Способ производства стали

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к обработке стали е ковше. Цель изобретения - повышение качества металла за счет снижения содержания в ней серы. При производстве стали, включающем отсечку окислительного шлака , выпуск нераскисленного металла в ковш, ввдение шлакообразующей десульфурирующей смеси, марганецсодержащего мате- .риала, алюминия двумя порциями и продувку аргоном, первую порцию алюминия в количестве 0,4-0,6 кг/т стали подают во время выпуска совместно со шлакообразующей смесью извести и плавикового шпата в соотношении 3:1 с расходом 1,6-3 кг/т стали 40-50% от общего количества, а марганецсодержащий материал в виде марганцевого агломерата вводят после окончания выпуска в струе аргона, после чего в струе аргона подают остальную шлакообразную смесь, причем общий расход смеси составляет 4,0-6,0 кг/т стали, Подачу всех материалов после окончания выпуска ведут с одновременным электроподогреоом. Предложенный режим ввода материалов обеспечивает условия для снижения содержания серы в металле, что позволяет повысить его качество. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

, {.) с

G0 (р, C) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4245276/02 (22) 27.05.87 (46) 15.10.92. Бюл. hh 38 (71) Донецкий политехнический институт (72)А. Я, Наконечный, A. Г. Пономаренко, Ю.

Ф. Вяткин, В. С. Колпаков, А. А. Троянский, C. 3. Афонин, А. Ю. Зайцев, B. Ю. Табунщиков, М. Ж. Толымбеков, В, I-(..Радченко и В.

Г. Мизин (56) Авторское свидетельство СССР

Я 104461, кл. С 21 С 7/00, 1956.

ТИ 106-СТ.КК2-35-82, Новокузнецк, 1983, (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к обработке стали в ковше. Цель изобретения — повышение качества металла за счет снижения содержания в ней серы. При производстве стали, включающем отсечку окислительного шлака, выпуск нераскисленного металла в ковш, Изобретение относится к черной металлургии, s частности к способам производства стали и ее обработки в ковше.

Цель изобретения — повышение качества металла за счет снижения содержания серы.

Сущность способа заключается в следующем.

Во время выпуска совместно с первой порцией алюминия вводят десульфурирующую смесь с расходом 1,6-3 кг/т стали /4050% от общего количества/ при этом расход алюминия оставляет 0,4-0,6 кг/т стали, что позволяет снизить концентрацию растворенного кислорода в металле и способствует проведению глубокой десульфурации,,,50 „, 1768650 А1 ввдение шлакообраэующей десульфурирующей смеси, марганецсодержащего материала, алюминия двумя порциями и продувку аргоном, первую порцию алюминия в количестве 0,4-0,6 кг/т стали подают во время выпуска совместно со шлакообраэующей смесью извести и плавикового шпата в соотношении 3:1 с расходом 1,6 3 кг/т стали 40-50% от общего количества, а марганецсодержащий материал в виде марганцевого агломерата вводят после окончания выпуска в струе вргона, после чего в струе аргона подают остальную шлакообраэную смесь, причем общий расход смеси составляет 4,0-6,0 кг/т стали. Подачу всех материалов после окончания выпуска ведут с одновременным электроподогревом, Предложенный режим ввода материалов обеспечивает условия для снижения содержания серы в металле, что позволяет повысить его качество, 1 з,п. ф-лы, 1 табл. поскольку смесь увеличивает поверхность контакта шлак-металл.

Введение первой порции алюминия в количестве менее 4,0 кг/т стали не позволяет снизить содержание кислорода до уровня 0.003-0.004%, что приводит к повышенной растворимости серы в металле и снижает качество стали, а при увеличении расхода алюминия свыше 0,6 кг/т стали происходит ухудшение качества стали эа счет увеличения количества неметаллических включений глинозема.

При снижении расхода шлакообразующей смеси менее 1,6 кг/т /40% от общего . количества/ уменьшается толщина шлакового слоя, что приводит к уменьшению сте3

1768650 пени десупьфурации, а при увеличении расхода смеси более 3 кг/т стали /50% от общего/ ухудшается процесс ее гомогениэации, что ке позволяет обрабатывать металл эа время выпуска жидким шлаком и приводит к. снижению степени десульфурации.

Соотношение извести к ппавиковому шпату 3;1 в смеси позволяет эа короткий промежуток сформировать жидкий гомогенный шлак с высокой сульфидной емкостью.

При снижении доли извести ниже 3 падает сульфидная емкость шлака, что приводит к снижению степени десульфурации металла, а при увеличении доли извести более 3 повышается температура плавления смеси, затрудняется ее гомогенизация, что приводит к снижению степени десульфурации металла.

Ввод марганцевого агломерата после окончания выпуска в струе аргона позволяет полностью восстановить марганец из его окислов и равномерно распределитель его по обьему металла, не снизив при этом степень десупьфурации, При вводе агломерата во время выпуска агломерат, имея сравнительно низкую основность /1,5/. обогащает расплав шлака кремнеземом, снижал тем самым его сульфидную емкость и степень десульфурации металла, Подача второй порции шлакообразующей смеси в струе аргона с суммарным расходом 4Я-6,0 кг/т стали позволяет провести глубокую десупьфурацию готовой стали по всему объему.

При снижении расхода смеси менее 4,0 кг/т стали не достигается полнота десульфурации, а при увеличении более 6,0 кг/т стали ухудшаются процессы гомогенизации шлакового слоя, что ведет к снижению степени десульфурации металла.

Злектроподогрев в течение всего времени внепечной обработки позволяет поддерживать температуру металла, необходимую дпл проведения рафинирования металла, а следовательно, улучшения качества стали, Пример. Выплавку стали 08Ю по заявляемому способу проводили в 100 кг конвертере, Продувку кислородом проводили до содержания углерода 0,07% и температуры 1630 С. после чего металл выпускали с отсечкой шлака в ковш диаметром 30 см и высотой 45 см. С началом выпуска в ковш добавляли алюминий с расходом

0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 кг, металла совместно со шлакообразущей десульфурирующей смесью /известь и плавиковый шпат в соотношении 3:1/ с расходом 35, 40, 45, 50, 55% от общего расхода, составляющего величину 3, 4, 5, 6, 7 кг/т металла. f1o окончании выпуска в металла в струе аргона в течение

8 мин вводили марганецеворудный агломе5 рат с содержанием марганца 40% и основкостью 1,5 /ТУ 14-9-324-87/ совместно со второй порцией алюминия, расход которой составляет 2,2 кг/т стали, Расход агломерата составлял 9,2 кг/т стали, Расход агломе10 рата составлял количество, определяемое исходя из химического состава выплавляемой стали по содержанию марганца, а расход алюминия во второй порции определяют исходя из стехиометрически

15 необходимого для восстановления марганца. После окончания подачи агломерата в струе аргона вводили остальную шлакообразующую десульфурирующую смесь, при этом в течение всего времени обработки

20 стали осуществляли дуговой электроподогрев одним угольным электродом диаметром

50 мм при силе тока 0,5 кА и капряжении 36 в. Химический состав стали контолировали экспресс-методом.

25 Результаты плавок приведены в таблице ((ФМ1-13).

Выплавку стали марки 08Ю по техноло-. гии прототипа проводили в 100 кг конвертере. Продувку металла кислородом

30 прекращали при содержании углерода

0,07% и температуре 1630 С, после чего металл с отсечкой конвертеркого шлака выпускали в ковш диаметром 30 см и высотой

45 см. С началом выпуска в ковш вводили

35 алюминий с расходом 0,3 кг/т стали, после чего добавляли известняк с расходом 3,0 кг/т стали. После окончания выпуска металл в ковше продували аргoHQM с интенсивностью, обеспечивающей интенсивное пере40 мешивание металла по всему обьему ковша

/0,06 нм /т/, При температуре 1580 С в ковш вводили алюминий в виде катанки

/ГОСТ 13843-78/ с расходом 4,5 кг/т стали, после чего возобновляли продувку и в ковш вводили металлический марганец марки

45 МР0 в количестве 3,0 кг/т стали, а время продувки составило величину 7,5 мин. По окончании продувки на расплав в ковше добавляли теплоизопирующую добавку

/нейтральную засыпку-люнкерит/, с расходом 3,5 кг/т стали и равномерно распределяли ее по поверхности металла. Химсостав металла контролировали экспресс-методом.

Результаты плавки приведены в таблице (М13).

Из таблицы следует, что наилучшие показатели по уровню десульфурации стали получены на плавках ММ2-4, где были соблюдены все заявляемые параметры спосо1768650

Электроподогрев расплава

/эл. под./

Суммарный расход смеси,кг/т

Содержание се ыЯ

Содержание м а ган а, Плавка

Степень цесул ьфурации, Степень извлечения марганца, /

Расход смеси в 1-й

Расход алюминия в

1-й порции до обработки до обработки после обработки после обработки порции,% от общего количества

0,027 67,93

0,035

0,32

0,07

3,0

0,3

22,86

35 без эл.под, с эл,под.

77,78

78,13

76,67

30,30

0,036

0,032

0,030

0,033

0,008

0,007

0,007

0,023

0,43

0,42

0,43

0,33

95,11

97,83

95,11

70, 65

0,08

0,06

0,08

0,07

4,0

5,0

6,0

7,0

0,4

0,5

0,6

0,7

П без эл.под. с эл.под.

7

9

11

0,036

0,034

0,031

0,034

0,035

0,032

0,037

0,38

0,38

0,41

0,34

0,41

0,34

0,37

0,07

0,06

0,09

0,06

0,09

0,07

0,09

0,3

0,7

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

84,24

86Яб

86,96

76,09

86,96

73,37

76,09

0,025

0,021

0,025

0,021

0,027

0,024

0,027

5,0

5,0

5,0

5,0

3,0

7,0

5,0

30,56

38,24

19,35

38,24

22,86

25,0

27,03

45 с эл.под. без эл.под

0,024 90.0

20,0

0,030

0,35

0,08

0,3

/и рототип/

Составитель В. Самсонов

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 3622 Тираж 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 ба, В плавках МЬ 1,5, 6-12 были не соблюдены все /плавки 1,5/, либо один из заявляемых йараметров /пл. 6-12/, что привело к значительному снижению уровня десульфурации, а следовательно, к ухудшению качества стали. Плавка М 13, проведенная по технологии прототипа, также значительно уступает плавкам М 2-4 по уровню десульфурации металла.

Формула изобретения

1. Способ производства стали, включающий выплавку металла, отсечку окислительного шлака, выпуск нераскисленного металла, ввод шлакообразующих материалов и алюминия в процессе выпуска и продувку аргоном, ввод алюминия, марганецсодержащих и шлакообразующих материалов в ковш, отл и чаю щийс я тем, что, с целью повышения качества металла за счет снижения содержания серы, в качестве шлакосбраэующих материалов используют смесь извести и плавикового шпата в соотношении 3 1, которую вводят в процессе выпуска совместно с алюминием

5 с расходами смеси и алюминия, равными

1,6-3,0 кг/т и 0,4-0,8 кг/т стали, а в качестве марганецсодержащего материала используют марганцевый алгомерат, который вводят в ковш в струе аргона с остальным

10 количеством смеси известИ и плавикового шпата, причем общий расход смеси шлакообразующих материалов равен 4,0-6,0 кг/т стали.-::

2. Способ по и. 1, отл и ч а ю шийся

15 тем, что подачу всех материалов в ковш ведут с одновременным электроподогревом металла.