Способ управления производством низкоуглеродистой кипящей стали

 

Изобретение относится к способам производства низкоуглеродистых кипящих сталей , предназначенных для производства жести и тонкого листа. Цель изобретения - снижение расхода чугуна, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей Изобретение относится к черной металлургии , в частности к производству низкоуглеродистой кипящей стали, и может быть использовано при раскислении и корректировке ее окисленности в сталеразливочном ковше на установках доводки металла (УДМ). Целью изобретения является снижение расхода чугуна за счет снижения перегрева металла в сталеплавильном агрегате, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей и качества слитков за счет и качества слитков. Способ предусматривает определение содержания углерода и марганца в металле перед выпуском плавки, расчет с помощью устройства количества присаживаемого в ковш ферромарганца по выражению qVeMn (8, - 17 Мп рмет/0,0137мпРеМп, усреднительную продувку металла в ковше нейтральным газом, определение содержания марганца в металле непосредственно по значению активности кислорода и присадку в ковш корректировочной порции ферромарганца , массу которой определяют по выражению qrtFeMn (0,0508 - 0,145 Мп УСР рмет/0,00013 МпреМп, Где q FeMn cfr-eMn масса присаживаемого ферромарганца соответственно в процессе выпуска плавки и доводки металла на УДМ, кг; qMer - масса металла, т; С, Мп - массовая доля углерода и марганца в металле перед выпуском плавки, %; МпреМп - массовая доля марганца в ферромарганце, %; - массовая доля марганца после усреднительной продувки 1 ил , 2 табл. достижения оптимальной окисленности4 разливаемой стали от плавки к плавке. Проведенными исследованиями установлено , что наиболее высокие качественные показатели по всему металлургическому переделу, в том числе минимальный расходный коэффициент металла на слябинге и отсортировка слябов по поверхностным дефектам достигаются при содержании марганца в готовой стали 0,35 + 0,03%. Расход ферромарганца, присаживаемого в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки, определяют по выражению со с х| о IGJ СЛ i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7 /06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 4 О

1(л

> (УДМ), (21) 4849259/02 (22) 09.07,90 (46) 15.06,92. Бюл. № 22 (71) Карагандинский металлургический комбинат (72) P.ß.ØàðàôóòäèíoB, Г.А.Гуревич, B.È.Áîãîìÿêoâ, Б,А.Бурдонов и В.Е,Лаукарт (53) 669.046,558 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 971892, кл, С 21 С 7/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1344787, кл. С 21 С 7/06, 1987, Авторское свидетельство СССР

N 1425216, кл. С 21 С 7/06, 1988. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к способам производства низкоуглеродистых кипящих сталей, предназначенных для производства жести и тонкого листа, Цель изобретения— снижение расхода чугуна, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству низкоуглеродистой кипящей стали, и может быть использовано при раскислении и корректировке ее окисленности в сталеразливочном ковше на установках доводки металла

Целью изобретения является снижение расхода чугуна за счет снижения перегрева металла в сталеплавильном агрегате, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей и качества слитков за счет

ЫЛ,, 1740435 А1 и качества слитков. Способ предусматривает определение содержания углерода и марганца в металле перед выпуском плавки, расчет с помощью устройства количества присаживаемого в ковш ферромарганца по выражению q FeMn = (8„6 — 35(С) — 17 (MA)

qMeT/0,0137MnFeMn, усреднител ь ную и родувку металла в ковше нейтральным газом, определение содержания марганца в металле непосредственно по значению активности кислорода и присадку в ковш корректировочной порции ферромарганца, массу которой определяют по выражению q»FeMn = (0,0508 0,145 (Mn) YCP омет/0,00013 MAFeMn, где q Ремп цГемп ( масса присаживаемого ферромарганца соответственно в процессе выпуска плавки и доводки металла на УДМ, кг; qMeT — масса металла, т; (С), (Мп) — массовая доля углерода и марганца в металле перед выпуском

ПЛаВКИ, %; МПРеМп — МаССОВая дОЛя МарГаНца в ферромарганце, %; (Мп)УСР— массовая доля марганца после усреднительной продувки. 1 ил., 2 табл. достижения оптимальной окисленности разливаемой стали от плавки к плавке.

Проведенными исследованиями установлено, что наиболее высокие качественные показатели по всему металлургическому переделу, в том числе минимальный расходный коэффициент металла на слябинге и отсортировка слябов по поверхностным дефектам достигаются при содержании марганца в готовой стали 0,35+ 0,03%.

Расход ферромарганца, присаживаемого в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки, определяют по выражению

1740435

Ц FeMn

0,0137 M0FeMn

10 способа

40

55

8,6 — 35 (С ) — 17 (Mn ) Цмет где 8,6 — коэффициент, кг/т;

35 и 17 — коэффициент, кг/т;

MvFeMn — массоваЯ ДолЯ маРганЦа в феРромарганце, ;

0,0137 — коэффициент, 1%.

Уравнение для определения расхода ферромарганца, присаживаемого в ковш в процессе выпуска плавки, получено опытным путем в результате регрессионного анализа экспериментальных данных в зависимости от массовой доли углерода и марганца в металле, характеризующий уровень его окисленности, При расходе ферромарганца, рассчитанному по выражению (1), содержание марганца в металле в сталеразливочном ковше составляет 0,30—

0,35, т.е. в этом случае исключается перераскисление металла, что дает возможность производить более точную корректировку окисленности металла на УДМ в процессе продувки нейтральным газом. В то же время в случае невозможности проведения корректировки (неисправность оборудования, "коржи" в сталеразливочном ковше и т,д.) содержание марганца и окисленность разливаемой стали оказываются достаточно близкими к оптимальным значениям или находятся в оптимальных пределах, что позволяет получить на всем объеме выплавляемой кипящей стали достаточно высокие качественные показатели по всему металлургическому переделу (табл.1, примеры 1 — 3), При присадке ферромарганца в меньшем количестве на плавках без корректировки на УДМ вследствие низкого содержания марганца и повышенной окисленности металла ухудшается структура слитков и качественные показатели, при более высоком расходе повышается расход ферромарганца и возникает возможность перераскисления стали и ухудшения качества слитков (примеры 4, 5).

При разработке моделей расчета корректировки окисленности металла на УДМ исходили из следующих положений. Зависимость активности кислорода от содержания марганца в металле в сталеразливочном ковше (сталь 08 кп для жести) по опытным данным описывается уравнением ае=0,090==0,145(Mn); r=0,91; @=57,2, (2)

С учетом получения оптимального содержания марганца (0,35 ) массу корректировочной добавки ферромарганца (кг) можно определить по следующему выражению: а0 — 0,0392 ) gMBT

0,00013 МпРемп где 0,0392 — оптимальная активность кислорода, соответствующая содержанию 0,35/ марганца, „

0,00013 — коэффициент, найденный по экспериментальным данным с учетом 90 ного усвоения марганца.

Заменяя ае на (Мп) можно записать

П 0,0508 — 0,145 (Mn )Yc пмет

Ч FeMb 0,00013 МпреМП

На чертеже схематически изображено устройство для реализации предложенного

Устройство содержит термопару 1, датчик 2 активности кислорода, например

УКОС-1, соединенные с вычислительным блоком 3, на который также поступает информация о содержании углерода и марганца в металле перед выпуском его из сталеплавильного агрегата (элементы 4, 5), массе металла (элемент 6), массовой доли марганца в присаживаемом ферромарганце (элемент 7). Вычислительный блок 3 соединен с табло 8. Кроме того, устройство содержит средство 9 для взвешивания и дозирования ферромарганца в ковш при его нахождении на позиции 10 выпуска из сталеплавильного агрегата в ковш и позиции 11 на установке доводки металла.

Устройство работает следующим образом.

Перед выпуском металла из сталеплавильного агрегата в блок 3 записывается информация о массе металла в агрегате (с элемента 6) и массовой доли марганца в присаживаемом ферромарганце (с.элемента 7), После окончания технологического процесса определяется и записывается в блок 3. информация о содержании в металле углерода (с элемента 4) и марганца (с элемента 5). Далее металл из агрегата сливается в сталеразливочный ковш с одновременной присадкой в него порции ферромарганца, количество которого рассчитывается в блоке 3 по выражению (1), высвечивается оператору на табло 8 и набирается им при помощи средства

9 для взвешивания и дозирования ферромарганца.

После окончания слива металла и присадки ферромарганца сталеразливочный ковш перемещается на позицию установки доводки металла. После усреднительной продувки металла нейтральным газом производится измерение активности кислорода в металле (датчиком 2), информация с которого поступает в блок 3. В блоке 3 по выражению (2) производится определение содержания марганца в металле и по выражению (4) определяется количество ферро1740435

55 марганца для присадки на позиции 11 доводки металла, которое присаживается в ковш, Пример, Предлагаемый способ был осуществлен при выплавке стали 08 кп для 20 производства жести следующего химического состава, /: С 0,07 — 0,09; Мп 0,32 — 0,36;

Si < 0,01; S < 0,015;Р < 0,025, Плавки проводили в 300 — тонных конвертерах Карагандинского меткомбината 25 по следующей технологии, В процессе выпуска плавки из конвертера в сталеразливочный ковш вводят ферромарганец в, соответствии с выражением (1) и алюминий в следующем количестве, 30 (С)вып. — 0,03: 0,04 0,05; 0,06; 0,07 ; (Мп)вып. — 0,04, 0,045; 0,05; 0,055; 0,06%, Al — 120, 80, 50, 10, 0 г/т; FeMil — 687;

6,43; 6,0; 5,57; 5,13 кг/т.

После выпуска плавки на установке до- 35 водки металла производят усреднительную продувку нейтральным газом в течение 3 мин, измеряют температуру и окисленность металла и производят присадку корректировочной добавки ферромарганца, величину 40 которой определяют с помощью предлагаемого устройства по выражению (4). После присадки ферромарганца в зависимости от температуры металла осуществляют продувку в течение 1 — 5 мин и при достижении 45

1550 — 1555 С ковш передают на разливку.

Разливку стали производят через два стакана-коллектора диаметром 60 мм в изложницы типа 16Н с механическим закупориванием слитков чугунными крышками; 50

Слитки прокатывают на слябы толщиной

220 мм, затем на лист толщиной 2,4 м ми далее на стане 1400 на тонкую жесть.

Основные технико-экономические показатели приведены в табл.1 и 2. 55

Регламентированный ввод ферромарганца в ковш в процессе выпуска плавки позволяет на всех плавках, в том числе и без корректировочных добавок ферромарганца (в случае невозможности присадки) на УДМ, получить удовлетворительные результаты (табл.1, примеры 1 — 3). Кроме того, при проведении плавок по изобретению снижается длительность доводки металла в ковше в среднем на 10,5 мин, как следствие, повы- 5 0 шается стойкость футеровки ковшей с 13 до

14 плавок и снижается расход огнеупоров (табл.2). Снижение длительности доводки металла в ковше позволяет снизить температуру металла на выпуске на 12 С и, как следствие, расход чугуна на 4,5 кг/т (табл.2), Улучшение качественных показателей достигается за счет повышения доли плавок с оптимальным содержанием марганца до

100 .

Формула изобретения

Способуправления производством низкоуглеродистой кипящей стали, включающий последовательную присадку ферромарганца в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки из сталеплавильного агрегата и на установке доводки металла после усреднительной продувки нейтральным газом, измерение активности кислорода в металле после усреднительной продувки, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода чугуна за счет снижения перегрева металла в сталеплавильном агрегате, повышения стойкости футеровки сталеразливочных ковшей и качества слитков за счет достижения оптимальной окисленности разливаемой стали, определяют содержание марганца в металле после усреднительной продувки непосредственно по значению активности кислорода из выражения

ao = 0,090 — 0,145(Мп)УСР, где аю — активность кислорода в металле после усреднительной продувки, /; (Мп)УСР— содержание марганца после усреднительной продувки, ; а расход ферромарганца определяют по следующим зависимостям:

8,6 — 35(С) 17(Мп)ахмет

q " " 0,0137 MAFеМп

ii 0,0508 — 0,145 (Мп )ус пмет

0,00013 MnFeMn и

ГДЕ g FeMn, Ц FeMn MBCCB ПРИСаживдЕМОГО ферромарганца соответственно в процессе выпуска плавки и доводки металла на УДМ, кг;

/Mes — масса металла, т; (С); (Мп) — массовая доля углерода и марганца в металле перед выпуском .

MIlFeMn — МаССОВаЯ ДОЛЯ МаРГаНЦа В ферромарганце, /;

8,6 — коэффициент, кг/т;

35 и 17 — коэффициенты, кг/т, ;

0,0508 — коэффициент, ;

0,0137 — коэффициент, 1/ о/;

0,00013 — коэффициент, т/кг;

0,145 — коэффициент.

1740435

Таблица1

Часть плавок недораскислена.

** Часть плавок пеоераскислена.

Табл и ца2

Температура Г металла на вы пуске, С вЂ” 1 соб

27,5

91,4

1614

17,0

1602

824,7

98,8 мыи

Прототи

Предлага

Расход чугу- на, кг/т

Длительн обработк YM, M од слитдля жести,