Способ раскисления стали

 

Способ может быть использован в черной металлургии при раскислении стали. Способ включает предварительное раскисление в печи и окончательное раскисление в ковше. Окончательное раскисление в ковше осуществляют сначала ферросилицием, а затем силикокальцием в виде порошковой проволоки. Перед вводом в ковш силикокальция определяют температуру и высоту расплава в ковше. Скорость ввода проволоки в ковш устанавливают по зависимости: V = 1,25 К (Т/1550)³·Н^4/5, где К = 0,95 - 1,05 - эмпирический коэффициент, зависящий от толщины оболочки проволоки; Н - высота расплава в ковше, м; Т - температура расплава в ковше,^oС.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к технологии раскисления стали.

Известен способ раскисления стали, включающий предварительное раскисление в печи и окончательное раскисление в ковше силикокальцием (SU, авт. свид. N 447434, кл. С 21 С 5/04, 7/06, 1975). Данный способ принят в качестве прототипа. Недостатком способа является большой угар и низкая степень усвоения кальция металлом, что требует большого (до 4 кг/т) расхода силикокальция.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ раскисления стали путем изменения схемы ввода силикокальция с тем, чтобы предотвратить контакт силикокальция с атмосферой и увеличить степень усвоения кальция металлом, а также обеспечить возможность регулирования количества вводимого силикокальция в зависимости от температуры и высоты расплава в ковше.

Сущность изобретения состоит в том, в способе раскисления стали, включающем предварительное раскисление в печи и окончательное раскисление в ковше, окончательное раскисление в ковше осуществляют ферросилицием, а затем силикокальцием в виде порошковой проволоки, причем перед вводом в ковш силикокальция определяют температуру и высоту расплава в ковше, а скорость ввода проволоки в ковш осуществляют по зависимости V 1,25 К(Т/1550)³·Н^4/5, где К 0,95-1,05 эмпирический коэффициент, зависящий от толщины оболочки проволоки; Н высота расплава, м; Т температура расплава в ковше, О^oС.

Нижний предел коэффициента К выбирается при толщине оболочки проволоки 0,5 мм, верхний предел при толщине 0,25 мм, промежуточные значения коэффициента соответствуют промежуточным значениям толщины оболочки проволоки.

Общими с прототипом существенными признаками являются: предварительное раскисление металла в печи; окончательное раскисление в ковше.

Отличительными от прототипа существенными признаками являются: раскисление металла в ковше ферросилицием, а затем силикокальцием; ввод силикокальция в ковш в виде порошковой проволоки; определение непосредственно перед вводом силикокальция в ковш температуры и высоты расплава; установление скорости ввода проволоки в ковш по зависимости V 1,25 К(Т/1550)³·Н^4/5 м/с.

Приведенные отличительные признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется объем правовой охраны изобретения.

Между существенными признаками изобретения и техническим результатом - увеличением степени усвоения кальция металлом существует причинно-следственная связь, которая поясняется следующим.

Так как ферросилиций в сравнении с силикокальцием имеет больший удельный вес, то при подаче его в ковш в виде кусков обеспечивается погружение его в расплав и достигается достаточно высокая степень раскисления стали.

Окончательное раскисление более дорогим силикокальцием достигается при подаче его в расплав в виде порошковой проволоки с такой скоростью, чтобы расплавление оболочки проволоки происходило в придонной части ковша независимо от температуры стали, высоты расплава и толщины оболочки проволоки. Другими словами, при окончательном раскислении между скоростью ввода проволоки и такими параметрами, как температура стали, высота расплава в ковше и толщина оболочки проволоки существует причинно-следственная связь, которая выражается эмперической зависимостью V 1,25 К(Т/1550)³·Н^4/5, м/с.

Если ввод проволоки будет осуществляться без учета хотя бы одного из факторов (температуры, высоты расплава или толщины оболочки) скорость ввода проволоки может оказаться или большей, или меньшей, чем по приведенной зависимости. И в том, и в другом случае расплавление оболочки будет происходить не в придонной части ковша, в результате частички силикокальция не успеют прореагировать с металлом, и степень усвоения кальция уменьшится.

Пример 1. Выплавленную и предварительно раскисленную в мартеновской печи сталь выпускали в ковш емкостью 125 т. При наполнении ковша металлом на 1/5 высоты начинают вводить под струю металла ферросилиций ФС-45. Ввод ферросилиция заканчивают при наполнении ковша на 1/2 высоты расплава. Общее количество введенного в ковш ферросилиция 500 кг. Так как ферросилиций имеет достаточно большой удельный вес (4,9 г/см³), то под действием кинетической энергии струи он заглубляется в металл и хорошо усваивается металлом. Степень усвоения составляет 80% Силикокальций СК-30 в виде порошковой проволоки с толщиной оболочки 0,4 мм вводили в ковш после его наполнения из расчета 0,7 кг/т по силикокальцию. Непосредственно перед вводом проволоки определяли окисляемость стали, температуру и высоту расплава. Температура стали составила Т 1580^oС, высота Н 2,8 м, содержание кислорода 0,01% Скорость ввода проволоки устанавливали по зависимости V 1,25·1·(1580/1550)³·2,8^4/5 3,0 м/с.

Усвоение кальция составило 15% содержание кислорода 0,004% Пример 2. Все то же, что и в примере 1, но высота стали в ковше составила 3,2 м, а температура стали 1600^oС. Скорость ввода проволоки была 3,47 м/с. Усвоение кальция 17% содержание кислорода 0,005%
Полученные результаты подтверждают, что при раскислении стали по заявляемому способу, степень усвоения кальция увеличивается более чем в 3 раза.

Формула изобретения

Способ раскисления стали, включающий предварительное раскисление в печи и окончательное раскисление в ковше, отличающийся тем, что окончательное раскисление в ковше осуществляют сначала ферросилицием, а затем силикокальцием в виде порошковой проволоки, причем перед вводом в ковш силикокальция определяют температуру и высоту расплава в ковше, а скорость ввода проволоки в ковш устанавливают по зависимости
V 1,25K(T/1550)³ H^4/5,
где K 0,95 1,05 эмпирический коэффициент, зависящий от толщины оболочки проволоки;
H высота расплава в ковше, м;
T температура расплава в ковше, ^oС.