Способ раскисления кипящей стали
Изобретение относится к металлургии, а именно к способу раскисления кипящей марки стали, и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах. Целью изобретения является экономия ферромарганца. Способ включает ввод в расплав при выпуске его в ковш ферромарганца для получения стали по заказу. Расход вводимого ферромарганца определяют перед его введением в ковш. Перед определением расхода ферромарганца предварительно определяют момент когда содержание углерода в расплаве достигает величины 0,3 - 0,4%. В этот момент определяют величину перегрева расплава над линией ликвидус. Затем расход вводимого ферромарганца определяют по формуле M = G<SB POS="POST">п</SB><SP POS="POST">.</SP> [(A + B(C - ΔТ)) - K<SB POS="POST">к</SB> <SP POS="POST">.</SP> (C - ΔТ)] <SP POS="POST">.</SP> K<SB POS="POST">мп</SB>, где G<SB POS="POST">п</SB> - вес плавки, т ΔТ - перегрев над линией ликвидус, °С A, B, C - коэффициенты идентификации K<SB POS="POST">к</SB> - коэффициент, зависящий от количества присаживаемого коксика K<SB POS="POST">мп</SB> - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце. Расход ферромарганца снизился на 0,61 кг/т. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР лг
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О «4 (лЭ
,о ,С>
Содержание Мп в РаМп
/ 1
73
77
Коэффициент
1,05
1,00
0.97
0,91
G,85 (21) 4737852/02 (22) 18.09.89 (46) 30.08.91. Бюл, Рл 32 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова (72) Ю.Н. Волщуков, А.И. Блохин. А.И. Сергеев, В.Ф. Ташлинцев, А.А. Кривошейка, В.Н. Бобков, А.Ф. Сарьчев и Ю.А. Ивин (53) 669.18.27 (088.8) (56) Бичеев А.М. Математическое описание и расчеты сталеплавильных процессов. М„
Металлургия, 1982, с. 160, Заявка Японии М 59-43987, кл. С 21 С 7/06, опублик..984. (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕ НИЯ КИПЯЩЕЙ
СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способу раскисления кипящей марки стали, и может быть использовано при выплавке чизкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухвэнных сталеплаИзобретение относится к металлургии, а именно к способу раскисления кипящей стали, и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах.
Цель изобретения — экономия ферромарганца.
Пример 1. Г,редлагаемый способ осуществляли в мартеновском цехе. Раскисляли кипящую сталь марки 08 КП с эадан„„Я2„„1673607 А1 вильных агрегатах. Целью изобретения является экономия ферромарганца. Способ включает ввод в расплав при выпуске его в ковш ферромарганца для получения стали по заказу. Расход вводимого ферромарганца определяют перед его введением в ковш.
Перед определением расхода ферромарганца предварительно определяют момент, когда содержание углерода в расплаве достигнет величины 0,3-0,4 $. В этот момент определяют величину перегрева расплава нэд линией ликвидусэ. Затем расход вводимого ферромарганца определяют по формуле М = Gп ((А В(С- Л t)) - Кс (С - Л t)) Yh .è, где G> — масса плавки, т; Л t — перегрев над линиеи ликвидуса С; А,В,C — - коэффициенты идентификации, ʄ— коэффициент, зависящий от количества присаживаемого коксикэ;
Кмл — коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромаргэнце. Расход ферромарганца снизился на 0.61 кг/т. ным содержанием марганца 0,3-0,5ь, которую выплэвляли в одном из двухванных сталеплавильных агрегатов. Шихтовка плавок была одинаковой, Масса плавки = 290 т, В результате экспериментальных исследований методом математической статистики было определено, что К» = 0,011. Величины
Кмл ДлЯ Различных значений соДеРжаниЯ марганца в ферромарганце приведены ниже.
1673607
- 0,011 (60-22)) 1
Для промежуточных значений содержания Мп в ферромарганце значение коэффициента Кмп определяется методом интерполяции. Коэффициенты A,В и С, ottределенные в результате статистической обработки опытных данных, равны соответственно 6,63; 0,044 и 60, При выпуске расплава (стали) в ковш вводили ферромарганец для получения заданного содержания марганца в готовой стали, а именно 0,3 — 0,5%. Для введения ферромарганца в ковш определяли его массу. Для этого предварительно осуществляли операцию определения состава расплава путем отбора проб расплава и их химического анализа. Был зафиксирован момент времени, когда содержание углерода в стали было равно 0,3%. При этом содержании углерода в стали (С= 0,3%) определяли величину
At — перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металлà t< (1548 С) и определяли температуру ликвидуса соответствующую этому моменту (1513 С).
Величину перегрева At определяли как разницу тм — tn = 1548 — 1513 = 35 С. Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя B rlE е конкретные значения:
M = 290 ((6,63+ 0,044 (60-35))-0,011 (60-35)) 1.
B результате расчета масса ферромарганца, необходимая для раскисления равна 2,16 т, /
После раскисления отбирали пробу, проводили ее химический анализ. Содержание (Мп) в готовой стали 0,34%, Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом, 0,6 кг/т. Кроме того, выдержан заданный диапазон для данной марки стали, Пример 2. Условия ведения способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,4%. При этом содержании углерода в стали (С=0,4%) определяли величину At — перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1526 С) и определяли температуру ликвидуса tn, соответствующую этому моменту (1504 С). Величину перегрева определяли Kàк разHèöó
"й = тм-tn = 1526 С - 1504 С = 22 С.
Далее определяли. массу ферромарганца по формуле, подставляя s нее конкретные значения:
M = 290 ((6,63 + 0,044 (60-22))5
Масса ферромарганца, необходимая для раскисления, 2,29 т, После раскисления отбирали пробу. проводили ее химический анализ, Содержание (Мп) в готовой стали
0,39% т.е, находится в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом
0,32% кг/т.
Пример 3, Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,35%. При этом содержаНии углерода в стали (C= 0,35%) определяли величину At, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1538"С) и определяли температуру ликвидуса tn, соответствующую этому моменту (1509"С).
Величину перегрева определяли как разницу Л t = 1м тп = 1538-1509 = 29"С. Далее определяли массу ферромарганца по формуле, Подставляя в ней конкретные значения:
М = 290 ((6,63 -> 0,044 (60-29))- 0,011 (60-29)) 1
Масса ферромарганца, необходимая для раскисления 2,21 кг/т. После раскисления отбирали пробу. проводили ее химический анализ. Содержание (Мп) в готовой стали 0,36%, т.е. находится в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом
0,4 кг/т, Пример 4. Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,25%, При этом содержании углерода в стали определяли величину At,т.е. в этот момент замеряли температуру металла тм (1576 С) и определяли температуру ликвидуса tn. соответствующую этому моменту (1517ОС). Величину перегрева определяли как разницу Лс =тм tn = 1576-1517 = 59 С.
Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя в нее конкретные значения;
M - 290 (f6,63+0,044 (60-59))- 0,011 (60-59)) 1.
Масса ферромарганца, необходимэя для раскисления, |,93 кг/т. После раскисле1673607 ния отбирали пробу, проводили ее химический анализ. Содержание (Mn) в готовой стали 0,28, Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом 0,73 кг/т. Однако не получена заданная марка стали.
Пример 5. Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,45;(,. При этом содержании углерода в стали (С 0,45) определяли величину Л1— перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1501 С) и определяли температуру ликвидуса tf<, соответствующую это<лу моменту (1500 С). Величину перегрева определяли как разницу
Л t = 1 -t> = 1501 — 1500 = 1 "С. Далее определяли массу ферромаргэнца по формуле, подставляя в нее конкретные значения.
M = 290 ((6.63+0,044 (60-1))- 0,01 I (60-1)) 1
Масса ферромарганца, необходимая для раскисления. 2.49 кг/т, После раскисления отбирали проб i, проводили е.. кимичт.— ский анализ Спдт:ржа .,«- (Mn) в готовой стали 0,47;ь, т е. < Таким образом, pèäf < ижение ргт;хода ф."»рпмарганцг при одновре>л, HOM lопад <è> . в aaäaf< -I oi3 <и. В слу 3-;. - ol =i с>.;р<.делен<<в перегре 33 ведется <1рл одегр к
0,3 >;. Цел» <с о т<1 гас с ", сл > 3, когда on,.à,: ет<ение п .рт«;:<.r<:-i r f<.,<лг<>3 ведет я при содержании у-леpoäа бале<» О 4,, -,, про.СХОДИТ ПЕ, РЗСХОД фЕОРО<лаРГГ«>Ц3 В глучгях, ко< дг< содержан <е углерода в ра".ппаее, при olopr»л определ< ется если° «I1>;a перегрет<3. меl!ee С,3 g « ;1 бо; ее 0,4 у „, rOC-:-ВЛЕННгЯ ЦЕЛЬ т Д СтИ.ЗЕтСЯ ВСЛЕДСтзие непзл,:чет«<я задан;:<1 марк<1 стали и nePePaC, .ОД3 фЕРРО<ЛЗГ,г 1.;, СООтНЕГСтВЕН> ) .. Определение мacci. феррогларгзн< о- по и редлагаем;.и ср<лул » обеспечивает воз т..<жнос ь о врек я выпуска расплае", в :..м ш присаживагь ферромарга<:ец с эконо;1;\FA по легнегo, так как формулой учитывается характер ведения плавки в период доводки, учитывается приса>киваемый в >.о<>ш коксик «i содержание марганца е феррп,,«рганце. Исследо-энияhlH установлено, 5 55 что окисленность ванны — содержание оксидов железа в шлаке и кислсрод3 в металле — зависит главным образом от концентрации углерода: чем выше концентрация углерода, тем меньше окисленность ванны. Известно, что при содержании углерода в расплаве менее 0.3 (что подтверждается исследованиями) происходит снижение скорости обеэуглероживания и накопление кислорода в металле и шлаке, в результате происходит реакция окисления железа, являющаяся эндотермической. При недостаточной величине перегрева расплава (для обеспечения технологических требований по выпуску в ковш и разливке) температуру последнего повышают за счет реакции окисления железа, В результате изменяется величина перегрева. причем использование данной величины перегрева приводит к неточности в определении массы ферромарганца, так кгк не учитывается доля кислорода, прореагировавшего с железом, При содержании углерода в ванне более 0,4,А температура расплава повышается главным образом з3 счет реакции окисления yrnepoi3. Величина окисленности ванны остаетсч практнческ<1 на од <ом уров«е, переГРЕ«жЕ тлСНЯЕтСЯ За СЧЕТ тЕПЛа, ПОЛУЧаЕМОГО < р<1 o>:f< лении углерод3. и поэто>лу не может 1сгользoвa<ься лля определ<.ния магсл пГ, - <1r perp< 3 спределенны>1 в диапазон» 0,30,4% угллпода. noaf 3tn.с необходи.ло зна ь вслиину персгрева ; ci,:.:!3 и игмере«><ый сос<33 жидкого метг» i-". OneP3< ИЗх<ЕРЕНИЯ СО .таГ3 РЗСПЛавз o . <-:спечиг>ает соре qf f ПЕ,.«З РЕВ3 Определe<<. : массы ферромарганца .io np;pn3r3ef и формуле <бест<ечива<.т возможность сократить расход ферромлрган 3 пр.1 ус loB .1и полуле«<1,- "- <данной Mapки ст,ли т: к к.-.к 4>орму <е учте; 1673607 М = Оп ((А+ B(C- A t)) - Кк (С - Й)) Кмп, Составитель А.Щербаков Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 2897 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 коксика, присаживаемого в ковш, влияет на расход ферромарганца, так как коксик обладает раскисляющими свойствами. Содержание марганца в ферромарганце также влияет на расход раскислителя. так как при одной и той же массе ферромарганца, масса внесенного в расплав марганца будет разной при различном содержании марганца в ферромарганце, Коэффициенты А и В получены в результате статистической обработки опытных данных и характеризуют удельный расход ферромарганца, Коэффициент С определяется линией нормального хода печи, которая определяется зависимостью между содержанием углерода в ванне и температурой расплава. Данный коэффициент определен методами математической статистики. Учет веса плавки в формуле позволяет определить вес ферромарганца на всю плавку. Применение изобретения обеспечивает уменьшение усадки слитка, поскольку определение массы ферромарганца ведвтся с учетом хода доводки плавки в печи, учитывается окисленность металла по величине перегрева его над линией ликвидуса, В среднем удельный расход ферромарганца по сравнению с прототипом снижается на 0,61 кг/т. Формула изобретения Способ раскисления кипящей стали, включающий определение расхода ферромарганца, необходимого для получения за10 данного содержания марганца в готовой стали, и ввод его в расплав при выпуске в ковш, отличающийся тем, что, с целью экономии ферромарганца, перед вводом ферромарганца определяют величину пере15 грева стали над линией ликвидуса при содержании углерода 0.3-0-4, а расход ферромарганца определяют по формуле 20 где Gï — масса плавки, т; Л1 — перегрев над линией ликвидуса, С; А, В,С вЂ” коэффициенты идентификации: К, — коэффициент, определяющий 25 количество присаживаемого углерода, т/ С; Кмп — коэффициент. зависящий от содержания марганца в ферромарганце.
