Способ раскисления стального расплава на выпуске

 

СОЮЗ СС8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„54028 (5D 4 С 21 С 7/00.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3812652/22-02 (22) 19.11.84 (46) 30.08.86. Бюп. Р 32 (71) Донецкий научно †исследовательский институт черной металлургии (72) Л.В. Аграноник, Л.И. Крупман, В.М. Бреус, M.Ë. Плеплер, В.Г. Гурвич, Ю.И. Гладилин, С.С. Бродский, И.П. Гриневич и В.Н. Кравченко (53) 669.18.046.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 592851, кл. С 21 С 7/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 564338, кл. С 21 С 7/00, 1976. (54)(57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛЬНОГО РАСПЛАВА HA ВЬП1УСКЕ, включающий последовательный ввод в ковш 40-607. алюминия, расходуемого на плавку, ферросплавов и остального алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения раскислителей, улучшения качества металла и увеличения выхода годного, при наполнении ковша на 1/10-1/6 вы-, соты вводят разовой порцией 10-207 алюминия, затем в период наполнения ковша с 1/6 до 1/4 высоты равномерно вводят алюминий с интенсивностью

0,3-2 кг/т"мин, а остальной алюминий вводят в ковш после присадки ферросплавов, с интенсивностью, в 1,5-3 раза превышающей предыдущую.

1254028

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке спокойной стали с раскислением ее в ковше алюминием, кремнием и марганцем. 5

Цель Изобретения — повышение степени усвоения раскислителей, улучшение качества металла и увеличение выхода годного проката.

После выпуска в ковш 1/10-1/6 час- 1О ти расплава вводят 10-207. алюминия разовой порцией, затем в процессе выпуска 1/6-1/4 части расплава алюминий вводят равномерно с интенсивностью 0,3-2 кг/т мин, ферросплавы вводят непоередственно после введения

40-60% алюминия, а остальную часть алюминия после введения ферросплавов — равномерно с увеличенной B 1,53 раза по сравнению с предыдущей пор- 20 цией интенсивностью.

Введение первой порции алюминия ранее, чем в ковш выпущена 1/10 часть металла, приводит к увеличению загрязненности стали включениями магнезиальной шпинели. Введение первой порции алюминия после выпуска более !

/6 части расплава увеличивает не— равномерность распределения алюминия в стали, повышает ее загрязненность ЗО апюмосиликатами и ухудшает технологичность стали при прокатке.

Введение с первой порцией менее

103 алюминия не улучшает качествен-ные характеристики стали из-за по- 35 вышенной эагряэненнос..и силикатными включениями. Введение с первой порцией более 207 алюминия вызывает увеличение загрязненности стали магнезиальными шпинелями. Первая порция 4О алюминия в размере 10-20K от общего его количества оказывается оптимальной с точки зрения формирования наиболее благоприятного состава оксидной фазы и наибольшего усвоения элемен- 45 тов из вводимых ферросплавов.

Последующее равномерное введение алюминия с интенсивностью 0,3-2 кг/

/т-мин способствует наиболее полному связыванию кислорода атмосферного 5О воздуха, который захватывается турбулентным потоком поступающего в ковш металла.

Интенсивность ввецения алюминия принимают в зависимости от степени у турбулентности потока металла, поступающего иэ сталеплавильного агрегата. При относительно спокойном выпуске алюминий вводят с интенсивностью 0,3 — 0,7 кг/т мин, а при значитепьных завихрениях струи и ее разбрызгивании алюминий вводят с интенсивностью 1,5-2 кг/т мин. Средние значения интенсивности введения алюминия выбирают при нормальном характере выпуска. Введение алюминия с интенсивностью менее 0,3 кг/т мин не обеспечивает нейтрализации вовлеченного иэ воздуха в металл кислорода даже при наиболее спокойном режиме выпуска, а увеличение интенсивности более 2 кг/т.мин приводит к увеличению загрязненности стали скоплениями включений корунда вследствие образования локальных участков с повышенным содержанием алюминия.

Введение алюминия в течение периода, превышающего продолжительность выпуска 1/4 части расплава, приводит к увеличению окисленности металла и снижению степени усвоения алюминия и ферросплавов, а сокращение периода введения алюминия до значений, меньших продолжительности выпуска 1/6 части расплава, увеличивает локальное пересыщение расплава алюминием и загрязнение его строечными включениями корунда.

После введения по указанному режиму 40-602 алюминия металл хорошо подготовлен к введению ферросплавов.

Интенсивность равномерного введения алюминия после ферросплавов в 1,5 — 3 раза превышает интенсивность

I равномерного введения алюминия пе— ред присадкой ферросплавов. Если это отношение менее 1,5, качество металла ухудшается из-за повышенной загрязненности металла стеклообраэными включениями силикатов марганца.

Если отношение интенсивностей превышает 3, увеличиваются загрязненность стали строчечными включениями, пораженность типа "заворот корки", плены и рванины.

Пример ы 1-5. В основной

160 †тонн мартеновской печи выплавляли стальной расплав для получения стали марки 20, который в процессе выпуска в сталеразливочный ковш раскисляли алюминием в количестве 1 кг/т, кремнием, марганцем.

После выпуска в ковш 1/10-1/6 части расплава в металл вводили разовой порцией 10-20Х кускового алюминия 16-32 кг), затем в процессе выпус12540

ТаблиЦа 1

Отношение инВнеде но

Режим введения первой порции алюРежим введения второй (равномерной) порции ,алюминия

Введе

План тенсивностей апюми иия д ка

Коли- ИнОкон- Продолжичание тельность мииия

Е1нКоличестПродолжиВведе- тельность но тенсивность кг/

/т.мин всего кг введения честприсадки ферро

Количеств тенсинность введево адюми ния в третьей н нторой порция в частых выно кг/т пущенного в ковш металла от общего ег количества миния, кг спланон, алю- .в час с ныпущенио миния кг минин, кг

Х от тях ния ныпущенно кг

ro ме телла

Х от обще г колиХ от общемииия, кг/

/т ° ми го в да ннеде4 ния общего ковш честв

1 коли1 честго метал ла от количества на,îáöåминия ч го количеств

160 2,2

0,67

l,0

I0

160 2

1,0

3 ка 1/6-1/4 части расплава куски алюминия массой 2-4 кг присаживали рав— номерно с интенсивностью введения алюминия 0,3-2 кг/т.мин. Непосредственно после введения 40-607 алюминия на струю металла присаживали ферросилиций и силикомарганец или ферроси7ыций и силикомарганец, или ферросилиций и ферромарганец в количествах, необходимых для получения тре- 10 буемого содержания этих элементов в стали. Присадку ферросплавов на плавках 3 и 4 осуществляли относительно быстро — за 20-25 с, на плавках 1, 2 и 5 — несколько медленнее — за

1 — 1,5 мин. После введения ферросплавов в металл вводили остальной алюминий (40 †6) в виде кусков массой

2-4 кг, причем куски забрасывали в ковш равномерно, а интенсивность вве-70 дения алюминия поддерживали в 1,53 раза более высокой, чем до присадки ферросплавов, присадку алюминия заканчивалгы до выпуска 1/2-3/4 мет алла. 25

Металл из ковша разливали в слитки сифонным способом, из слитков прокатали трубную заготовку.

Степень усвоения кремния и марганца определяли по результатам анализа ковшовой пробы, алюминия — по пробе из проката. В готовом прокате контролировали качество поверхности и определяли расходный коэффициент производства заготовки из слитков.

Подробные режимы осуществления способа на каждой плавке приведены! I /7 16 1/4 180 80

2 I/6 32 I/6 70 48 1,54

28 4 в табл. I полученные технико-экономические результаты — в табл. 2 и 3.

Плавка 6 аналогично плавкам 1-5 состава выплавлена в 160 — тонной мартеновской печи и раскислена при выпуске в ковш алюминием в количестве

1 кг/т, кремнием и марганцем по технологии, регламентированной известным способом. При выпуске от 1/5 до

1/4 металла в ковш ввели 0,4 кг/т алюминия или 64 кг, что соответствует 407. Через 1,5 мин присадили ферросплавы — ферросилиций и силикомарганец, а затем остальной алюминий в количестве 0,6 кг/т. Присадку алюминия закончили до выпуска в ковш

2/3 расплава.

Предел металла и контроль качества осуществляли, как на плавках 1 — 5.

Плавки 7 и 8 аналогичного плавкам

1-6 состава раскислены в ковше с последовательностью операций, аналогичной предлагаемой, однако некоторые параметры осуществления способа отличались.

Передел и контроль качества осуществляли, как на плавках 1-6.

Предлагаемый способ обеспечивает увеличение степени усвоения алюминия на 7-167., кремния на 8-167, марганца на 3-77., улучшение качества поверхности металла и снижение брака на

0,2-0,47, увеличение выхода годного проката на 2,8-4,17.

Режим введения алюминия после присадки ферросплавов

2/3 О, 15 105 64 1,5

2/3 0,15 65 80 3,1

1254028 т

Введе- но

Режим введе ння первой порции amo" миния

Режим ьведения алюминия после присадки ферросппавов

Нведе но

Отношение иналюми ния д тенсивностей

Окон- Продолжичание 1 тельность

Ин- нля

Количест1

КолиПродолжительностьь присадки ферро сплатенсивность кг/

/т мин всего введения

Коли- Введечеств но честтенсивность во в частях вы- с во алюминия в, в час кг/т пущенного в ковш металла от общего er количества милля, кг (у-! го в

1ковш минна, кг введе иня вов, третьей и второй порциях кг кг

Х от обще г колнХ от общего колиЕ от общеминин q кг/

/т ми

ro честв чества ла от общего количеств количества

3 I /10

1/6 100

1,О

120 96

6О

0,2

44 О 97 64

1,5

1,5

12,5

4 l /8

1/5 75

64

40

Т,0

80 2 96

О,!

16

1/4 225

3/4 0 25 230

lá0

1,О

5 1/6

94

0,6

45 О 3 66

21

2/3

1 60

1,0

180

0,06

64 16 64

0,2

96

6 (про тотип) l,33

2,II 60

37, 5

1/8 75 52

7 1/5

2/Э 0 15 90

I 0

2,8

62,5

54

3,4

60 0,28 100

62,5

1/Э 240

8 . 1/12

3!4 О,!8 130

1,0

0,96

37,5

25"

Параметры отклоняются от предложенных. Т аблица 2

Увеличение выСреднее содержание

Количество загоБрак проката по

Плавю- кремНИ НИЯ хода год ного про. ката, % поверхностным дефектам, % марганца

ТОВОК с грубыми дефектами, % ка алюмиНИЯ В ток прокате,% заготов ка", т/т

0,035 35. 91,9 92.,8 8,7

0,030 30 89,2 91,4 11,!

0,028 28 86,5 88„6 12,2

0,036 36 94,6 90 9,4

4, 14

0,64

1,203

1,209

3,66

0,57

2,79

0,78

1,22

2,95

1,218

0,71

1,216 3,11

0,68

10,4 выну щенн го м талл до введ ния алю .. мини ч

Режим введения второй (равномерной) порции алюминия

I /20 30 (при выпус-, ке от

I/5 до 1/4 металла) тепень усвоения, %

0,033 33 86,5 91„4

Ь

Продолжение табл,1

Расходный коэффициент

"сли1254028

Продолжение табл,2

Среднее содержание

Степень усвоения, 7

Увеличение выБрак проката по оличесто загоПлавка кремния марган ца ток1,255 0

0,98

0,021 21 78,3 85,7 26

1,259 -0,3

1,273 -1,43

0,95

81,1 84,3 21,6

78,3 87,1 19,7

0,022 22

0,021 21

1,03

Таблица 3

Содержание элементов в ферросплавах, Ж

Содержание в металле перед раскислением, 7.

Плавка

В силикомарганце

PeSi SiNn

Si Mn марганца кремния

0,03 0,14 900 6001 63,8 — 74,7

0,03 0,12 600 750 65,3 17,1 74,7

520 750 64,3 17,1 74,7

0,03 0,14

0,03 0,23

550 660 6(,3 18,3 72,8

0,03 0,17 500 770 64,3 18,3 72,8

610 900 65,3 17,1 74,7

0,03 0,15

0,03 0,16 630 780 65,3 18,1 73,0

0,03 0,15 610 790 63,8 18,1 73,0

6 (прототип}

1 алюми1ния в

1прокате,X

Прототип овок с рубыми ефектаMH Х

Количество вводимых ферросплавов, кг поверхностным дефектам, Х

Кремний в ферросилиции

Расходный ко,эффици- ент

И слиэаготов ка", 1 т/т ! хода год ного про ката, Х

Продолжение табл ° 3

Содержание в готовой стали, %

Степень усвоения, % ведено в металл ерросплавами, %

Плавмарганца ремня марганца кремния кремния марганца

0,36

0,40

0,32

0,44

0,28

0,50

0,31

0,49

0„28

Прототип

0,51

0,30

0,345

0,46

0,31

0,345 0,356

0,332 0,36

0,46

0,29

На плавке 1 в металл вводили ферромарганец с содержанием марганца 74,7%.

Корректор И. Эрдейи

Подписное

Цроизводственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,359 0,28

0,325 0,35

0,289 0,35

0,296 0,30

0,289 0,35

Составитель В. Самсонов

Редактор Л. Повхан Техред А.Кравчук

Заказ 4689/30 Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

91,9 92,8

89,2 91,4

86,5 88,6

94,6 90,0

86,5 91,4

78,3 85,7

81,1 84,3

78,3 87,1