Способ выплавки низкоуглеродистой стали в конвертере

 

ае а1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЭЮ С 21 С 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643876/22. — 02 (22) 20.09.83 (46) 07,12.84. Бюп. У 45 (72) А.М.Поживанов, В.В.Рябов, А.П.Шаповалов, А.А.Угаров, А.Г.Шалимов, Л.П.Климов, Е.Х.Шахпазов, П.И.Югов и Б.П.Климов (71) Новолипецкий металлургический завод (53) 669.(184)(088.8) (56) 1. Заявка Японии В 56-34607, кл. С. 21 С 5/28, опублик. 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

В 437807, кл. С 21 С 5/04, 1975. (54),(57) 1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В КОНВЕРТОРЕ, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом и присадку шлакообразующнх материа- лов и металлизованных окатышей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения и стабилизации окисленности металла, повышения пластичности стали и улучшения технологических свойств металлоизделий, металлизованные окатьппи в количестве 20-30Х от массы чугуна вводят двумя порциями, причем 60-90Х вводят в завалку, а остальное количество-при достижении содержания углерода О, 10-0, 15Х.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ввод металлизованных окатышей в завалку производят после слива чугуна.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ввод металлизованных окатышей в завалку производят совместно с металлоломом.

1127907

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству качественной стали, обладающей высокой пластичностью, и может быть использовано в кислородно"конЬерторных цехах металлургических заводов.

Известен способ использования металлиэованных окатьппей в качестве охладителей при выплавке стали в конверторах, включающий продувку метал- 10 ла, замер температуры и ввод окатышей размером 5-30 мм в количестве, соответствующем требуемому снижению температуры (1) .

Недостатком данного способа является снижение качества металла из-за высокой окисленности и повы.:шенного содержания вредных примесей

1 при присадке металлиэованных .окатышей после окончания продувки. . 20

Причем ввод металлиэованных окатьппей в завалку производят после слива чугуна.

Причем ввод металлиэованных окатьппей в завалку производят совместно с металлоломом.

Сущность изобретения заключается в получении после продувки в конверторе металла со стабильной низкой окисленностью и низкой концентрацией примесей цветных металлов. Это достигается частичной или полной заменой металлолома металлизованными окатышами, а также режимом нх ввода.

Наличие в металлизованных окатышах около 2,0Х углерода позволяет регулировать окисленность металла и шлака во второй половине продувки, что позволяет в свою очередь снизить общую загрязненность стали оксидными включениями и повысить пластичНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки низкоуглеродистой стали в конвер 25 торе, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом и присадку шлакообразующих материалов и металлизованных окатышей.

Согласно известному способу металли30 зованные окатьппи в количестве 4-10Х от веса чугуна вводят во второй половине плавки порциями 0,4-0 5 т через каждые 0,3-0,5 мин в течение всего второго периода до конца продувки P3 .

Недостатками известного способа являются повьппенное содержание серы и фосфора в стали из-за ввода металлизованных окатьппей в конце плавки, а также высокая окисленность металла 40 и шлака после продувки.

Целью изобретения является снижение.и стабилизация окисленности металла и повышение пластичности стали.45

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки ниэкоуглеродистой стали в конверторе, включающем завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом 50 и присадку шлакообразующих материалов и металлизованных окатышей, металлизованные окатыши в количестве . 20-30Х от веса чугуна вводят двумя порциями, прйчем 60-90Х от их общего55 количества вводят в завалку, а остальное - при достижении содержания углерода в металле О, 10-0, 15Х, ность холоднокатаного листа. !

Количество присажнваемых на плавку окатышей определяется требуемым качеством металлопродукции с одной стороны и тепловым балансом плавки— с другой. Присадка их в количестве менее 20Х от веса чугуна приводит к повьппенному содержанию хрома, никеля и меди в стали, что в свою очевепь влечет за собой снижение пластических характеристик металлопродукции. Использование в конверторной плавке более ЗОХ металлиэованных окатьппей невозможно ввиду дефицита тепла.

Металлизированные окатыши вводят двумя порциями для того, чтобы обеспечить нормальное протекание конверторного процесса н получить после продувки металл с низкой окислен-: ностью и малым содержанием серы и фосфора. Присадка в завалку металлизованных окатышей менее 60Х от общего их количества приводит к работе конвертора с недогрузом и ухудшению условий десульфурации и дефосфорации стали, ввод же более 90Х от общего количества влечет эа собой повьппение уровня ванны выше номинального из-за низкой насыпной плотности металлизованных окатышей в сравнении с металлоломом (1,8 и 2,6 т/м соответственно), что приводит к выбросам и выносам шлака и металла в первой половине продувки.

Э 1127

Ввод остального количества металлизованных окатышей целесообразно производить при достижении концентрации углерода в металле в процессе продувки О, 10-0, 15 . При этих концентрациях углерода происходит рез-. кое снижение скорости его окисления и перемешивание ванны ухудшается.

Продувка, с целью дальнейшего снижения концентрации углерода, приво- 10 дит к увеличению окисленности шлака и металла. Ввод в этот период металлизованных окатышей снижает окисленность шлака и металла ввиду наличия в них углерода (около 2Х). Если вво- 15 дить окатыши при содержании углерода более О, 15Х, когда скорость окисления ще высока, наблюдаются выбросы из конвертора металла и шлака из-за того, что углерод, находящий- 20 ся в окатышах, способствует дополнительному вспениванию шлака. К тому же окисленность металла после продувки в этом случае выше,, чем на плавках без присадки металлизо- 25 ванных окатышей по ходу продувки..

Ввод окатышей при концентрации углерода менее О,t0X влечет за собой повышение содержания серы и фосфора в стали, так как процессы десульФурации и дефосфорации не успевают закончиться к концу продувки.

При полной замене металлолома металлизованными окатьппами первую порцию их в завалку целесообразно

35 вводить в конвертор после заливки чугуна. так как при вводе под чугун возможны выбросы металла, а при частичной замене металлолома (при использовании химически холодных чугу- 40 нов) ввод окатьппей необходимо производить совместно с твердой частью металлошихты.

Пример. Способ выплавки низкоуглеродистой стали в конверторе

45 осуществлен при выплавке стали 08Ю для холоднокатаного листа особо сложной вытяжки в 300 т конверторах.

В связи с тем, что холоднокатаный лист из этой марки стали предназна50 чен для штамповки деталей особо сложной вытяжки, в соответствии с ГОСТом

9045-80 содержание серы, фосфора и примесей цветных металлов в нем ограничено до 0,025X S, 0,020X Р, 0,03 Cr, 0,06 Ni и 0,06% Си.

907 4

Выплавку стали, включающую продувку до низкого содержания углерода, раскисление, легирование и обработку металла аргоном в ковше, проводили в соответствии с заводской технологической инструкцией по производству холоднокатаной малоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки TTH-5.16-14-07-79. При выплавке опытных плавок осуществляли замену в металлозавалке твердого чушкового чугуна и металлолома металлизованными окатьппами, содержащими .

90-92X Feo, 81 86

2 3Х С.

На опытных плавках также опробованы различные варианты ввода металлизированных окатышей и для сравнения взяты плавки с порционным вводом

4Ь металлизованных окатышей в течение

acего второго периода продувки порциями по 0,4-0,5 т до ее окончания (по известному способу). Технологические режимы опытных плавок и качественные характеристики полученного металла приведены в таблице.

Анализ опытных данных показывает, что ввод металлизованных окатьппей в количестве 20-30Х от веса чугуна двумя порциями, а именно 60-90 общего количества в завалку и остальное — при достижении содержания углерода О, 10-0, 15, снижает окисленность металла после продувки в конверторе, содержание серы и фосфора в сравнении с известным, а также уменьшает концентрацию примесей цветных металлов в стали, в результате чего повышаются пластические свойства холоднокатаного листа: относительное удлинение на 15Х,,предел текучести на 30 MIa. Внедрение предлагаемого способа обеспечивает получение холоднокатаного листа из ста.ли 08l0,полностью удовлетворяющего по механическим свойствам требованиям .

ГОСТ 9045-80, и исключает брак по разрывам при штамповке деталей особо сложной вытяжки.

Экономический эффект от внедрения изобретения в конверторном цехе достигается sa счет исключения брака по разрывам холоднокатаного листа из стали марки 08Ю при штамповке деталей категории ОСВ и составляет

315 тыс. руб. в год.

1127907

Общий расход

I металлизиро-. ванных окатышей, % от веса чугуна оличество окаышей

Пример

МеталлиI зированные окаЧугун ом завал По ходу

У продувки тыщи

275 43,0 54,0

20,0

30,0

70

15,0

О, 15

85

270, О 100,0 37,0

279 35, О 70,0

0,14

50

25,0

О, 12

100 О

27,0

271 29,0 73,0

270 25, О 57, 0

0,08

20

21,0

0,20

70

20,0 275 40 О 55 О

60

О, 10

25,0

О, 13

10.

20. 80

29,0

О, 14

90

28,0

275 17,0 77,0

0,15

26,0

275 10,0 72,0

268 43, О 62,0

12.

0,12

30

23,0

13.

4-10

100 О 20 О 03

7,6

Продолжение таблицы

Химический состав металла после продувки, %

Пример

0 Cr Nip Сц ррш

0,05 0,06

О, 05 О, 020 О, 015 268

0,06 О, 013 О, 010 341

0» 04 0» 025 0» 020 471

0,03

0,02

0,03

0,02

0,10

0,07

О, 16

Расход металлошихты, т

275 22, 5 82, 5

266 65,0 40,0

280 20,0 70,0

278 15,0, 81,0

Известный (данные

270-290 75-100 10 8-29 О п лав- «,». «Л кам) 280 2 89 3 24 6

Содержание углерода в металле при вводе второй порции, %

25 0,12

20 0,14

30 0,10

Продолжение таблицы

1127907 тав металла после продувки, X

iCr

Ррш

О 010 О 006 426 О 01

0,05

0,02

0,02

0,05

412 0,02

0 05

0,011

О, 018

0,04

0,017. 0,.06

452 0 03

О, 009

0,04

0,03

О, 018

О, 022

363 0,03

293 0,02

0,04

О, 020

О, 020

0,03

0,03

0,03

0,04

8. 0,06

0,04

9. О, 06

0,05

10.

0,04

0,05

0,05

0,05

0,03

0,03

0,03

12.

254 О, 02

0,05.О, 03

13.. 0,06 0,011 .,Ä 0,015

0,О6

Известный .(данные по 15 план- "О 04-.0 06 0 018-О 0250 016-0 022 467-670 0 04-О 12IO 06-0 200 09-0 34 кам

247 0,01

0,04

0,053 . 0,023 а а. 519: 0,09 О, 14 0,29

Продолжение таблицы

h ечание

0,61

200

0,67

0,48

160

О, 71 Нестабильная продувка, присадка по ходу плавки ферросилиция

220

:5. 320

199

0,59

Выбросй после присадки второй порции

0,63 Выбросы в начале продувки

6.

200

320

2. 300

3. 330

4. 310

О, 016

0,014

О, 015

О, 013

0,012

О, 009

0,008

0,011

210; О, 03

Ъ

263 О, 02

274 0,03

Продолжение таблицы

1127907 ример

7. 310=. (- ф ;: 310 „. с.,„..ф., ....РО0

;Ф ., с -.,, ф., - 330

190 51

0,70

0,58

0,59

0,69

220 54

0 73

Известный (данные по 15 плав- 280-300 140 -165 35-41:OL043-0 59 кам) 295 153 37, 5, О, 56

lI р и м е ч а н и е.. Числитель - пределы колебаний, знаменательсреднее значение.

Составитель А.Тимофеев

Редактор Н.Джугаи Техред З.Палий Корректор «А.Ильин

Заказ 8877/19 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

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

300

210 51

190 54

190 52

210 56

0,68, Выбросы после присадки второй продукции