Способ обработки металла в ковше-печи

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА В КОВШЕ-ПЕЧИ нейтральным шлаком, включающий наведение шлака при переливе жидкого полупродукта, нагрев металла электрическими дугами и вакуумирование , отличающийся тем, что, с.целью более полного удаления водорода из стали, предотвращения науглероживания металла и сокращения длительности его обработки, электродуговой нагрев проводят при максимальной полезной мощности и соотношении u i - 0,9 - 1,1, (Л где LC - межэлектродное расстояние; толщина шлака. ел со О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

»» »» (я)4 С 21 С 7/00

f>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3701959/22-02 (22) 16.02.84 (46) 07.08.85. Бюл. Р 29 (72) Н,А.Серова, Г.А.Фарнасов, 0,Н.Шнейтер, А.Г.Глебов, А.С.Михайлов, В,А.Литвак и В.И,Игнатьев (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени институт стали и сплавов (53) 669.182(088,8) (56) Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. -M. Металлургия, 1977, с. 208. . Морозов А.H. и др. Внепечное ра. финирование стали. — M.: Металлургия, 1975, с. 98-106. (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА В

КОВШЕ-ПЕЧИ нейтральным шлаком, включающий наведение шлака при переливе жидкого полупродукта, нагрев металла электрическими дугами и вакуумирование, отличающийся тем, что, с .целью более полного удаления водорода из стали, предотвращения науглероживания металла и сокра. щения длительности его обработки, электродуговой нагрев проводят при максимальной полезной мощности и соотношении

И

=0,9-1,1, »> где L3 — межэлектродное расстояние;

Нш — толщина шлака.

1171536 г

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а более конкретно к производству стали с применением агрегатов внепечного рафинирования и вакуумирования с подогревом электрическими дугами типа ковш-печь.

Цель изобретения — более полное удаление водорода из стали, предотвращение науглероживания металла и сокращение длительностиего обработки. 1О

При использовании полезной мощности в дуге меньшей максимальной не обеспечивается необходимая жидкоподвижность шлака, а также увеличивается время обработки металла. 15

Способ осуществляют на установке внепечного рафинирования и вакуумирования типа ковш-печь вместимостью

150 т.

На чертеже изображена схема техно- 20 логических операций при внепечной обработке металла.

Пример. При обработке стали

16ГНМА (плавка 190478) полупроцукт химического состава, Е: jC) 0,12;

jMng 0,28;,(Si) 0,005; (PI 0,006;

fS) 0014; (Cr) О, 19; (Ni) 1, 17 выплавляют в основной мартеновской печи 1 (выпуск осуществляют без предварительного раскисления стали), Температура металла на выпуске из

О мартеновской печи составляет 1630 С.

Жидкий металл 2 переливают в цилиндрический ковш 3 — установки типа ковш-печь 4 с высокоглиноземис- 35 той футеровкой,отсекая печной шлак, Масса металла в ковше установки

144 т. Для формирования нейтрального шлака 5 при переливе из разливочного ковша в ковш установки присаживают 40

100 кг шамота (0,85 кг на 1 т стали) из расчета толщины слоя нейтрального шлака 40 мм. Перелив металла в ковш установки длится 30 мин. Время от момента выпуска металла из мартенов- 45 ской печи до включения электродугового нагрева 38 мин. После 15 мин подогрева замеряют температуру металла и шлака и проводят отбор проб металла и шлака на определение хими- 50 ческого состава. Нагрев металла до первой пробы и замера температуры проводят, вводя в рабочее пространство среднюю активную мощность

9,5 МВт, скорость нагрева металла 55 составляет 1 С/мин, t 1518 С, о О.

1525 С, Н4,, =- 40 мм. Ilàëåå перео ходят на уровень активной мощности

P = 10,5 МВт, V = 253 В, поддержйвая отношение 0,9 < (Ld/Н ) < 1,!. ь

Длительность нагрева до второй пробы составляет 11 мин, скорость о нагрева металла 2,5 С/мин, Химический состав стали по второй пробе следующий, Е: С f 0,12; (Мп) 0,28; fSi)

О, 005; (Р) О, 006; (S ) О, 014; )Crj

О, 19; fNi) 1,17; fCu) 0,18. Видно, что науглероживания не происходит, Химический состав нейтрального шлака, 7: (CaO) 9,33; (810 ) 19,59; (Мр;О) 5,28; (FeO) 5,47; (MnO) 13,54; (А1 0 ) 32,26.

При поддержании уровня активной мощности P = 10,5 МВт и увеличении толщины слоя шлака присадками 40 кг шамота до 60 мм скорость нагрева металла составляет 2,3 С/мин, о

1612 С; t 1710 С. ХимиЫ2 ческий состав стали по третьей пробе следующий, Х: (CrJ 0,22;

PCuj 0,18; Мо 0 44; (S) 0,0 l4.

Сравнительнйе показатели обработки металла под нейтральным шлаком по известному и предлагаемому способам предстаялены в табл. 1.

Химический состав шлака по третьей пробе следующий, Е: (СаО) 8, lО; (Si0<) 15,29; (MgO) 5,03; (MnO) 11,09; (А1 03) 37,86; (Р О5.) 0,22, (FeO)

4,39; (Сг20 ) 0,23.

Длительность нагрева до начала вакуумирования составляет 55 мин.

Следовательно, промышленная проверка технологии обработки металла под нейтральным шлаком с применением предлагаемого способа показывает, что помимо стабилизации горения дуг и исключения науглероживания металла сокращается длительность цикла обработки и снижается расход электроэнергии.

Изменение содержания газов в металле при обработке стали 16ГНМА под основным и нейтральным шлаками показано в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что при одинаковом начальном содержании газов степень удаления водорода при обработке под нейтральным шлаком выше, чем при использовании основного.

Конечное содержание кислорода в об— щем случае отличается незначительно из-за одинакового режима окончательного раскисления.

Использование предлагаемого способа обработки жидкого металла под

1171536 4 работки на 50%, снижение удельного расхода электроэнергии на 20%, увеличение степени удаления водорода в 1,2 раза. нейтральным шлаком в ковше-печи по сравнению с известными обеспечивает. предотвращение науглероживания метал ла, сокращение длительности цикла об—

Т ° блнtt& t

Первый еаме

tteP&rytSl Ме ва г е2 ° нин

И&веста&а

»0

15200

1525 86 37 8400 2100

1525 69 6 8900 10300

190541 16ПН14 t38 24 50

190443 1ОГН21ЬРЛ 134 20 15

101

13500

Предлагаемая

1560 50 14 1000 8400

1570 50 21 96 ") 8000

» 200

180499 16ГННА t25 16 24

190553 22К

132 11 24

1ОООО

П р н и е ч а н н е. - время от момента окончания перелива ло включения нагрева ° 2& — время от момента е включения нагрева до первого венера температуры металла, соотновенне Ы/Н1 в предлагаемык реаимак попцерннвают равное 0,9 (I.d/ I„) c I, I

Та блица 2

Степень удаления кислорода, %

Степень

Число плавок удаления водорода, % основной 10

2.

5 00

2,20

0 0139

2.

0,0020

Нейтральный 10

2.

5 18

1,70

0 0141

2.

0,0022

84,3

П р и м е ч а н и е. В числителе показано начальное содержание газов; в знаменателе содержание газов в конце обработки.

Составитель И. Журина

Техред М.Гергель

Тираж 553

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание водорода, см/100 г

Редактор Н.Гунько

Заказ 4821/28

Содержание кислорода, %

КоРРектоР С, Иекмар

Подписное