Смесь для ковшового рафинирования стали
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали. Цель изобретения - повышение рафинировочных свойств смеси при обработке стали в ковше. Смесь содержит, %: 9-12 кокса, 55-65 известняка, 12-25 алюминия и 8-14 технических лигносульфонатов марки А. Образовавшийся после раскисления оксид алюминия участвует в удалении из стали серы и сульфидных неметаллических включений. Технические лигносульфонаты не только закрепляют смесь на огнеупорной футеровке днища сталеразливочного ковша, но и, разлагаясь, дают лигносульфоновые соли калия, кальция, натрия, которые разжижают оксидные включения, что ускоряет их коалесценцию и удаление из металла. Применение смеси позволяет снизить содержание, %: водорода на 34-37, мера на 50-52, окисных включений на 55-59, сульфидных включений на 45-48, сократить брак на 7,4 кг/т стали. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (511 4 С 21 С 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llQ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (2l) 4231633/31-02 (22) 15 ° 04.87 (46) 30.10.89. Бюл. У 40 (71) Донецкий политехнический институт и Производственное объединение
"Ждановтякмаш" (72) В.С.Сапиро, В.В.Приходько, С.Н.Тимошенко, В.М.Сафонов, Г.А.Пивень, С.Д.Буров, Г.А.Чикаленко и В.Ф.Пилипенко (53) 669.18.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 910790, кл. С 21 С 7/06, 1982.
Авторское свидетельство СССР
У 1043171, кл. С 21 С 5/54, 1983.
Авторское свидетельство СССР
HI 1168623, кл. С 22 С 33/04, !985.
Авторское свидетельство СССР
У 747895, кл. С 21 С 7/00, 1980. (54) СМЕСЬ ДЛЯ КОВШОВОГО РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали.
Цель изобретения — повышение рафинировочных свойств смеси.
Смесь для ковшового рафинирования стали содержит кокс, раскислитель, окислы кальция, размикитель в следующих соотношениях, мас.Х:
Алюминий l5-25
Известняк 55-65
Технические лигносульфонаты марки А 8-14
„„SU„„1518383 А 1 обработке стали. Цель изобретения повышение рафинировочных свойств смеси при обработке стали в ковше. Смесь содержит, Х: кокс 9-121 известняк 55-
65; алюминий 12-25 и технические лигносульфонаты марки А 8-14. Образовавшийся после раскисления оксид алюминия участвует в удалении из стали серы и сульфидных неметаллических включений. Технические лигносульфонаты не только закрепляют смесь на огнеупорной футеровке днища сталераэливочного KOBma, но и, разлагаясь, дают лигносульфоновые соли калия, кальция, натрия, которые разжимают оксидные включения, что ускоряет их ф коалесценцию и удаление иэ металла.
Применение смеси позволяет снизить содеркание, Х: водород на 34-37; сера на 50-52, окисные включения на
55-59, сульфидные включения на 4548, сократить брак на 7,4 кг/т стали. l табл.
М
Сл
Ю
QO
Crvl
Кокс 9-12 00
Сухие материалы смешивают и добавляют связующее до получения однородной массы. Связующее не только скрепляет частицы смеси, но и обес« печивает их прикрепление к огнеупорной футеровке ковша. В подготовительный ковш выпускают плавку из печи.
Находящаяся на дне ковша смесь нагревается металлом. Алюминий расплавляется и поступает иэ смеси в сталь, где вступает в реакцию с
1518383 растворенным кислородом с образованием оксида алюминия, Входящий в состав смеси известняк
1О
20
30
45
55 разлагается с выделением двуокиси углерода, перемешивающей сталь в ковше. Образовавшийся свежеобожженный дисперсный оксид кальция (СаО) является десульфуратором, рафинирующие способности которого еще более возрастают при образовании легкоплавких соединений с оксидом алюминия и окислами от разложения лигносульфонатов.
Пузырьки углекислого газа (CO ) являются химическим вакуумом по отношению к водороду, растворенному в стали. Последующая регенерация углекислого газа углеродом кокса сопровождается увеличением объема газа, не содержащего водород, вдвое. 3а счет этого значительно повышаются рафинировочные свойства смеси, так как улучшаются условия дегазации и интенсифицируются массообменные процессы между металлом и шлаком за счет перемешивания их большим объемом газа.
При содержании в смеси более 257: алюминия ее рафинирующая способность невелика. Это связано с тем, что количество оксида алюминия значительно превьппает необходимое для образования легкоплавких соединений с оксидом кальция, Лигносульфонаты полностью расходуются на разжижение тугоплавкой смеси оксидов алюминия и кальция. Жидкие комплексные соединения не образуются, что наряду с меньшей интенсивностью продувки, вследствие малого выхода окиси углерода иэ-за недостатка иных ингредиентов ухудшает рафинирование стали от неметаллических включений.
Применение смеси, имеющей в своем составе более 65% известняка, не сопровождается значительным рафинированием стали от неметаллических включений. Негативный эффект обусловлен выделением оксида кальция в . количествах больше требуемых для образования легкоплавких соединений с оксидом алюминия, образующимся при раскислении стали. Все лигносульфонаты тратятся на разжижение оксидов кальция и алюминия и их не хватает для того, чтобы снизить температуру плавления иных оксидов, присутствующих в металле. Легкоплавкие комплексные соединения не обра уются, что затрудняет укрупнениь вклн"и ний и уменьшает скорость их удаления иэ стали, снижая рафинирующий эффект от использования данной смеси.
Обработка стали смесью, содержащей более 147 технических лигносульфонатов, не эффективна с точки зрения дега опии, так как связующие материалы активного участия в удалении водорода не принимают. Имеющегося кокса недостаточно для впитывания избыточного количества связующего, что приводит к повьппенной жидкотекучести технических лигносульфонатов.
При суш. е верхний слой помещенной в ковш смеси обедняется связующим, что снижает механическую прочность высушенного материала. Его верхний слой во время выпуска плавки размывается струей, всплывает и разлагается в шлаке, что снижает степень ра финирования стали смесью.
Смесь, содержащая более 12% кокса, не позволяет достаточно полно рафинировать сталь от вредных примесей. Негативное действие избыточного количества кокса объясняется сле— дующим. На его пропитку расходуется значительное количество связующего, что снижает прочность прикрепления смеси к огнеупорной футеронке днища ковша. При выпуске ила ки смесь размывается струей, отрывается от огнеупора, всплывает на поверхность расплава, где разлагается, не оказывая рафинирующего воздействия на сталь.
Избыточный кокс не участвуеT B восстановлении углекислого аза и представляет собой пассивный наполнитечь, не участвующий в рафинировании стали.
Применение смеси, соде1ж .щей м=нее
12% алюминия, не позволяет эффективно рафинировать сталь от неметаллических включений. Это связано как с недостатком оксида алюминия дпя образования жидких соединений с оксидом кальция, так и с повышенным окислением легирующих иэ ферросплавов, Твердые оксиды алюминия и кальция неэффективно удаляют серу и сульфидные включения, а нехватка алюминия для глубокого раскисленин металла увеличивает загрязненность стали оксидными включениями.
При содержании в смеси менее 55% известняка ее рафинирующая способность невелика, Вызвано это тем, что образовавшегося при разложении извест15183 ня«;а оксида кальция недостаточно для образования легкоплавких соединений с оксидом алюминия. Входящие н состан смеси лигносульфонаты полностью расходуются ««а разжиже««ис тугопланких оксидов кальция и алюминия, Жг«дкие комплексные оксиды иэ продуктов раскисления не образуются, что наряду с меньшей интенсивностью продувки вследствие малого выхода окиси углерода ухудшает рафинирование стали от неметаллических включений, Смесь, содержащая менее 87. технических лигносульфонатон, обладает 15 недостаточной рафинирующей способностью. Это связано с плохим закреплением материала на футеровке днища сталераэлиночного KQRIIIB, Некачественное закрепление вызвано большим 20 расходом снязун)к!его на пропитку пористого кокса в процессе смешения ингредиентов, Остан«пегося количеств« лигносульфонатон недостаточно для прочного сцепления смеси с о! неупора- 25 ми ковша. При наполнении ковша смесь отрывается от футеронки и всплывает на поверхность металла, где разлагается без существенного раф<«нирун— щего воздействия н» с,:аль. ЗС
Обработка стали смесью, содержащей менее 97 кокса, не сопровождается значительным удалением водо )ода. ! Это вызвано теы что углерода кокса I недостаточно для восстанонления все-! го углекислого газа, образовавшегося при разложении иэнестняка. Объем газа, выделяющегося из смеси, невелик, что снижает эффективность дегазации стали.
Некачественная защита металла в 40 ковше и струи малым объемом газа, выделяющимся иэ смеси, от окислительного воздействия атмосферы может привести к повышенному окислению легирующих, а следовательно, и к большей 45 загрязненности стали оксиднь<ми включениями.
Пример, Сталь марки 20ГЛ выплавляют в основной дуговой электропечи. Масса плавки 7,5 т. Смесь 5р состоит из 60% известняка, 19% гранулированного алюминия марки AB-91 (ГОСТ 295-79-Е), 11% технических лигносульфонатов марки А (ОСТ 13183-83), 107. молотого кокса <)рак- 55 ции 2,5-5 мм (ГОСТ 18686-84). Расход смеси 5,0 кг/т стали. Предвари83 6 тельно смешанные материалы за 25 м.ш до выпуска пом< щан т и подгогони". ль««ьп! к разливке ковш, кот<)рый и 1 . е сушки отдают под планку. Тем!«е!)ату,t ра с тали перед ныпу< ком 660-1680 соде !)жа«!««е г еры О, 034 — (\ 0 «<«% .;!<. »ыпу ка планки из ° печи <)«бир«к<т пробы лля определения годер)канны н стал«! водородa «! немет;«лг!««чс ск««х
ыклн)чений. В течение н< его выпуск» плавки из печи про««сходит интенсин— ное перемешинание шлаком< Tаллического расплав -, ыспг«ь«наюпгими с днищами конп!а газовыми пуз!«ряч«!. По ле успокоения стали ковш передают и р«-.лпночный пролет и начинают разлинку.
Параллельно с маркиравочной отбирают пробы « а содержание н ст«ли водорода и нем T«J«ëè÷åñêèõ включений.
Испытывают также смес» по из«<е< т-пому способу прн выпуске планки ««з печи н процессе наполнения ковша )т уровня, соотнетстнующего !/5-3/4 объема выпускаемого металла.
Пробы при испытаниях известных смсс"й отбирают так же, как при опробовании предлагаемой, В Габ)ШцЕ Прн«)с,)< «EEI СВЕдЕНИя Об изм нс нии одержанин в стс«ли нре- ««««< прим сей при рафинпров,«нии раз..н ны"и
СЧ<.. E«EE««, предгтавленпых н т«блице данных с.-с,«ует, что наиболыпс и ра «инируюп«й гп.)собностью <) cE Et c b (г«р«смерь. ) - 3, . 1 е применен! е по»ног«яет снизить соде; ).«<ан««е в стали нод)род на 34-)i 7, гс ры .— »a 50-52i;, Rключ <:. ««ий — E! « ) -5 9% фидных включений — на 45-48%, а такжс сократить брак на 7,< к! /r сч.-ли. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Смесь для коншсыorn рафинирования стали, с )держащая кокс, «пюминий, известчяк и разжижитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, чп о, с цельк) повьппения рафинированных свойств, и качестве разжижителя испсль уют техническ.ге лигносульфонаты марки А при соотношении ингредиентон, маг.7.: Алюминий 12-25 Известняк 55 — 65 Технические лигносульфонаты марки А 8 — 14 Кокс 9 -!2 1518383 Состав смеси, Х нименне содермания в стали, Х Пример Кокс Алюминий Извест няк сульфидов хнич водо- серы рода окси лиг дов уль Составитель В.Самсонов Техред М,Ходанич Корректор Л.Патай Редактор М.Петрова Заказ 6568/31 Тирам 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101 2 3,, 4 6 9 12 10 19 l2 25 1l 26 8 18 10 11 l3 17 Известный 54 59 66 63 способ l4 11 9 l5 l3 37 34 36 26 22 34 18 50 55 52 59 50 59 28 44 34 34 26 28 31 37 44 50 47 48 22 29 23 28 
