Способ обработки стали в ковше

 

Сущность изобретения: на дно ковша вводят предварительно регенерированный от серы гранулированный доменный шлак вместе с известью при соотношении (3-6): 1 с общим расходом 0,2-9,0 % от массы металла. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7/076

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757532/02 (22) 09.11.89 (46) 15.11.92.Бюл. ¹ 42 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г,И,Носова (72) В,А,Бигеев, К,Н,Вдовин, A.È.Ñëoíèx, А.В.Дерябин, В.Д.Киселев и А,M.Êóö (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 924119, кл. С 21 С 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 389147, кл. С 21 С 7/10, 1970.

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при ковшевой обработке стали для ее рафинирования.

Известен способ обработки стали, в котором под струю выпускаемого из печи металла вводят куски слабообоженного известняка, содержащие в поверхностном слое окислы кальция и плавиковый шпат.

Слабообоженный известняк и плавиковый шпат берут в следующем соотношении, мас, : слабообоженный известняк 65 — 85 плавиковый шпат — остальное. Использование слабообоженного известняка при ковшевой обработке стали потребует дополнительного расхода тепла на его разложение, что приведет к дополнительным энергическим затратам на процесс обработки стали и соответственно к удорожанию процесса.

Наиболее близким техническим решением к предложенному способу обработки стали в. ковше является способ обработки стали, в котором твердые шлакообразующие материалы присаживают на дно сталеразливочного ковша, который подают под

5U„„1775479 Al (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ (57) Сущность изобретения: на дно ковша вводят предварительно регенерированный от серы гранулированный доменный шлак вместе с известью при соотношении (3 — 6):

1 с общим расходом 0,2-9,0 от массы металла. 1 ил. струю выпускаемого металла. При этом из твердых шлакообразующих материалов, в качестве которых используют известь и плавиковый шпат в соотношении (3-4): 1, формируется BblcoKoocHQBxblA и жидкоподвижный шлак, после выпуска сталеразливочный ковш, послЕ выпуска металла сталеразливочный ковш подается на вакуумную установку, где происходит вакуумирование металла с одновременным его перемешиванием инертным газом, после чего происходит разливка obpaботанной стали. В этом способе в качестве компонента твердой шлакообразующей сме- Ь си используется плавиковьил шпат, который является дорогим и дефицитным материалом, ьО что приводит к существенному удорожанию процесса обработки стали. Использование плавикового шпата при обработке жидкой стали приводит к выделению в атмосферу амай фтористых соединений, являющихся выбросами, в результате пооисходит ухудшение экологической обстановки в цехе, Кроме того, образующийся шлак, содержащий фториды, активно взаимодействует с футеровкой сталеразливочного ковша, происходит быстрый износ огнеупоров по шлаковому поясу, а зто

1775479 в свою очередь ведет к удорожанию и роцесса обработки стали.

Целью изобретения является удешевление обработки и исключение вредных выбросов в атмосферу.

Указанная цель достигается тем, что в известный способ обработки стали в ковше, включающий подачу на дно ковша твердых извести и шлакообразующих компонентов, заливку стали и продувку инертным газом, в качестве шлакообразующих компонентов вводят предварительно регенерированный от серы гранулированный доменный шлак в соотношении с известью (3 — 6): 1 с общим расходом 0,2-2 от массы металла.

На чертеже показана зависимость степени десульфурации металла от соотношения извести и гранулированного регенерированного доменного шлака в твердой шлакообраэующей смеси (и; ш), при расходе твердой шлакообразующей смеси 1,0 ф от массы обрабатываемого металла, Если соотношение между известью и гранулированным регенерированным от серы доменным шлаком в твердой шлакообраэующей смеси меньше, чем 1; 3, то наблюдается снижение степени десульфурации металла.из — эа увеличения температуры плавления шлака, формирующегося на основе твердой шлакообразующей смеси, а следовательно, увеличения вязкости шлака при температурах обработки стали, Высокая вязкость шлака затрудняет процесс десульфурации металла, приводит к увеличению времени обработки стали, для достижения требуемой степени десульфурации металла. А увеличение времени обработки стали неизбежно будет приводить к удорожанию процесса обработки, что противоречит цели изобретения.

Если соотношение между известью и регенерированным от серы и гранулированным доменным шлаком в твердой шлакообразующей смеси больше, чем 1:6, то:. наблюдается снижение степени десульфурации металла из-.за недостаточной основности шлака, формирующегося на основе твердой шлакообразующей смеси. Происходит снижение коэффициента распределения серы между шлаком, и для достижения необходимой степени десульфурации металла требуется большой расход твердой шлакообразующей смеси, что приводит к удорожанию процесса обработки стали, а это противоречит цели изобретения — удешевление процесса обработки стали.

Если расход твердой шлакообразующей смеси составляет менее 0,2 Я от веса металла, из — за малого количества образую5

55 щегося шлака, требуемая степень десульфурации металла достигается только при невысокой начальной концентрации серы в металле, Для получения невысокой начальной концентрации серы в металле, перед его обработкой твердой шлакообразующей смесью требуются дополнительные материальные и энергетические затраты, что приводит к удорожанию процесса обработки стали, Если расход твердой шлакообразующей смеси составляет более 2 от массы металла, не наблюдается увеличение степени десульфурации металла, из-за того, что за время обработки металла успевает усвоиться определенное количество твердой шлакообраэующей смеси, обусловленное температурой обработки стали, времени обработки, количеством металла в ковше, высотой слоя шлака над металлом. Кроме того, увеличение расхода твердой шлакообразующей смеси приведет к снижению температуры металла, а это потребует дополнительных затрат на подогрев металла, что приведет к удорожанию процесса обработки стали.

Пример 1, В качестве компонентов твердой шлакообразующей смеси брали известь, имеющую следующий химический состав, мас. : 3(02 2; А(20з 0,8; СаО 85:

МдО 2; Р20 0,1; S 0,1; СО2 9; Н20 1,0 и гранулированный регенерированный доменный шлак, имеющий следующий химический состав, мас. : S(02 38; А(20з 11;

СаО 41,5;MgO 7,7;Т(О 1;$0,2; FeO 0,6.

На дно сталеразливочного ковша загружают известьв количестве 0,12 т и гранулированный регенерированный доменный шлак в количестве 0,34 т, Соотношение компонентов в твердой шлакообразующей смеси составляет 1: 2,85, Расход твердой шлакообразующей смеси 0,16 . Сталеразливочный 300 — тонный ковш с твердой шлакообразующей смесью подают под выпуск металла. Во время выпуска формируется шлак, который взаимодействует с выпуска-. емым металлом. Начальное содержание серы в металле составляет 0,030 . После выпуска металла, сталераэливочный ковш подают на установку доводки стали. где 0роисходит продувка металла аргоном. В результате обработки стали содержание серы снизилось на 0,05 . Степень десульфурации металла составила 0,16, что недостаточно для металла, разливаемого на машинах непрерывного литья заготовок.

Требуются дополнительные затраты для получения конечного содержания серы в металле, необходимого для предотвраще1775479

55 ния образования трещин в корке металла, что приводит к удорожанию процесса, Пример 2. Проводятся операции, аналогичные операциям, осуществляемым в первом примере, только на дно сталеразливочного ковша загружают известь в количестве 0,15 т, а гранулированный регенерированный шлак в количестве

0,45 т. Соотношение компонентов в твердой шлакообразующей смеси составляет 1

; 3. Расход твердой шлакообразующей смеси составил 0,2 . Начальное содержание серы в металле 0,028, В результате обработки стали, содержание серы в металле снизилось на 0,013 . Степень десульфурации металла составила 0.46. Достигнутое конечное содержание серы в металле

0,015 позволяет безаварийно разливать сталь на машинах непрерывного литья заготовок.

Обработка стали твердой шлакообразующей смесью с соотношением компонентов смеси 1: 3 позволяет получить требуемую степень десульфурции металла без применения дефицитных разжижителей шлака (плавикового шпата), что приводит к удешевлению процесса обработки стали.

Пример 3. Проводятся операции, аналогичные операциям, осуществляемым в первом примере, только на дно сталерозливочного ковша загружают известь в количестве 0,6 т, а гранулированный регенерированный доменный шлак в количестве 2,4 т. Соотношение компонентов в твердой шлакообразующей смеси составляет 1: 4. Расход твердой шлакообразующей смеси составляет 1,0 . Начальное содержание серы в металле 0,025 70. В результате обработки содержания серы в металле снизилось на 0,015 . Степень десульфурации составила 0,6 . Достигнутое конечное содержание серы в металле 0,010 позволяет безаварийно разливать сталь на машинах непрерывного литья заготовок с высокой скоростью. Обработка стали твердой шлакообразующей смесью с соотношением компонентов смеси 1; 4 позволяет получить требуемую степень десульфурации металла без применения дефицитных разжижителей шлака (плавикового шпата), что приводит к удешевлению процесса обработки стали, Пример 4. Проводятся операции, аналогичные операциям, осуществляемым в первом примере, только на дно сталераэливочного ковша загружают известь в количестве 0,85 т, а гранулированный регенерированный доменный шлак в количестве 5,15 т. Соотношение компонентов в твердой шлакообраэующей смеси составляет 1: 6. Расход твердой шлакообраэующей

50 смеси составил 2 (,. Начальное содержание серы в металле 0,028 В результате обработки содержание серы в металле снизилось на 0,014, Степень десульфурации металла составила 0,5. Достигнутое конечное содержание серы в металле 0,014 позволяет безаварийно разливать сталь на машинах непрерывного литья заготовок.

Обработка стали твердой шлакообразующей смесью с соотношением компонентов смеси 1; 6 позволяет получить требуемую степень десульфурации металла без применения дефицитных раэжижителей шлака (плавикового шпата), что приводит к удешевлению процесса обработки стали.

Пример 5. Проводятся операции, аналогичные операциям, осуществляемым в первом примере, только на дно сталераэливочного ковша загружают известь в количестве 0,85 т, а гранулированный регенерированный- шлак в количестве

5,75 т. Соотношение компонентов в твердой шлакообразующей смеси составляет 1: 6,7.

Расход твердой шлакообразующей смеси составил 2,2, Начальное содержание серы в металле 0,027 . В результате обработки содержание серы в металле снизилось на 0,007 . Степень десульфурации металла составила 0,26, что недостаточно для металла разливаемого на машинах непрерывного литья заготовок.

Требуются дополнительные затраты для получения конечного содержания серы в металле, необходимого для предотврашения образования трещин в корке металла, что приведет к удорожанию процесса обработки стали.

Применение гранулированного регенерированного доменного шлака как компонента твердой шлакообразующей смеси позволяет решить ряд недостатков присущих существующим техническим решениям. Отказ от дефицитных и дорогих разжижителей (плавикового шпата и др,) позволяет существенно снизить затраты на процесс обработки стали, расширить сырьевую базу за счет более полного использования отходов доменного передела; Кроме того исключение фтористых солей металла и компонентов шлакообразующих смесей позволяет исключить вредные выбросы фтора в атмосферу и существенно улучшить экологическую обстановку при обработке стали.

Формула изобретения

Способ обработки стали в ковше, включающий подачу на дно ковша твердых извести и шлакообразующих компонентов, заливку стали и продувку инертным газом, 1775479

1.3 А:4 1: 1:8

Составитель К.Вдовин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Лукач

Редактор А.Бер

Заказ 4022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 отличающийся тем, что, с целью удешевления обработки и исключения вредных выбросов в атмосферу, в качестве шлакообразующих компонентов вводят предварительно регенерированный от серы гранулированный доменный шлак в соотношении с известью (3 — 6): 1 с общим расходом

0.2-9.0 7, от массы металла,