Способ внепечной обработки и доводки стали в ковше

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии внешней обработки и доводки сталей . Цель изобретения - уменьшение расхода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава стали и сокращение продолжительности обработки и доводки. В способе внепечной обработки и доводки стали в ковше, включающем выпуск металла из сталеплавильного агрегата в ковш, транспортировку ковша на установку доводки стали по химическому составу. Предварительную продувку стали аргоном , ввод Предварительной порции ферросплавов и легирующих материалов в ковш, продувку стали после ввода предварительной порции, отбор предварительной пробы стали, ввод корректирующей порции ферросплавов и легирующих и продувку после ввода корректирующей порции, предварительную порцию ферросплавов и легирующих материалов . вводят в ковш в количестве 80-90% от расчетного их расхода для получения нижнего предела марочного содержания элементов в стали, причем ввод предварительной порции, предварительную и перемешивающие продувки стали аргоном совмещают с выпуском плавки, а предварительную пробу стали отбирают перед транспортировкой ковгаа на установку доводки стали. 2 табл. i (Л со 4 to

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

41212 А1 (19) (11) (51) 4 С 21 С 7/00

ВСЕГО РМ4%

13,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬКЪМ()ТЕЧА

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054069/22-0? (22) 14,04.86 (46) 30,09,87, Бюл. 1(36 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) В.M.Tàðàñoâ, А.Л,Мясников, А.А.Алымов, В,А.Уйманов, Л.М,Васильев, В.И.Якушин и М.В.Вахненко (53) 669.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1242530, кл. С 21 С 7/00, 1985.

Черная металлургия. Бюллетень научно-технической информации, 1984, 1(- 19, с. 11 — 20. (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ И

ДОВОДКИ СТАЛИ В КОВШЕ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии внешней обработки и доводки сталей, Цель изобретения — уменьшение расхода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава стали и сокращение продолжительйости обработки и доводки, В способе внепечной обработки и доводки стали в ковше, включающем выпуск металла из сталеплавильного агрегата в ковш, транспортировку ковша на установку доводки стали по химическому составу, предварительную продувку стали аргоном, ввод предварительной порции ферросплавов и легирующих материалов в ковш, продувку стали после ввода предварительной порции, отбор предварительной пробы стали, ввод корректирующей порции ферросплавов и легирующих и продувку после ввода корректирующей порции, предварительную порцию ферросплавов и легирующих материалов вводят в ковш в количестве 80-90Х от расчетного их расхода для получения нижнего предела марочного содержания элементов в стали, причем ввод предварительной порции, предварительную и перемешивающие продувки стали аргоном совмещают с выпуском плавки, а предварительную пробу стали отбирают перед транспортировкой ковша на установку доводки стали. 2 табл.

1341?12

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии внепечной обработки и доводки сталей.

Цель изобретения — уменвшение рас5 хода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава стали и сокращения продолжительности обработки и доводки. !О

Техническая сущность данного предложения сдстоит в следующем. Совмещение предварительной порции вводимых в ковш материалов и предварительной продувки металла аргоном с выпуском 15 плавки позволяет провести эти операции вне установки доводки металла, следовательно, из цикла внепечной обработки исключается время на проведение этих приемов, которые на установ- ?О ке доводки проводят последовательно.

В результате этого сокращается продолжительность цикла доводки металла в ковше. Кроме того, совмещение этих приемов во времени позволяет исполь- 25 зовать энергию падающей в ковш струи жидкого металла на перемешивание раскислителей и легирующих материалов в объеме металла и предотвращает явление "заметалливания" ферросплавов, ЭО часто встречающееся при вводе их в ковш на установке доводки и приводящее к повышенному расходу аргона и переохлаждению металла во время обработки его аргоном. Результатом совмещения продувки металла с выпуском плавки является снижение удельного расхода аргона на 40-507. Снижение расхода аргона на продувку, в свою очередь, положительно сказывается на 40 экономии энергозатрат на технологический процесс выплавки стали, поскольку при этом перегрев металла перед выпуском его из печи уменьшается примерно на 10 С по сравнению с вводом предварительной порции ферросплавов на установке доводки металла.

Выбор расхода раскислителей и легирующих материалов в количестве 80907, от необходимого для получения заданного состава стали по нижнему марочному пределу направлен на повышение точности попадания в необходимый состав стали. Это достигается благодаря тому, что при этом расходе после ввода предварительной порции материалов в ковш химический состав стали оказывается ниже требуемого в любых случаях отклонения веса плавки от

Таблица1

Операции внепечной обработки и доводки металла

Продолжительность операций, мин, по способу в ковше извест- предланому гаемому

10 (пред— варительная продувка и ввод предварительной порции совмещены

Выпуск плавки в ковш

10 с выпуском) Транспортировка ковша

5 (предварительная стандартного. Если вес металла меньше стандартного, вероятность получения стали с химическим составом, выходящим за верхний марочный предел, исключается. С другой стороны, при химическом составе стали ниже заданного нижнего предела путем ввода корректирующей порции ферросплавов и легирующих материалов становится возможным получать сталт с небольшими отклонениями по нижнему марочному пределу и тем самым уменьшить расход ферросплавов на раскисление и легирование стали.

Отличие способа, состоящее в том, что предварительную пробу металла отбирают перед транспортировкой с галеразливочного ковша на установку доводки металла, обеспечивает сокращение цикла внепечной обработки и доводки металла в ковше в сравнении с известным способом, поскольку транспортировка ковша по времени совпадает (совмещается) с анализом пробы металла, отобранной иэ ковша. "-то отличие позволяет начинать доводку металла в ковше сразу же после постановки ковша на стенд, так как к моменту постановки ковша на стенд анализ пробы оказывается завершенным, В табл. 1 приводятся сравнительные данные по продолжительности внепечной обработки и доводки стали в ковше по предложенному и известному способам.

134 1 212

Таблица 2

Продолжение табл, 1

Продолжительность операций, мин, по способу

КоличестСодержание марганца

Способ

Операции внепечной обработки и доводки металла в ковше

Доля расхода ферромарганца от расчетного во

Фак

Требуе мый нижний плавок с превышением извест- предлагаеному мому тиего расхода на нижний марочный предел, Х чес предел кое со10 проба отобрана перед транспортиров кой ковша) верхнего дер жамание рочного в го тоПредварительная продувка металла аргоном вой преела, Х ста

Предложенный

1,15 1,27 О

1,15 1 18 0

80

Ввод предварительной порции ферросплавов

1,15 1,17 0 !

90

Перемешивающая продувка металла аргоном, отбор корректирующей пробы, ожидание анализа

1,15 1,18 О

1е15 1е29 3

1,15 1,30 3

1,15 1,41 3

30

Известный 115

115

Ввод корректирующей порции

37

Всего

0,017

Отбор предварительной пробы и ожидание анализа 4

Перемешивающая продувка металла аргоном после корректирующей порции, отбор пробы 3

Ожидание анализа 4 расход аргона, м /т 0,022

В табл. 2 приведены данные, характеризующие воэможность получения стали с нижним пределом содержания марганца в стали 1,15Х при верхнем пределе содержания его

1,55Х.

3S

Из представленных данных видно, что сталь, близкая по составу к нижнему марочному пределу, может быть получена при весе предварительной

40 порции ферросплавов, вводимой в ковш во время выпуска металла и продувки его в это время аргоном, равном 8090Х от расчетного расхода ферросплавов, необходимого для получения ниж45 него марочного содержания элементов.

При этом расхождение фактического содержания заданного элемента по сравнению с нижним пределом составляет

0,02-0,03Х ° По сравнению с прототипом эта разница меньше на 0,12-0,13Х, а по сравнению с аналогом — на 0,2?0 23Х. Благодаря этому достигается экономия ферросплавов, Согласно известному способу, в ковш присаживают все необходимые для раскисления и легирования материалы, и как правило, получают сталь с содержанием элементов существенно выше нижнего марочного содержания

134121 элементов в стали, что приводит к лов вышенному расходу ферросплавов. Это полностью исключается н предложенном способе.

Ниже приводятся примеры осуществления предложенного способа при выплавке стали марки 17ГС, имеющей следующий химический состав, Х: углерод

0,15-0,20; кремний 0,40-0,60; марганец 1,15-1,55; сера не более 0,030; фосфор не более 0,030.

Сталь с указанным содержанием углерода выплавляли в мартеновской печи.

Плавку шихтовали из расчета получения веса жидкой стали 285 т °

Пример 1. Сталь с заданным содержанием углерода выпускали в сталеразлиночный ковш, оборудованный устройством для ввода аргона в металл 2О по мере выпуска металла из печи, Подачу аргона через фурму, предварительно установленную в ковше, осуществляли с начала выпуска плавки н

3 ковш, расход аргона составлял 60м /ч, 26

При заполнении ковша на 30Х его объема н него ввели предварительную порцию ферросплавов, состоящую из 400 кг ферромарганца и 2400 кг 45Х-ного ферросилиция, Расчетный вес указанных ЗО ферросплавов на нижний предел марганца и кремния составляет 5000 и

3000 кг соответственно. Таким образом, вес ферромарганца и ферросилиция в предварительной порции составил 80Х от расчетного для получения нижнего предела содержания марганца и кремния н стали. Продувку металла в ковше аргоном на стадии предварительной обработки металла аргоном вели до оконча — 40 ния схода металла в ковш. По завершении выпуска плавки из ковша отобрали пробу металла и отправили ее для проведения химического анализа. Затем ковш с помощью разливочного крана дос-4> тавили на установку для доводки металла. На стенд установки доводки ковш был установлен через 5 мин после окончания выпуска плавки.

К этому времени был готов анализ пробы металла, отобранной из ковша.

Химический состав стали, по данным этой пробы, был следующим, Х: углерод 0,17; кремний 0,32; марганец 0,92; сера 0 015; фосфор 0,020. На основании данной пробы был определен вес корректирующей порции ферросплавов: ферромарганец 816 кг и ферросилиций

550 кг, которая была введена в металл

2 в в течение 1 мин, сразу начата продув" ка металла аргоном с расходом 50 м /ч.

Через 3 мин продувку прекратили, отобрали пробу металла на анализ, который был готов через 3 мин.

Химический анализ стали после ввода корректирующей порции ферросплавов был следующим, Х: углерод 0,17; кремний 0,42; марганец 1,18; сера

0,015; фосфор 0,025.

Состав стали по сравнению с нижним пределом содержания марганца отличался на 0,03Х, кремния — на 0,02Х.

Продолжительность операций обработки металла аргоном и его доводки была следующей, мин:

Выпуск плавки, ввод предварительной порции ферросплавов и продувка металла аргона н ковше во вре— мя выпуска, отбор предварительной пробы металла из ковша 11

Транспортировка ковша на стенд установки доводки металла 5

Ввод в ковш корректирующей порции ферросплавов 1

Перемепивающая продувка металла в ковше аргоном 3

Отбор пробы металла после корректировки и ожидания анализа 4

Всего 24

Пример 2. Обработку металла и доводку его химического состава проводили по технологии, аналогичной описанной н примере 1, При этом вес предварительной порции ферросплавов, введенной в ковш во время выпуска плавки, составлял 85Х от расчетного расхода для получения нижнего предела марочного содержания марганца и кремния. Вес ферросплавов в предварительной порции составлял: ферромарганец 4250 кг; 45-ный ферросилиций 2550 кг.

После выпуска металла и продувки его аргоном непосредственно перед транспортировкой ковша на доводку металла отобрали пробу металла из ковша, К моменту постановки ковша на стенд доводки металла был получен анализ пробы, Х: углерод 0,16; крем212 8 ний 0 35; марганец 0 95; сера 0 015; фосфор 0,018, На основании этого анализа определили вес корректирующей порции ферросплавов 856 кг; 457-ного ферросилиция — 350 кг.

После продувки металла аргоном в течение 3 мин отобрали пробу металла из ковша, анализ ее показал следующий состав, Х: углерод 0,018; кремний

0,4?; марганец 1,17; сера 0,015; фосфор 0,021.

Полученный состав стали отличался от нижнего марочного предела по кремнию по 0,02Х, по марганцу на 0,02Х.

Продолжительность операций внепечной обработки и доводки металла была следующей, мин:

Выпуск плавки, ввод в ковш предваритель1 ной порции ферросплавов и продувка металла аргоном во время выпуска, отбор предварительной пробы металла из ковша 9

Транспортировка ковша на стенд доводки металла 4

Ввод в ковш корректирующей порции ферросплавов I

Леремешивающая продувка металла аргоном 3

Отбор пробы после корректировки и ожидание анализа 5

Всего 22

Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение стали, имеющей заданный состав, близкий к нижнему марочному содержанию элементов.

30

45 формула изобретения

1341 ний 0,36; марганец 0,93; сера 0,017; фосфор 0,017.

На основании данного химического анализа был рассчитан вес ферроспла5 вов корректирующей порции: ферромарганец 920 кг; Аерросилиций 280 кг.

После продувки металла аргоном в течение 3 мин отобрали пробу металла из ковша, анализ которой показал сле- I0 дующий состав стали, 7: .углерод

0,018; кремний 0,42; марганец 1,18; сера 0,017; фосАор 0,024.

Полученный состав стали отличался от нижнего марочного состава по крем- 15 нию на 0,02i!, по марганце на 0,037, Продолжительность операций внепечной обработки и доводки химического состава стали была следующей, мин:

Выпуск плавки, ввод 20 в течение его предварительной порции ферросплавов и продувка металла аргоном во время выпуска; отбор предварительной пробы металла иэ ковша 10

Транспортировка ковша на стенд установки доводки металла 5

Ввод в ковш корректирующей порции Аерросплавов 1

Перемешивающая продувка металла аргоном 3

Отбор пробы после корректировки и ожидания анализа 4 40

Всего 23

Пример 3. Обработку металла аргоном и доводку его химического состава осуществляли, как B примерах 1 и 2, Вес предварительной порции ферросплавов, введенной в ковш во время выпуска плавки, составлял

90Х от расчетного расхода для получения нижнего предела марочного содержания кремния и марганца. При этом 50 вес ферромарганца в ней составлял

4500 кг, 45 -ного ферросилиция

2700 кг. Во время выпуска металл в ковше продували аргоном, По окончании выпуска из ковша отобрали пробу металла, Далее ковш перевеэхй» на стенд установки доводки металла, Предварительная проба металла имела следующий состав, 7: углерод 0,16; кремСпособ внепечной обработки и доводки стали в ковше, включающий выпуск металла иэ сталеплавильного агрегата в ковш, транспортировку ковша на установку доводки стали по химическому составу, предварительную продувку стали аргоном, ввод предварительной порции ферросплавов и легирующих материалов в ковш, продувку стали после ввода предварительной порции, отбор предварительной пробы стали, ввод корректирующей порции

Составитель А.Минаев

Техред М. Ходанич Корректор М. Пожо

Редактор М.Циткина

Заказ 4402/31

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

13412 ферросплавов и легирующих материалов и продувку после ввода корректирующей порции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава стали и сокращения продолжительности обработки и доводки, предварительную порцию ц) ферросплавов и легирующих материалов

\ вводят в ковш в количестве 80-q07 от расчетного их расхода для получения нижнего предела марочного содержания элементов в стали, причем ввод предварительной порции, предварительную и перемеажвающие продувки стали аргоном совмещают с выпуском плавки, а предварительную пробу стали отбирают перед транспортировкой ковша на установку доводки стали.