Способ выплавки стали

 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при вьшлавке стали с низким содержанием серы. С целью повышения степени десульфурации металла, стабилизации усвоения легирующих добавок , повышения качества и сокращения длительности плавки предложено в ковш на нераскисленный печной шлак присаживать, смесь извести и плавикового шпата одновременно с раскислителями. Расход смеси 20.0-280 кг/т ишака, соотношение известь:шпат 2:1. Присадка смеси в ковш позволяет со - кратить длительность доводки плавки в печи, повысить основность шлака, что положительно сказывается на технико-экономических показателях процесса . 1 табл. с (Л 00 со 4 со N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 С 21 С 5/52

i с

ii

1 .-;Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

pic

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 876729 (21) 3813130/22-02 (22) 18. 10.84 (46) 15. 09.87. Бюл. Р 34 (71) Восточный филиал Института черной металлургии (72) В.И.Андреев, В.И.Вершинин

Я.А,Гильдебрандт, Е.Ф.Демичев, Н.Ф.Бастраков, К.Ф.Дорн, M.Á.Îpæåõ, В.Е.Пащенко, 10.П.Снитко и Н.А.Фомин (53) 669.187.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 876729, кл. С 21 С 5/52, 1979. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области черной металлургии и может быть исÄÄSUÄÄ 1337419 А 2 пользовано при выплавке стали с низким содержанием серы. С целью повышения степени десульфурации металла, стабилизации усвоения легирующих добавок, повышения качества и сокращения длительности плавки предложено в ковш на нераскисленный печной шлак присаживать смесь извести и плавикового шпата одновременно с раскислителями. Расход смеси 200-280 кг/т шлака, соотношение известь:шпат 2:1.

Присадка смеси в ковш позволяет сократить длительность доводки плавки в печи, повысить основность шлака, что положительно сказывается на технико-экономических показателях процесса. 1 табл.

1337419

11зобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электросталеплавильных печах и других сталеплавильных агрегатах (мартеновских печах и конвертерах), и является дополнительным к основному по авт. св. М 876729.

Цель изобретения — повышение степени десульфурации металла. 10

В основном изобретении описан способ производства стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате под одним или несколькими

15 окислительными шлаками, выпуск окислительного шлака в ковш до слива металла, обработку шлака раскислителями и последующий слив на этот шлак металла, при этом при выплавке стали в 40-тонной электропечи данный способ 20 обеспечивает улучшение технико-экономических показателей: в готовом металле содержится в среднем 0,015 . серы (средняя степень десульфурации 31 ), Однако достигаемая степень десуль- 25 фурации недостаточна при работе на высокосернистой шихте и н тех случаях, когда требуется обеспечить в металле пониженное содержание серы.

Кроме того, при восстановлении окис- з0 лов железа и марганца раскислителями в ковше выделяется значительное коли— честно тепла. Это приводи г к черезмерному перегреву тплака и, как следствие, к нестабильному усвоению легиРующих добавок.

Для повышения степени десульфура— ции необходимо н печь вводить известь. Введение извести в печь удлиняет плавку и требует для первоочередного выпуска шлака в ковш перегрева его в печи. С другой стороны, для стабилизации усвоения легирующих добавок, присаживаемых н ковш, этот перегрев не допустим, Это противоре- 45 чие приводит к тому, что на ряде плавок не обеспечиваются одновременно высокий уровень десульфурации металла и стабильное усвоение легирующих элементов. Более того, задержка с ны- 50 пуском из печи шлака приводит иногда к получению стали с высоким содержа4 нием серы и алюминия, что увеличивает отбраковку по поверхностным дефектам.

Подача шпакообразующих материалов, состоящих из извести и плавиковогo шпата, н ковш на нераскисленный печной шлак содержащий 8-12 . 1."еО, обес— печинает их быстрое усвоение за счет образования на поверхности кусков извести легкорастноримых ферритов кальция. Кроме того, тепло, поступающее от экзотермических реакций раскислителей с окисленным шлаком, идет на нагрев и растворение шлакообразующей смеси, и не на перегрев шлака. В результате образуется жидкоподнижный нысокоосновный шпак. Взаимодействие ныпускаемого металла с таким шлаком обеспечивает эффективную десульфурацию стали, а отсутствие перегрева шлака способствует более высокому и стабильному усвоению легирующих добавок.

Кроме того, перенос корректировки основности шлака из печи в ковш сокращает длительность плавки (доводки) и за счет низкой основности и гомогенности выпускного шлака обеспечинает его высокую жидкоподнижность и нормальный сход из печи.

Выпускной шлак, содержащий,/: ГеО

8 — 15; SiO< 13-20; А1 0 3 — 10, для обеспечения надежного первоочередногоо схода из печи должен содержать не более 40-45 СаО. Формирующийся же в ковше рафинироночный шлак обеспечивает необходимую степень рафинирования металла при оснонности шлака не менее двух и составе, : СаО 45-55; SiO 1520; Al 0) 5-10; CaF, 6-8; ГеО О, 51 5 ° Получение такого шлака с учетом восстанонления окислов железа и марганца из печного ппака достигается при присадке в ковш не менее 200 кг/т шлака шлакообразующихся материалов, состоящих из извести и плавикового шпата,. Присадка шлакообразующих материалов н меньшем количестве не обеспечивает необходимую степень де— сульфурации стали. Кроме того, не снижается полностью перегрев шлака от экзотермических реакций, достигающий более 2000 С, что приводит к нестабильному усвоению элементов.

Присадка шлакообразующих материалов в каличестне более 280 кг/т шлака приводит к переохлаждению и загущению шлака, что также влечет за собой снижение стабильности усвоения легирующих элементов и показателей десульфурации.

Отношение массы изнести к массе плавикового шпата, равное двум, определяется необходимостью получения

1337419

45

50 жидкоподвижного ковшевого шлака. При большем расходе плавикового шпата шлак становится слишком жидким, что приводит к разъеданию футеровки и снижению ее стойкости. При меньшем расходе увеличивается вязкость шпака.

Пример 1. В 100-тонной электропечи выплавлено 50 плавок стали

40Х. Корректировку основности шпака производили в печи путем присадки извести и плавикового шпата в количестве 10-15 и 2-4 кг/т соответственно.

Кроме того,- на дно ковша давали 2

2,5 кг/т алюминия, ферросилиций и силикомарганец. Выпускали из печи в первую очередь максимально возможное количество печного шлака. Затем на раскисленный в ковше шпак сливали остальной металл.

Пример 2, В той же печи выплавляли пять плавок стали 40Х по следующей технологии. Шпак окислительного периода, содержащего 40-457 СаО, частично сливали в шлаковню для получения его в печи в количестве 4-6 т,. Шпак в печи корректировали только путем присадки перед его выпуском плавикового шпата в количестве 200 кг.

Шпак сливали из печи в ковш в первую очередь, присаживали на него смесь из извести и шпата в количестве 400600 кг (100 кг/т шлака), вводили в ковш гранулированный алюминий в количестве 2 кг/т металла, ферросилиций и силикомарганец, после чего сливали остальной металл.

Пример 3. Выплавлено пять плавок стали 40Х по технологии, описанной в примере 2, с той разницей, что количество присаживаемой на шпак в ковше смеси из извести и плавикового шпата составило 800-1200 кг (200 кг/т, шлака).

Пример 4. Выплавлено пять плавок стали 40Х по аналогичной тех.нологии с присадкой в ковш смеси в количестве 1000- 1500 кг (250 кг/т шлака).

Пример 5. Выплавлено пять плавок стали 40Х по аналогичной технологии с присадкой в ковш смеси в

35 количестве 1100-1600 кг (280 кг/т шлака) .

Пример 6. Выплавлено пять плавок стали 40Х по аналогичной технологии с присадкой в ковш смеси в количестве 1600-2400 кг (400 кг/т шлака).

Полученные результаты по десульфурации, стабильности усвоения кремния и другие данные приведены в таблице.

Из приведенных данных следует,что выплавка стали по предлагаемой технологии (примеры 3-5) обеспечивает по сравнению с известной (пример 1) значительное (в 2 раза) повышение степени десульфурации. При этом без дополнительного оборудования для внепечной обработки обеспечивается возможность выплавки высококачественного металла с содержанием серы до 0,0257и в северном исполнении — до 0,0150,0207. Надежное получение серы в металле в количестве не более 0,0207 повышает также горячую пластичность металла, что резко снижает отбраковку металла по поверхностным дефектам.

Повьппается стабилизация усвоения легирующих элементов, что значительно увеличивает надежность получения заданного химического состава. В 2 раза сокращается длительность доводки, что соответствует повышению производительности электропечи на 8-107.

Описываемый способ может .быть использован и в других сталеплавильных агрегатах, например кислородных конвертерах.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ выплавки стали по авт.св.

Р 876729, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени десульфурации металла,, стабилизации усвоения легирующих добавок, повышения качества металла и сокращения длительности плавки, в ковш на нераскисленный печной шпак дополнительно к раскислителям присаживают смесь извести и плавикового шпата в количестве 200-280 кг/т шлака при соотношении известь:плавиковый шпат 2:1.

1337419 ой ель- Солеркакке серн в металле, ь Х дки, к Пор клава телень есульурацин готовой тали

О 63

0,42-0, Г9

51:94, О 27

О 021

5 ° 85

11,7

32,35 о; 16-5 з9 о,И1-5;оБ

О ЬЭ 74

5,Ф=5;55 50-И а

О 26

0,16-0,31

О 025

20 ° О

1 ° 50

28,57

5,515-5;озо

71=В

О 27

5,19-îa,ç7 аО 015.

О 032

53,12

0,012-0,520

О 030

0 527-5,033

7s:Ã

О 28 о,73-5;з5

0 010

° 66,67

75=Н

О 63

04031 О 014

0,8

S4,48

5.57- 5, 69

Ь2-94

О 64

15

О 029

0,026-0 ° 032

О 019

О 27

5,17-о, Б

20i0

2 ° 5

34,48

055=0 ° сийз,о иГ

П р н м е ч а н к е. В числителе - средине эиаченик, в экаменателе - nyeaesw.

Составитель М.Прибавкин

Техред И.Попович Корректор И. Эрдейи

Редактор НеШвыщкая

Заказ 4099/24 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набеэ д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

O,ОЗ1 о,о29-о,533

О 035

5;527-0, 0400

О 65

5,И=5,75 065

-5-,Ь=5,67,