Способ выплавки стали в мартеновской печи

 

Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться при выплавке стали в мартеновских печах в условиях интенсивной продувки ванны кислородом. С целью снижения содержания газов в металле и усреднения его по химическому составу и температуре предлагается способ выплавки стали, включающий продувку ван-ны кислородом через центральную и две периферийные фурмы до содержания углерода 0,03-0,05 мас.% с ^юследующим вводом в металл чугуна в твердом виде в количестве 0,4-1 мас.% садки. По окончании продувки металла кислородом в переокисленную по меньшей мере в одну зону ванны печи, находящуюся под фурмой..вводят раЗжижитель в количестве 0,1-0,4 мас,% садки, затем совместно с чугуном -вводят углеродсодержащий материал в количестве 0,05-0,2 мас.% садки, причем углеродсодержащий материал в момент ввода на зеркало ванны располагают под слоем чугуна. При зтом в центральную подфурменную зону ванны вводят 50-70 мас.% каждой из добавок, а остальное количество добавки равными порциями вводят в периферийные полуфурменные зоны ванны, одновременно углеродсодержащий материал и чугун присаживают в печь через 60-120с после ввода разжижителя. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.«ЁИзобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в мартеновских печах при интенсивной продувке ванны кислородом.Цель изобретения - снижение содержания газов в металле и усреднение его по химическому составу и температуре.Согласно, описываемому способу выплавки стали в мартеновской печи, включающему продувку ванны кислородом через центральную и двелериферийные фурмы до содержания углерода 0,03-0,05% с последующим вводом в металл чугуна в твердом виде в количестве 0,4-1,0% от веса садки после окончания продувки металла кислоро-дом в переокисяенные зоны ванны печи, находящиеся под фурмами,-вводят разжижитель в количестве 0,1-0,4% отвеса садки, затем совместно с чугунЬм вводят углеродсодержащий материал в количестве 0,05- 0,2% от веса садки, причем углеродсодержащий материал в мрме|1т ввода на зеркало ванны располагают под слоем чугуна.Целесообразно в центральную подфурменную зону ванны ввoдv1ть по 50-70% веса • каждой из добавок, а остальное количество добавок равными порциями вводить в периферийные прдфурменные зоны ванны, а углеродсодержащий материал и чугунVIО00 00оW

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ (51)5 С 21 С 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 л ч т °

° ° чФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642074/02 (22) 19.12.88 (46) 30.01.92. Бюл. N. 4 .(71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) Ю.Ю. Проценко; А.С. Жердев, В.П. Мгнатьев, Б.А. Дворядкин, Н.M. Хорошилов, Б.В. Харченко, Ю.И. Марков и В,Л, Котляр (53) 669.18.013,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 361202, кл. С 21 С 5/04, 1973. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться при выплавке стали в мартеновских печах в условиях интенсивной продувки. ванны кислородом.

С целью снижения содержанИя газов в металле и усреднения его по химическому со. ставу и температуре предлагается способ выплавки стали, включающий продувку ванИзобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в мартеновских печах при интенсивной продувке ванны кислородом.

Цель изобретения — снижение содержания газов в металле и усреднение его по химическому составу и температуре.

Согласно, описываемому способу вы. плавки стали в мартеновской печи, включающему продувку ванны кислородом через центральную и две,периферийные фурмы до содержания углерода 0,03 — 0,05% с последующим вводом в металл чугуна в твердом виде в количестве 0,4-1,0 от веса садки после окончания продувки металла кислоро„„SU ÄÄ 1708863А1 ны кйслородом через центральную и две периферийные фурмы до содержания углерода 0,03-0.05 мас, с последующим вводом в металл чугуна в твердом виде в количестве 0,4-1 мас. садки. По окончании продувки металла кислородом в переокисленную по меньшей мере в одну зону ванны печи, находящуюся под фурмой,.вводят разжижитель в количестве 0,1-6,4 мас.gсадки, затем совместно с чугуном вводят углеродсодержащий материал i количестве

0,05-0,2 мас.% садки,- причем углеродсодержащий материал в момент ввода на зеркало ванны располагают под слоем чугуна.

При этом в центральную подфурменную зону ванны вводят 50 — 70 мас. каждой из добавок, а остальное количество добавки равными порциями вводят в периферийные полуфурменные зоны ванны, одновременно углеродсодержащий материал и чугун присаживают в печь через 60-120с после ввода разжижителя. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

00 дом в переокисленные зоны ванны печи, находящиеся под фурмами,. вводят разжи-. житель в количестве 0,1 — 0,47 от веса садки, затем совместно с чугуном вводят углерод-. содержащий материал в количестве 0,05—

0,2 д от веса садки, причем углеродсодержащий материал в момент ввода на зеркало ванны располагают под слоем чугуна.

Целесообразно в центральную подфурменную зону ванны вводить по 50-707ь веса. каждой иэ добавок, а остальное количество добавок равными порциями вводить в периферийные подфурменные зоны ванны, а углеродсодержащий материал и чугун

1708863

25

40

50 желательно вводить через 60-180 с после ввода разжижит еля.

Ввод углеродсодержащего материала (например, кокс, термоантрацит, электродный,бой и т.n.) в сталеплавильную ванну приводит к бурному кипению шлака. Однако процесс идет в шлаке и дегазации металла не способствует. Кроме того, реакция окисления углеродсодержащего материала кратковременная и заканчивается при загущении шлака, вследствие понижения содержания закиси железа. Если в шлак ввести разжижитель (например, боксит, плавиковый шпат, нефелиновая руда, глиноземсодержащие отходы и т.п,), то процесс окисления углеродсодержащего материала протекает более длительно, так как шлак несмотря на снижение содержания закиси железа остается гомогенным.

Чтобы процесс окисления углеродсодержащего материала перенести в металл и вызвать его энергичное перемешивание, углеродсодержащий материал, смоченный жидкоподвижным шлаком, затапливают в металл с помощью твердого чугуна, Таким образом, по предложенному способу перемешивание стали и его дегазация в печи производится за счет окиси углерода, образующейся вначале при окислении угле-. родсодержащего материала шлаком, затем кислородом жидкой стали. Кроме того, часть углеродсодержащего материала растворяется на границе соприкосновения "холодного" чугуна и "горячего" жидкого металла.

В результате процесса окисления углерода углеродсодержащего материала; рас.творенного углерода жидкой сТали и углерода чугуна п.роисходит понижение содержания кислорода, водорода и азота в стали, а также усреднение ее химического состава и температуры.

Ввод разжижителя менее 0,1 от веса садки не позволяет получить достаточно жидкоподвижный шлак, поэтому энергичное кипение ваины заканчивается быстро (менее 2 мин), При вводе разжижителя более 0,4 от веса садки длительность кипения ванны не увеличивается, поэтому расходоваТь разжижитель в количестве более, чем 0,4 от веса садки экономически нецелесообразно.

Ввод углеродсодержащего материала менее 0,05 от веса садки не обеспечивает, достаточную дегазацию стали и усреднение ее химического состава и температуры. Если количество вводимого углеродсодержащего материала более 0.2% от веса садки, то эффективность способа не повышается.

Расположение углеродсодержащего материала в момент ввода на зеркало ванны под слоем чугуна вызвано необходимостью погружения его в жидкую сталь.

Для повышения эффективности дегазации металла и усреднения его состава целесообразно добавки (разжижитель, углеродсодержащий материал и чугун) вводить как в центральную, так и периферийные подфурменные зонь!, которые в отличие от удаленных от подфурменных зон имеют более высокое содержание газов, темпера- туру и более низкую концентрацию углерода.

Если в центральную подфурменную зону ванны вводить менее, чем по 50 или более, чем по 70 g, веса каждой из добавок, то эффективность дегазации стали и усреднение ее состава понижается.

Присадка в печь углеродсодержащего материала и чугуна ранее; чем за 60 с после ввода разжижителя не обеспечивает полного его растворения.

Присадка в печь углеродсодержащего материала и чугуна позже, чем за 180с после ввода разжижителя приводит к понижению жидкотекучести шлака, вследствие распространения его действия на более удаленные от фурмы участки.

Пример. Выбор параметров способа произведен при выплавке стали Ст.3пс в

300-тонной. мартеновской печи с интенсивной продувкой металла кислородом, Процесс продувки заканчивали при содержании углерода 0,03-0,05 ..Затем в центральную и периферийные подфурменные зоны ванны вводили, разжижитель (плавиковый шпат). После выдержки в эти же места присаживали твердый чугун и кокс, причем кокс в мульде располагали сверху с таким расчетом, чтобы при кантовании мульды углеродсодержащий материал располагался под слоем чугуна. После выдержки плавки в течение 10-15 мин металл выпускали в ковш и вводили раскислители., Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице, Согласно данным проведенных промышленных исследований предложенный способ в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: снижен расход алюминия на 0,2 кг/т стали за счет меньweA окисленности металла и шлака перед выпуском; уменьшен брак металла поверхностным дефектам на 0,7 .

Способ выплавки стали в мартеновской печи позволяет экономить ферросплавы; повысить выход годного металла; улучшить качество металла.

Формула изобретения

1, Способ выплавки стали в мартеновской печи, включающий продувку ванны

1708863 совместно с чугуном в количестве 0,05-0,2 ф от веса садки.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что; и ввод разжижителя чугуна, углеродсодержащего материала производят порционно, причем в центральную подфурменную зону ванны вводят 50-70 веса каждой из добавок, а остальное количество добавок равными порциями вводят в периферийные подфурменные зоны ванны.

3. Способ по пп.1, и 2. о т л и ч а юшийся тем, что углеродсодержащий материал вводят через 60 -180e после ввода разжижителя эффективности предложенного способа. кислородом через центральную и две периферийные фурмы до содержания углерода в металле 0,03-0,05ь и последующий ввод чугуна в количестве 0,4-1,0 от веса садки, отличающийся тем. что. с целью с ижения содержания газов в металле и ус- 5 реднения его по химическому составу и температуре, дополнительно присаживают разжижитель и углеродсодержащий материал, при этом после окончания продувки металла кислородом разжижитепь вводят в 10 зону, находящуюся под фурмами в количестве 0,1-0,4 от веса садки, а угперодсодержаший материал вводят в ту же зону

Результаты опытных плавок по оценке

Количест- Газонасыи!енность, Чугун

1 ф

Количество добавок, Ж от веса садки

Вари ант

Длительность, выдержки до ввода кокса и чугуна, с во .введенных добавок в центральнув зону, Кокс

Плавиковый шпат (О) (Н) ° 10.

О 081

60 0,065

120 0,061

180 0,057

120 0,067

180 0;068

180 0,069

180 0,071

60 0,068

120 0,074

340 0,08

30 0,07

01093

Продолжение табл.

Отклонен,концентр.элемент и температ,в центральной и периферийных зонах ванны мартеновской печи, Ф

Выход годного металла, Ж

Вариант слитков заготовок

hC faun hS ЬР дс, C

0.07 Оэ06 Оэ005

0,04 0,06 0,003

0,03 . 0,04 0,002

0,04 0,04 0,003

0,05,04 0,005

0,05 0,05 0,004

0,05 0,06 0,004

0105 О, Об О, 004

0,04 0 06 0,005

0,05 0,05 0,005

0,05 0,05 0,004

0,05 0,05 0,005

0,О7 0,06 0,006

1 005

2 0,1

3 0 3

4 0,4

5 0,4 5

6 0,3

7 0,05

8 0,2

9 0,2

10 0,4

; 11 . 0,1

: 12 0,3 . Прототип "

0,04

0,2

0,1

0,05

0,20

0,25

0,l

0,04

011

0i2

0,1

0,2

2

4

6

8

ll

: 12

Прототип

0,8

0,4

1,0

1,0

0,6

0,8

0,75

0,6

1,0

0,8

0,8

0,6

110

45.

0,005 28

0,ОО4 2п

0,003 23

0,004 21

0,004 24

0,004 25

0,005 25

Ь,004 26

0,004 27

0,004 26

0,004 27

0,004 24

0,005 38

91,1

92,9

93 1

93,0

92,1

92,8

92,3

9l,6

92,6

91,9

91,?

92,2

90.5

83,5

85,8

85,2

86,1

84,8

84,6

84,3

83,2

83,9

84,!

85,0

84,7

82,4

6,1

5,0

5,1

4,3, 6,2

5,3

5 3

6,!

6,0.

5,8

5,9

5,5

8,1