. ния марганца в.стали до 0,05-0,07%, . что указывает на худшие условия

В пятом варианте количество силн усреднения марганца в объеме ковкомарганца, присаженного в ковши, . ша по. сравнению с известной технолосоставило 30% от е (о общего расхо- гией и способом. да на раскисление, а. количество рас- Полученные результаты показывают, кислителя, содержащего ЩЗИ, в сме- ® кто снижение расхода марганца про-: си - 50% от ббщего его расхода в яорционально количеству силикомарковш. Остальные 505 раскислителя, ганца, перенесенного в ковш. Однако содержащего ЩЗМ, вводили после при- переносить.в ковш .более 40% маргансадки смеси, начиная с 1/2 и закан- .. ца:нецелесообразно, так как воэрас,чивая;3/4 заполнения объема ковша 15 тает неравномерность его распреде.металлом. Соотношение.: Мп ЩЗИ 20,1. . ления.

Наиболее равномерное распределе.В шестом варианте.в ковши приса-,:ние марганца по объему ковша при живали 20% .силикомарганца от обще- .. перенесении силикомарганца из печи . го.его .расхода на раскисление .сов- 20 в ковш с целью снижения его расхо« . местно с 40В раскислителя, содержа- .да достигается в вариантах 4-6, щего ЩЗИ, а остальные 60% раскисли- по которым абсолютные отклонения теля, содержащего ЩЗМ, вводили вслед ° в содержании марганца по ходу разэа присадкой смеси. Соотношение, . ливки составляют 0,02-0,033 против

Мп:ЩЗИ 5. 25 0,04% по известному способу и базьЬВ:седьмом вариайте. в ковши в сме- тому варианту, 2-ой вариант по таб си с раскислителем, содеражщим ЩЗМ, .:лице), а снижеиие угара марганца нрисаживали силикомарганец в количе составляет 3,3»12,2%. Эти показате-. стве.10% от общего .расхода. Соотно-,ли достигнутй при перенесении в шение. Мп:ЩЗИ 2,4. ковш 20-40% марганецсоцержащего сплаВ опытнЫх вариантах выпЛавки ва от общего его расхода, котор ай стали присадку силикомарганца произ- вводится вместе с 40-60% раскислите.водили вместе с раскислителем, содер :ля, содержащего щзи, до заполнения жащим ЩЗИ, до заполнения металлом 1/2 объема ковша металлом, а осталь1/2 об>ема ковша, а остальную часть ная часть раскислителя, содержащего раскислителя, содержащего щзи, пред- . Цзи, вводится при наполнении металяаэначениую для перемешивания ста- . лом 1/2 - Э/4 .объема ковша. Оптималь

Ли, присаживали. в ковш При наполне -: ное отношение Мп:ЩЗИ при этом соснии металлом 1/2 — 3/4 объема ковша. тавляет 5-"40.

:Такая последовательность присадки Удельный. экономический эффект при раскислителей выявлена .эксперимен- "0 использовании предлагаемого способа тально и является наиболее оптималь; для производства рельсовой стали ной. Опытные варианты 3-7 выплавки .: составляет 0,24 руб/т стали.

Составитель К.Сорокин

Редактор.Н.Егорова Техред И,:Тепер: Корректор И.Шароши

»»»» ° «е »»»»»»»»»»»

Заказ 69/21 Тираж 546.. Подписное

ВНИИПИ Государственибго комитета СССР по делам изЬбретений и открытий

1130351 Москва, Ж-35,: РауИская наб., д. 4/5

«Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4