Способ внепечной обработки жидкой стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной десульфурации стали твердыми шлакообразующими смесями. Цель изобретения - повышение стабилизации удаления серы. Способ включает ввод в ковш при выпуске металла твердой шлакообразующей смеси на основе материалов, содержащих окись кальция. Перед смешиванием компонентов смеси материал, содержащий окись кальция, подвергают продувке высокотемпературным факелом в псевдоожиженном состоянии, при этом температуру в слое материала поддерживают на уровне 925 - 1020°С, а соотношение массы шлакообразующей смеси к массе металла в ковше в момент присадки устанавливают равным 0,03 - 0,05. Проведение специальной обработки извести перед вводом в ковш в составе шлакообразующей смеси и массы металла в ковше в момент присадки позволяет стабилизировать содержание серы в металле. 3 табл.

СОЮЗ COBETCÍÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 21 С 7/00, 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4429940/23-02 (22) 24.05.88 (46) 07.02.90. Бюл. Ф 5 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) А.И, Мастицкий, В.И. Шевченко, С,П. Терзиян, А.М. Поживанон, Д.А. Дюдкин, А.К. Гелюх, В,Б. Морозов, И.И. Полипенко, А.Н. Ванжа, В.П, Нехлебаев, Е.И. Кононенко и Д,Т. Бондаренко (53) 669.18.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1234439, кл; С 21 С 5/54, !986.

Авторское свидетельство СССР

У 1239154, кл. С 21 С 5/54, 1986. (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной десульфурации стали тверИзобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной десульфурации стали твердыми шлакообразующими смесями.

Целью изобретения является повышение стабилизации удаления серы.

При температуре в псевдоожиженном слое менее 925 С не достигается о полное разложение карбоната кальция, снижается скорость удаления гидратированного слоя. Степень занершенности этих процессов колеблется в широких пределах и подвергается воздействию случайных факторов, что

ÄÄSUÄÄ 1541280 А1

2 дыми шлакообразующими смесями. Цель изобретения — понышение стабилизации удаления серы. Способ включает ввод в ковш при выпуске металла твердой шпакообразующей смеси на основе материалов, содержащих окись кальция., Перед смешиванием компонентов смеси материал, содержащий окись кальция, подвергают продувке высокотемпературным факелом в псевдоожиженном состоянии, при этом температуру в слое материала поддерживают на уровне 925-1020 С, а соотношение массы, шлакообраэующей смеси к массе метал" ла .н ковше в момент присадки устанавливают равным 0,03-0, 05. Проведение специальной обработки извести перед нводом в ковш в составе шлакообразующей смеси и массы металла в ковше в момент присадки позволяет стабилизировать содержание серы в металле. 3 табл. приводит к снижению стабильности процесса десульфурации.

При температуре в псевдоожиженном слое более 1020 С получают развитие процессы усадки извести, сопровождающиеся уменьшением открытой пористости и снижением десульфурирующей апособности извести. Это обуславливает нестабильность результатов по десульфурации стали.

Термическая обработка материала, содержащего окись кальция, перед вводом в ковш является необходимым, но не достаточным условием получения

1541280 стабильной десульфурации стали. Важ— ным фактором является также соотношение масс шлакообразующей смеси и металла в ковше в момент присадки.

При значении этого показателя более

0,05 металл переохлаждается, смесь ошлаковывается и кострится, а пои !1 следующее растворение ее н конце наполнения ковша не гарантирует стабильно высокой степени десульфурации металла, При соотношении масс шлако образующей смеси и металла в момент присадки менее 0,03 низкая интенсив(, ность циркуляции металла, вЫзванная большой его массой в ковше, приводит к нестабильному и позднему формированию жидкого шлака иэ твердой шлакообразующей смеси, что дестабилизирует десульфурацию металла от плавки 20 к плавке, Иатериалами, содержащими окись кальция, является известняк или известь с различным содержанием недо пала, 25 Обычно применяемая смесь, даже при самом непродолжительном ее хранении и транспортировке, содержит гидратированный поверхностный слой, избежать образования которого при существующих нормативах на хранение и транспортировку не представляется возможным. Гидратация поверхностного слоя приводит к существенному снижению рeaêöèîííoé способности из35 вести как за.счет уменьшения содержания окиси кальция, так и эа счет снижения открытой пористости. извести.

Кроме того, любая известь содержит определенное количество недопала (от 5 до 20 ), что ухудшает десульфурирующие свойства смеси. На указанные параметры (степень гидратации извести,, открытая пористость извести и содержание недопала) влияет множество факторов, проконтролировать влияние которых невозможно: время от выдачи из печи обжига до загрузки в транспортную емкость, степень герметизaöèè транспортной емкости, влажность воздуха, время хранения в сталеплавильном цехе и т.д. Перечисленные факторы подвержены постоянным колебаниям, что приводит к изменению десульфурирующей способности из"..åñòè н í= ñòàáèëüíîñòè процесса десульфурации стали твердыми шлакообразующими смесями от плавки к плавке.

Стабилизировать де сульфурирующую способность смеси можно проведением

| специальной обработки материала, содержащего окись кальция, перед смешиванием его с другими компонентами смеси, Оптимальным способом такой обработки является продувка материала высокотемпературным факелом во взвешенном состоянии. В высокотемпературном факеле происходит более полное разложение карбоната кальция„ что приводит к повышению реакционной способности извести и стабилизирует ее свойства. Кроме того, такая об— работка обеспечивает снятие гидратированного слоя с кусков извести за счет их трения друг о друга, что существенно повышает открытую пористость, Пример ° Сталь марки 08 сп выплавляют в 250-тонной мартеновской печи, работающей с интенсивной продувкой ванны кислородом. После достижения среднезаданного содержания углерода (О, 07-0,08X) и температуры

1б25-1635 С сталь выпускают в ковш, По ходу выпуска в ковш присаживают твердую шлакообраэующую смесь. Перед смешиванием компонентов применяемой смеси материал, содержащий окись кальция, подвергают продувке высокотемпературным газо-воздушным факелом в специальном реакторе, Регулирование температуры s псевдоожиженном слое осуществляют изменением соотношения воздух-гаэ. В качестве исходного материала используют известняк (CaC0> — 98 ), известь шахтных печей (содержание недопала 187), известь вращающихся печей (содержание недопала 87), В табл, 1 представлены результаты обработки высокотемпературным факелом различных материалов, содержащих окись кальция — известняка, извести шахтных печей и извести вращающихся печей.

Из представленных в табл, 1 данных следует, что обработка материалов, содержащих окись кальция, при

925-1020 С существенно стабилизирует свойства получаемой извести независимо от вида исходного материала, Кроме того, значительно улучшаются металлургические свойства извести.

В процессе проведения опытных плавок расход смеси измечяют от 5

1541280 6 го способа при си Гикал ьнь(х 3 нач ениях режимных параметров обеспечивает существенное повышение стабиль. ости

5 процесса десульфурапии, прич ° степень десульфураиии стабилиэ - руетсят на значительно более высоком уровне, чем при обработке па H=пестной техностигается за счет повышения уровня выполнения заказов на ниэкссернистую сталь и увеличения производительности сталеплавильных агрегатов, Формула изобретения

Способ вкепечнсй обработки жидкой стали, включающий смешивание твердых шлакссбразующих материалов „ содержащих окись кальция, ввод смеси в ковш пои выгчске металла,. о тл и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения стабилизации удаления! звесть шахтных печей, ттэвесть вращают: хся — (еееей

iI III хт

Температура обработки, С

Известняк

II Х

22-24

22, 8-4 т 1

2,6

2,1- 3 8

2,5

2 1-3,6 66

2, 2-3,5

2,3

181 †2

15-18

2-4

2,6

2 1-38

2,5

222-Зеб 32

2,4

2235

2,3

6 — 8 — 38

900

202 е е- т8

44 -47

45-49

58 — 75

206

45-48

44-47

45-49

58-?4

210

4- 4

44-47

Г чб

45-48

59-84

"Р

2 0-,1

2,5

2, -3„8

2,5

2,2-3Ä6 28

2,5

2 2-3,5

2,3 1 020

П р и и е ч а н и е. I — реакционная способность, с, II — потери при прокаливании, g! (числитель — минимальное и максимальное значение по 10 пробам, знаменатель — среднее значение); III — продолжительность обработки извести, мин. до 15 кг/т стали, кроме того, шлаксобразующую смесь вводят при различной массе металла в ковше в момент ввода. Пс ходу наполнения ковша отбирают пробы шлака для определения количества неусвоившейся извести, В качестве показателя, характеризующего скорость формирования синтетического шлака, принимают содержание неусвоеннсго Са0 в шлаке при наполнении ковша металлом íà 50X его рабочего обьема. Результаты опробования приведены в табл. 2.

Данные т ол, 2 свидетельствуют с том, что ни масса ТШС, ни масса металла в ковше в отрыве друг от друга .";.е сбеспечИвают полного растворения извести в первой половине наполне:мя ковша. Полное растворение извести наблюдается только в случае, когда отношение массы шлакообразующей смеси к массе металла в ковше в момент присадки составляет 0.03О, 05.

В -абл., 3 представлены значения минимальной и максимальной степени десульфурации стали (числитель) и среднее значение степени десульфурае ции 1 знаменатель11 при различных режимных параме-.рах предлагаемого способа, Расход TlJC 10 кг/т стали.

Иэ приведенных в табл. 3 данных следует8 что p=-алиэация предлагаемо логии или при oTKJIoFlE:H" ê от предлагаемых параметров.

Экономиче ск ая эффективно с1 ь использования предлагаемого способа досеры, перед смешиванием твердые 1|UIaкосбразующие материалы дополнительно продуваю". вьтсскстемпературным факелом, при этом материалы продувают в гсевдоожиженнск состоянии- при те. :— пературе в слое 923-1020 С а соотношение массы ..-тлакообр эующей смеет," к кассе металла B момент ее вс ",а равно О, 03-0,05.

1С,4;, т

1541280

Т в и л н и а 7

Реаимнме поката геггн при массе металла а коаие а момент присадки, Иасс а TIIIC, (xr/ò) 40 50 833 100

5 10 25

2 2 2

8,1 0 25 64 0,12 О 005

76 05 73 О!5 75 01

6,8 . 0,6 6,6 0,3 7,0 0,12

65 075 65 038 Ь,70,15

6,9 1,0 6,9 0,5 6,8 0,2

I,25 (5)

5 00 I20I

0,036 О

0,062 6,5

0,086 7,8

0, l l 6,8

О, 14 Ь, 7

0,031

0,062

0,075

О, 093

О,!25

7,2 0,025

0 0,05

6,4 0,06

7,4 0,075

7,0 0,1

О 0 03 7,1

О О 036 О

О 0045 0

82 00е 0

О

8,0

Ь,6

6,7

6,8

0,013

0,025

0,03

О, 0375

0,05 % р и м е ч а н и е. 1 - содераанне ггеусиоенного СаО в синтетическом нивке, i.

2 — соотноиенне масси 711С к массе метадив в момент присадки, Та блида

Температура обработ

0 ки, С

l4-30

12-32

900

925

990

1020

1040

П р и м е ч а н и е. Обработка извести перед смешиванием при осуществлении известного способа не производится: 32-47,5/35,6

Составитель В, Субачев

Редактор И. Дербак Техред JI,Сердюкова Корректор M. 111арони

Заказ 265/ДСП Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

18-45

20-4 1

19-46

21--51

8- 30/19

12-39

56-72.64

61-75

56-7) 64

6-23!16

15 "41

58-? 0

57-74

60-73

7-20/18

12-43

62-76

59-72

58-70

12-26!14

11-28

10-31

0-41/12