Способ производства стали

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности, к выплавке и обработке металла. Цель изобретения - повышение качяества стали за счет снижения содержания серы и неметаллических включений В способе произаодства стали, включающем выпуск нераскисленного металла в ковш, отсечку окислительного шлака, введение марганцевого оксидного1 материала и алюминия , с началом выпуска металла в ковш подают одновременно с алюминием шлзкообразующую десульфурирующую смесь при их соотношении (0,25-0,30) (1,0-1,1) и общем расходе 2,0-2,5 кг/т стали, после чего подают марганцевый агломерат с основностью 1,0-1,5 и алюминий при соотношении алюминия к агломерату (0,12-0,15) (1,0-1,1), что позволяет снизить содержание серы и увеличить степень десульфурации. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 13 (я)5 С 21 С 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4245275/02 (22) 27.05.87 (46) 15.10.92. Бюл. N. 38 (71) Донецкий политехнический институт (72) А. Я. Наконечный, M. Ж. Толымбеков, А, Ю, Зайцев,Ю.Ф. Вяткин, В,С. Колпаков, A. 8. Петров, С. 3, Афонин, Е. Н. Бельченко, В, А. Арсентьев, В. Ю. Табунщиков и

В. Г. Мизин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1219654, кл. С 21 С 7/00, 1984.

ТИ-106-ст КК2-35-.82; r. Новокузнецк, 1982. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к выплавке и обработке металла. Цель изобретения — повышение каИзобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали.

Цель изобретения — повышение качества стали эа счет снижения содержания серы и неметаллических включений.

Сущность способа заключается в следующем.

Подача алюминия и шлакообраэующей десульфурирующей смеси в начале выпуска позволяет снизить концентрацию растворенного кислорода в металле, что способствует проведению глубокой десульфурации, а также позволяет достичь значительного увеличения поверхности контакта металла со шлаком.

Кроме того. одновременный ввод алюминия с шлакообразующей десульфурирующей смесью исключает угар алюминия за покрытия поверхности металла шлаковым слоем, что позволяет снизить расход алюмичяества стали эа счет снижения содержания серы и неметаллических включений. В способе производства стали, включающем выпуск нераскисленного металла в ковш, отсечку окислительного шлака, введение марганцевого оксидного материала и алюминия, с началом выпуска металла в ковш подают одновременно С алюминием шлакообраэующую десульфурирующую смесь при их соотношении (0,25-0,30):(1,0-1,1) и общем расходе 2,0-2,5 кг/т стали, после чего подают марганцевый агломерат с основностью

1,0-1,5 и алюминий при соотношении алюминия к агломерату (0,12-0,15): (1,0-1,1), что позволяет снизить содержание серы и увеличить степень десульфурации. 1 табл. ния и приводит к снижению себестоимости стали.

При этом, соотношение алюминия и а шлакообразующей смеси (0,25-0,30);(1,0-1,1) позволяет в процессе выпуска иметь рас- О, кисленный металл и жидкий шлаковый слой Ср в ковше, что создает благоприятные условия для процесса десульфурации стали. В случае уменьшения расхода алюминия менее заданного значения снижается раскислен- О ность металла, что приводит к снижению степени десульфурации, а в случае увеличения расхода алюминия выше заданного значения повышается количество неметаллических включений в виде тугоплавких частиц АЬОз, что приводит к снижению качества стали, При снижении соотношения шлакообраэующей смеси к алюминию снижается десульфурирующая способность шлака, а при увеличении расхода шлакообразующей смеси выше заданного значения удлиняется процесс ее гомогенизации, что приводит к снижению степени десульфурации, а следовательно, и качества готовой стали.

Общий расход алюминия и шлакообразующей смеси, составляющий 2,0-2,5 кг/т стали, позволяет ввести необходимое количество раскислителя и сформировать высокоактивный десульфурирующий шлаковый слой. При снижении общего расхода алюминия и шлакаобраэующей смеси менее 2,0 кг/т стали снижается десульфурирующая способность шлака, а также не полностью покрывается поверхность металла, что приводит к большому угару алюминия и тем самым снижает раскисленность металла и, соответственно, снижает степень десульфурации, При увеличении общего расхода более 2,5 кг/т увеличивается толщина шлакового слоя и удлиняется процесс гомогениэации десульфурирующей смеси, что снижает степень десульфурации металла, а также высокий расход повышает себестоимость стали. Кроме того, увеличение толщины шлакового слоя в дальнейшем при вводе марганцевого агломерата снижает массовую долю оксидов марганца, что приведет к снижению степени извлечения и, соответственно, к снижению качества стали и повышению ее себестоимости, Подача марганцевого агломерата с основностью 1,0-1.5 позволяет нейтрализовать S IOz в составе агломерата и тем самым, не снимая десульфурирующую способность смеси, поддерживает высокоактивный шлаковый слой.

При подаче агломерата с основностью менее 1,0 снижается активность десульфурирующей смеси эа счет увеличения качестве кремнезема в шлаке, что приводит к снижению качества стали, увеличение основности агломерата более 1,5 повышает температуру его расплавления, что не позволяет сформировать жидкий гомогенный шлаковый слой в процессе выпуска металла и тем самым снижает степень десульфурации, что приводит к снижению качества стали, Ввод марганцевого агломерата и алюминия при соотношении алюминия к агломерату (0,12-0.15);(1,0-1,1) позволяет полностью восстановить марганец из его оксидов.

В случае уменьшения алюминия ниже заданных значений снижается извлечение марганца, что приводит к непопаданию в заданный химический состав стали и, соответственно, к снижению качества стали, а также приводит к повышению себестоимо5

15 качестве марганцевого оксидного материала использовали марганцеворудный агломерат (ТУ 14-9-324-87) с массовой долей марганца 41 . Полупродукт с содержаниеМ углерода 0,15%, марганца 0,08-0,12 и при

20 температуре 1620 С сливали с отсечкой шлака в ковш диаметром 300 мм и высотой

450мм втечение 4-6мин. С началом выпуска в ковш вводили шлакообразующую десульфурирующую смесь и алюминий с общим

50 сти стали. А в случае повышения соотношения алюминия выше заданных значений увеличиваются остаточная концентрация алюминия в стали и содержание неметаллических включений в виде AlzQa, что приводит к снижению качества стали, а также приводит к повышению себестоимости стали.

Пример. Выплавку стали с содержанием марганца 0,40-0,65% по заявляемому способу проводили в 100 кг конвертере. В качестве шлакообразующей десульфурирующей смеси испольэовали смесь извести и плавикового шпата в соотношении 2:3, в расходом 1,5; 2,0; 2,25; 2,5; 3,0 кг/т металла при соотношении алюминия к смеси в процессах(0,2-0,35):(0,8-1,2). После этого в ковш вводили марганцеворудный агломерат с основностью 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 1,7; расходом

13 5 кг/т из расчета введения в сталь 0,55% марганца и алюминий в соотношении алюминия к агломерату в пределах (0,1-0.2):(0,81,2).

Готовый металла разливали в 2 слитка по 50 кг и прокатывали на карты толщиной

16 мм, от которых отбирали пробы для исследований на загрязненность неметаллическими включениями по ГОСТ 1778-70, метод

ШИ. Химический состав металла контролировали экспресс-методом. Результаты плавок приведены в таблице (ММ1-17).

Выплавку стали с содержанием марганца 0,40-0,65% по технологии прототипа проводили в 100 кг конвертере. Полупродукт с содержанием углерода 0,15, марганца

0,1%, при температуре 1620 С сливали в ковш диаметром 300 мм и высотой 450 мм, в который предварительно устанавливали алюминиевые прутки, покрытые слоем шлака металлического марганца толщиной 3 мм с расходом алюминия 0,8 кг/т стали.

В качестве марганецсодержащего легирующего компонента испольэовали также силикомарганец марки СМн-17 с расходом

7,6 кг/т стали. Результаты плавки приведены в таблице.

Плавки ММ 2-4 проведены с соблюдением всех заявляемых признаков. Как видно из таблицы, на этих плавках получены наилучшие результаты по десульфурации. вос1760649 становлению марганца и чистоте по неметаллическим включениям. Выход за пределы хотя>бы одного заявляемого признака не обеспечивает должных результатов.

Формула изобретения

Способ производства стали, включающий выплавку металла, отсечку печного шлака, выпуск металла, ввод шлакообразующего, марганецсодержащего материалов и алюминия в ковш, продувку аргоном, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества за счет снижения содержания серы и неметаллических включений, в качестве марганецсодержащего материала использу1от маргз1щевый агломерат с основностью 1,0-1,5, f1pl1зтам шла5 кообразующий материал и алюминий вводят в смеси одновременно с началом выпуска при соотношении (1,0-3,1):(0,25-0,30) с расходом смеси 2,0-2,5 мг/т стали, после чего вводят агломерат и алюминий при со10 отношении (1,0-1,1):(0,12-0,15).

Содеркание Нп> 2

Отноэение массы А1 к массе агломерата

Содернание B, I

Эагрланснмость неметаплическими вкпоченикни, среди.макс. балл

ОсновУдельн. суннар. расход

AI к десульОурач. снеси, кг/т

Степень десульф.

Времл легированик, мин

Отнове»»е нассыд2 к массе десульфур.снеси

Степень иа вмпенил ьв>, 2

Плавка ность а г по° готовон металле перед в готовыпус вом >>с ком .. талле перед выпускон нерата силика>ы оксилы сульЕиды

0 ° 10

0,12

0,l0

0,09

О,tl

0,10

0,08

0,09

0,11

0,10

0,10

0,11

О ° 08

0,11

0>1О

0,11

0,12

О 10

2,9

1 9

1,7

1,8

2,В

2,8

2,7

2.9

2,6

2.7

2,8

2.9

2,5

2,8

2,7

3,0

2,6

2,8

t,7

Составитель B. Самсонов

Техред М.Моргентал Корректор И. Шмакова

Редактор О. Соколова

Заказ 3622 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

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

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

2

4

6

7 е

11 !

13

14

15 . 16

17

i8 про тот ил

0,2:0,8

0,2521 ° 0

0>27:1,05

0,30ь1,10

0,35:1,20

0,2ь1,05

0,35:1,05

0>27 0>80, 0,27:1,20

0>27ь1,05

0,27:1,05

0,27ь1,05

0,27:1 ° 05

0,27:1,05

0>27>1,05

0,27ь1,О5

0,27:1,05

;1,5 ,2,0

2 ° 25

,2,5

3,0

2,25

2,25

2,25

2,25

1,5

3>0

2,25

2,25

2,25

2,25

2,25

2,25

О 1:0>8

0>12:1,0

0,13:1,05

0,15>1 1

0,2:1,2

О ° 13:1,05

0,13>l;05

0,13:1 ° 05

0,13:1,05

0>13>1,05

0,13:1,05

0,10:1,05

0,221,05

0,I3:0,8

0,1321,2

0>13ьl 05

0 l3 105

0,8

1,0

1,25

l ° 5 1>7

1 ° 25

1,25

1,25

1,25

1,25

1,25

1. 25

1,25

1,25

1,25

0,8. 0,35

0,032

0,035

0,036

0,034

0>029

0,036

0>035

0,035

0,033

0,030

0,031

0,029

0,033

0,031

0,034

0,035

О,ОЭЬ

0,026

0,010

0,011

0,011

0,027

0,022

0,028

0,029

0,027

0,028

0,023

0,026

0,025

0,024

0,025

0,029

0,028

0,032

0 ° 56

0,65

0,64

0,62

0,58

0,6О

0,51

0,59

0,59

0,62

0,53

0,36

0,60

0,32

0,43

0,54

0,58

0,51

27,78

68,75

68,57

69,4Ь

20, 59

2Ь,1Ь

22,22

17,14

22,86

15, 15

23,33

16,13

13 79

27,27

19, 35

14,71

20,0

5,88

83,11

95,75

97,56

95,75

84,91

90 33

77.69

90,33

86,72

93;95

77.69

46,97

93,95

39,75

59,62

77,68

83,11

89,7

7

6

8

5

7

8

3,1 3,7

1,4 1,8

1,5 1,9

1,3 1,8

2>9

2,6 3,2

3,5 4,0

3,7 4,2

4,0 3,6

3 ° 4 3,7

2 ° 8 3,9

2 ° 7 3,9

4,3 3,4

4,2 3,6

2,6 3,6

2,8 4,3

2,5 4,1

3,4 4,4