Способ выплавки стали в мартеновских печах

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ, включающий завалку твердых шихтовых материалов, яаливку низкомарганцовистого чугуна, продувку ванны кислородом, присадку отходов от производства силикомарганца и алюминийсодержащих отходов, о т ли чающи и ся тем, что, с Делью снижения расхода ферросплавов и повышения степени десульфурации металла, на подину печи в составе шихтовых материалов загружают шлак от производства сшгакомарганца в количестве 45-60% от общего расхода известняка, за 5-10 мин до окончания продувки указанный шлак вводят в печь в количестве 6,5-18 кг/т стали, а по ходу выпуска металла на расплав 9 вводят землистые отсевы алкминиевой стружки в количестве 8-12 кг/т стали.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ноюсн

РЕСПУБЛИК ае ао за) С21С504

ЕОСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ТРИТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н остосснонт сснсстсоьстнт

13. (21) 3509061/22-02 (22) 05.11.82 (46) 30.06.84. Бюл. В 24 (72) П.И.Чуб, Е.МсКривко, А.А.Алимов, А.Г.Татьянщиков, В.Н.Зубов, А.А.Скипочка и И.АсШвец (71) днепродзержинский индустриальний институт им. И.И.Арсеничева (53) 669.183.558(088.8) (56) 1. Металлургия стали. Под ред. В.И.Явойского и Г.Н. Ойкса.

И. "Металлургия", 1973, с. 287-320.

2. Авторское свидетельство СССР

У 859460, кл. С 2 1 С 5/04, 1981 (54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ, включающий завалку твердых шихтовых материалов, заливку низкомарганцовистого чугуна, продувку ванны кислородом, присадку отходов от производства силикомарганца и алюминийсодержащих отходов, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода ферроспла- вов и повышения степени десульфурации металла, на подину печи в составе шихтовых материалов загружают шлак от производства силикомарганца в количестве 45-607 от общего расхода известняка, sa 5-10 мин до окончания продувки указанный шлак вводят в печь в количестве 6,5-18 кг/т стали, а по ходу выпуска металла на расплав Я вводят землистые отсевы алюминиевой . стружки в количестве 8-12 кг/т стали.

С:

1100319 2

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства стали в мартеновской и двухванной печи с продувкой ванны кислородом, при использовании скрапрудного процесса передела шихтовых материалов .

Известен способ выплавки стали в мартеновских печах, согласно которому используют стандартную схему 10 шихтовки плавок и широко известные шихтовые, добавочные и ферросплавные материалы. Жидкий чугун, перерабатываемый согласно указанному способу, содержит 1-1,757 мартанца ji) .

Недостатком этого способа является снижение технико-aKoHomeaecKHx показателей процесса и качественных показателей получаемой стали при содержании марганца в чугуне менее

1Х. . Наиболее близким к изобретению является способ производства стали в мартеновских печах, включающий завалку твердых шихтовых материалов, 5 заливку низкомарганцовистого чугуна продувку ванны кислородом, присадку отходов от производства миликомарганца и алюминийсодержащих отходов.

Согласно способу за 10-20 мин до вы30, пуска металла осуществляют присадку отходов от производства силикомарганца в количестве 10-14 кг/т стали, а за 5-15 мин до выпуска присаживают алюминийсодержащие отходы .в количестве 4-10 кг/т стали (2J .

Недостатками известного способа являются повышенный расход ферросплавов и невысокая степень десульфурации металла. Это связано с малым влиянием присаживаемых материалов на физико-химические свойства конечного шлака.

Цель изобретения — снижение расхода ферросплавов и повышение степе45 ни десульфурации металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки. стали в мартеновских печах, включающему завалку твердых шихтовых материалов, заливку низкомарганцовистого чугуна, продувку ванны кислородом, присадку отходов от производства силикомарганца и алюминий— содержащих отходов, на подину печи в составе шихтовых материалов загружают шлак от производства силикомарганца в количестве 45-607. от общего расхода известняка, за 5-10 мин до окончания продувки указанный шлак вводят в печь в количестве 6,5

18 кг/т стали, а по ходувыпуска металла на расплав вводят землистые отсевы алюминиевой стружки в количестве 8-12 кг/т стали.

Сущность изобретения заключается в том, что в результате расплавления первой порции шлака от производства силикомарганца после спуска первичного шлака и дополнительной порции указанного шлака имеет место увеличение содержания марганца в металле перед выпуском. Ввод алюминийсодержащих отходов в печь по ходу выпуска металла снижает окисленность металла. Эти операции позволяют уменьшить расход ферросплавов, присаживаемых в расплав для получения стали требуемого состава.

Повышение содержания окислов марганца в конечном шлаке плавки приводит к повышению жидкотекучести печного шлака и его рафинирующей способноСти, что обеспечивает снижение содержания серы в металле.

Загрузка на подину печи в завалку в составе шихтовых материалов шлака от производства силикомарганца обеспечивает возможность расплавления и перехода в расплав введенного шлака после момента скачивания первичного шлака в печи, в период плавления. Завалка в печь с шихтой этого материала не на саму подину, а, »апример, на легковесный железостальной лом приводит к расплавлению и переходу в печной шлак введенного шлака от производства силикомарганца, до спуска первичного шлака. Это

-не обеспечивает увеличения содержания окислов марганца в печном, вторичном шлаке. Снижение расхода шлака от производства силикомарганца менее 457. от расхода известняка при- . водит к снижению концентрации окислов марганца во вторичном шлаке и ухудшению его десульфурирующей способности, а увеличение расхода более

607. от расхода известняка снижает производительность мартеновской печи в связи с уменьшением количества железосодержащей части шихты.

Ввод шлака от производства силикомарганца в период доводки за 5

10 мин до окончания продувочного периода в количестве 6,5-18 кг/т стали способствует улучшению теплоз вого баланса плавки, увеличению концентрации окислов марганца в шлаке и остаточного марганца в металле (до 0,15-0,18%), повышению десульфурирующей способности шлака. Ввод указанного материала в момент окончания продувочного периода приводит к увеличению времени расплавления этого материала до 4-5 мин против 23 мин (прн вводе за 5 мин до окончания продувочного периода) и удлинению цикла плавки. Ввод шлака от производства силикомарганца более чем за 10 мин до окончания продувочного периода приводит к снижению остаточ" ного содержания марганца в металле на 0,01-0 02%, так как содержащийся в шлаке марганец в этот период окисляется быстрее, чем восстанавливается из его окислов. Снижение расхода шлака в этот период до уровня менее 6,5 кг/т стали приводит к понижению остаточного содержания марганца в металле и увеличению расхода марганцесодержащнх ферросплавов на 0,01-0,02Х а повышение расхода более 18 кг/т стали несколько понижает десульфирующую способность расплава.

Присадка землистых отсевов алюминиевой стружки в печь за 5 мин до выпуска металла из печи приводит к повышению вторичного окисления металла (на желобе), а присадка

его по ходу выпуска металла через

3"5 мин после момента открытия сталевыпускного отверстия не обеспечивает полного расплавления присаживаемых материалов и равномерного раскисления расплава в печи. Ввод землистых отсевов алюминиевой стружки в количестве меньшем 8 кг/т стали., например 7,5-7 кг/т стали, не обеспечивает устойчивого остаточного содержания алюминия в металле более

0,02Х Ввод этого материала в копи4 честве более 12 кг/т стали, например

12,5-13 кг/т стали, ухудшает качество металла (увеличивается содержание оксидных включений, в частности А1205)е

1! 00319 а

5. ливаемых природным газом с карбюра1О!

25

40 плав, вводят дополнительно шлак сили55

Для более полного обоснования времени присадки материалов и количества присаживаемых материалов проведены опытные плавки, результаты которых приведены в табл. 1.

Пример. Плавки проводят в

?50 тонных одноканальных, основных мартеновских печах, работающих скрап-рудным процессом (вес шихты в завапку 250 т, с расходом чугуна

60-65%, t чугуна = 1270-1290 С) отапо цией мазутом. После заправки печи (но обычной технологии) в печь заваливают на подину шлак от производстsa силикомарганца. в количестве 4560% от общего расхода известняка (известняка загружают 12,5 т, 5% от общего веса шихты) . Затем равномерным слоем заваливают легковесный железостапьной лом, за ним слой известняка и на известняк — окислители (железная руда, окалина). Сверху загружают остальную часть железостального лома (тяжеловесный). Последующие технологические операции (подсыпка порогов, установка желоба для заливки чугуна, прогрев шихтовых, заливка чугуна) производят как обычно, в соответствии с действующей технологической инструкцией, Первичный. шпак спускают из печи через 10-1.5 мин после заливки чугуна (3-5% от веса плавки), причем, как установлено химическим анализом, попадания шлака силикомарганца (заваленного на подину) в первичный шпак не установлено. Про- . дувку ванны кислородом (через 2 сво= довые фурмы) начинают после заливки чугуна и заканчивают за 15 мин,до раскисления металла в печи силикомарганцем. Плавки ведут как обычно

У с контролем химического анализа металла, шпака и температуры. 3а

5-10 мин до окончания продувки (a продувочиый период) в печь, на раскомарганца (при осиавности печного шлака 2,5-2,9) в количестве 6,518 кг/т стали. Отбирают дополнительные пробы металла и шлака на полный анализ, в том числе особенно контролируют содержание серы и марганца.

Но истечении 15 мин беспродувочного периода металл предварительно раскшсляют в печи пониженным расходом силикомарганца (4,9-5,4 кг/т стали против по прототипу 5,9-6,6 кг/т стали). После выдержки металла в печи в течение 5 мин его выпускают в сталеразливочный -ковш, причем во время выпуска металла (по ходу) в печь на расплав вводят землистые отсевы алюминиевой стружки в количестве 8-12 кг/т стали. Заканчивают раскисление ме1 сорт Псорт

Иеталлургический выход (метал. фаза), Х не менее

Сумма примесей меди и цинка не более,,Ж

Сумма примесей свинца и олова не более, Я

Крупность осева менее, мм

40!

12

Использование изобретения позволяет снизить расход ферросплавов и уменьшить себестоимость стали на 0,55 руб/т.

Р5

3 . 11003 таллов в ковше 45Х-ным ферросилицием с расходом 2,6-2,9 кг/т стали (по прототипу 3,2-3,8 кг/т стали)>

Окоичательн чо присадку алюминия (0,7 кг/т стали) исключают. При trpoизводстве стали как по предлагаемоМу варианту, так и йо прототипу, исиолЬэуеи сн обычные Вахтовые, добавоч,ные и феуросплавные материалы, при:меняемые в металлургии. Например, 10 зинки@ чугун применяют следуищего химсостава, Х: С 3-3,5, Иа 0,07О,14, Si 0,65-0,80, S 0,040-0,060, P 0,013"0,022, металлический лоя щиеиеняется в соответствии с ГОСХом И

2287-75. Шпак от производства силикоиаргайца (фракции 40-70 мм) применяют s соответствии с TY-14-11-187

-80.

Полученные результаты приведены 20

tt табл. 2.

Землистые отсевы алюминиевой стружки имеют следующий состав rto

ТУ 48-26-12/0-75:

Наличие в атом материале приме-. сей меди, цинка, свинца и олова существенного влияния на качество стали (при оговоренных нормах расхода в формуле данного материала) не оказывает, I

I 1

1

1

l

I

С"Ъ

D л ь

I а о и О

С Ъ ь л

СЧ

С Ъ ь ь

° Ф (Ю

Ф ь о

4 о ж х о л

О

Ц о и ж х

Э I

И М 1

m ю л ь

СО ь

1 о

МЪ

С Ф л

Ф Ъ ь сО л

С Ъ ю

<О л

С Ъ

an л

С Ъ

С4 л ь л о л ь

1 е- .

I <

1 г

I М л .4 сп е

I Iaa

I Я 4 а

56

Во л

С" ) о

A о

Ж

gММ аа а!0 о ь

СЛ л е

Ю л О ь л

Щ л в

1 Ia, I m

I Ц о х I m

Ц и

m о! X

1:(Э д 1 Ф

1 о

Оа л

М Ъ л еч

an л

Ж л О о л л л

М !

ы х

t6

4 а

Щ

1 4 ! 5

Cl о

Q о

И и

1

О, Ol Х ежов ц х о эа ! o и а

Г

m о

I Ф

I р, 1

Э 1

Ф I .а

X f !!! и о

1э1 !о а! oe

1 4 1 и

1 оа

О 1

I ж ) «aI О

1 а3 1 Э X

1Р.! gO е х uX э ц ж э

4 Ф (б э х ж

o, f-p,ох

63 m Э Э all Э

X K X 4 О

I Ц

Й Ia 2

ИХ!-ХМ

О в cal e a х х а !". X m эж I о о

Э л Д ж ж

34 ж ф х

5 g. а5ом

1100319

1 Р Ы

I О 4!! Q

I В В !

О 4

Ц О йод

"ВБ

1цж

O О Ф

mo8e амх

Dezm

-vms

Ю Э м о лодж е

aaI г хадж сч о и ы

3c w m жж о ж о хэх

3х ОЭ

Юного

-oem

О О. м о аэ мцй

1100319

1Î

1 е I

I цр 1 э

1 э I

1 э 1

5) ф )э о! э)э а l kf 2 & оэср ико О м

О

О! lcI а cll э ж 2 цха оюэ

D Ж о

CO

1

1

1

1

1

I

I а 1 л

О О л

С1 л л

00 л

1 !

<М л

D л а л л м

1! л О

I о

Ill . ж 6

О л

СЧ

I г ,ф л

МЪ сО

v м л и с

I а3 а) 1 5 3 Ы,1

I

)»

I о

E о а

И. Cl о о о

И и о э

4 Х )» 0

OccI 5rtX Э

Ж Вi Icl C Э Ы М ьа ) аож оэюээеэ х ммац

О—

) Ц ф Э щ л

1 I а Ю 3 аэ вэжэ5 э g э д g g щ э o

tt X D a .Z о ж Ь )." оыа оэсаээ икжюжмацкю

1 1 т-

I I

I I л

° ю.)

I Ю

I О I Pi о

1 а f 1 и

l a I ß ф I Э Ci I

О) ВЫ)сЛ

3I Ф ж) о

C4I Ц Ф э) д э л . I. Ill g I), cCI! О О ж И

X l ф III

Ю

Ql й) I cll а! X cCI

Ю )". ) 1 О

1 Х L )4 I III

cP vie) a I II о!. с о х) эаа!

u) лисео! х

c6I с6 Е t(1 Э

О, g O О, 1

1 ! I Ю у о

Л Ic, Ь О м Л ока а о о, 4505 Л И

1100319

Таблица 2

Содержание, Х

ИКО $102

Продукция

Саа $

Граншлак

Не более

0,9

14+2

14+2

3+2

49+2

0,02 Щебень

Песок

Составитель А.Тимофеев

Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Веселова

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4548/24 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Госудаственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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