Способ обработки стали в сталеразливочном ковше

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Способ включает выпуск из печи при определенной температуре для конкретной марки стали жидкого металла в сталеразливочный ковш. Выдержку готовой стали в течение 40-80 мин в сталеразливочном ковше до начала разливки. Во время выпуска металла из печи шлак загущают в течение всего схода его из печи в ковш. Температуру стали в промежуточном ковше понижают на 20°С. Технический результат - повышение производительности печи, снижение энергоресурсов, брака при использовании традиционных огнеупоров в печном пространстве и в сталеразливочном ковше, повышение стойкости огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше после выпуска металла из печи.

Известен способ обработки стали в сталеразливочном ковше, в котором готовый металл перед разливкой выдерживают в ковше в течение 5-15 минут. После выпуска из печи шлака в ковше его загущают ("Мартеновское производство стали (основной процесс)". Комитет физической химии сталеплавильщиков отдела черных металлов Американского общества горных инженеров и металлургов, Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, Москва, 1947, с. 273, 277).

Недостатком известного способа является затягивание канала сталеразливочного стакана, что приводит к прерыванию струи для прожигания канала кислородом, следствием чего является образование брака в виде спаев, попадание посторонних окислов на поверхность разливаемого металла, повышенный износ огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша на границе шлак-металл.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обработки стали в сталеразливочном ковше, включающий выпуск из печи в сталеразливочный ковш расплава металла при определенной для конкретной марки стали температуре, подачу материалов для загущения шлака в ковше, выдержку готовой стали в ковше и последующую ее разливку при определенной температуре через промежуточный ковш (Временная технологическая инструкция ВТИ 103-ЭС-512-97, "Производство железнодорожных рельсов из электростали, разлитой на МНЛЗ", ОАО "Кузнецкий металлургический комбинат", г. Новокузнецк, 1997. С. 4-6).

Однако данному способу также присущи указанные выше недостатки.

Желаемым техническим результатом изобретения является повышение производительности печи, снижение энергоресурсов, брака при использовании традиционных огнеупоров в печном пространстве и в сталеразливочном ковше за счет изменения структурно-чувствительных свойств (кинематической вязкости, поверхностного натяжения, плотности и т.д.), влияющих в свою очередь, на затягивание канала стакана; снижение активности шлака на границе шлак-металл для повышения стойкости огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша.

Это достигается тем, что в известном способе обработки стали в сталеразливочном ковше, включающем выпуск из печи в сталеразливочный ковш расплава металла при определенной для конкретной марки стали температуре, подачу материалов для загущения шлака в ковше, выдержку готовой стали в ковше и последующую ее разливку при определенной температуре через промежуточный ковш, по изобретению, перед разливкой выдержку готовой стали в ковше осуществляют в течение 40 - 80 минут, при этом температуру стали в промежуточном ковше понижают на 20^oC.

Кроме того, подачу материалов для загущения шлака в ковше производят с начала его схода из печи равномерно в течение всей этой операции.

В качестве материалов для загущения шлака в ковше используют материалы, содержащие основные окислы при работе на основных шлаках, например, доломит с порогов печи, известь.

Продолжительность выдержки стали в ковше перед разливкой в зависимости от емкости ковша выбирается в пределах 40-80 минут. Для конкретных условий длительность выдержки определяется по снижению температуры стали в промежуточном ковше на 20^oC, что позволяет разливать сталь без прожиганий каналов сталеразливочных стаканов более длительное время.

Предлагаемый способ был реализован в мартеновской печи садкой 480 т и 100 тонной дуговой электропечи при разливке стали на МНЛЗ в заготовки в виде слябов, сечением 200х1400...1500 мм, через цирконовые стаканы в промежуточном ковше и графитовые погружные.

Полученные результаты приведены в таблице.

Исследования показали, что каналы графито-шамотных стаканов затягиваются чаще, чем цирконовые из-за различия их теплофизических свойств, межповерхностных энергий и характером химических взаимодействий.

При такой выдержки стали происходит выравнивание температуры в объеме ковша в результате ее циркуляции из-за разницы температур.

Более низкая температуры разливки улучшает качество и служебные характеристики металла.

Пример. Из мартеновской печи в 3 ковша емкостью 130 и два 175 тт выпустили сталь 15ХСНД с 1650^oC. В один 175-тонный ковш при сходе шлака равномерно под струю подавали обоженный на порогах доломит в количестве 1,5 т. После выпуска плавки металл на стенде до начала разливки выдержали в течение 80 мин. Разливка стали из этого сталеразливочного ковша проведена на МНЛЗ без прожиганий коналов погружных и в промежутоных ковшах стаканов на обоих ручьях при температуре металла в промковше 1530^oC. Кроме головной и донной обрези отходов в виде брака не было. При прокатке толстого листа брака с первого передела также не было.

Аналогичные плавки проведены на 100 т дуговой электропечи с разливкой на МНЛЗ также в слябные заготовки. Для сравнения технико-экономических показателей с прототипом брались данные параллельно выпущенного с этой же плавки в другой 175 т ковш.

Результаты всех данных приведены в таблице. Анализ показывает, что использование описанной технологии уменьшает количество прожиганий каналов цирконовых стаканов в 1,6 - 3,4; графито-шамотные - в 1,4 раза меньше, соответственно брак уменьшился в 2,3 раза.

Формула изобретения

1. Способ обработки стали в сталеразливочном ковше, включающий выпуск из печи в сталеразливочный ковш расплава металла при определенной для конкретной марки стали температуре, подачу материалов для загущения шлака в ковше, выдержку готовой стали в ковше и последующую ее разливку при определенной температуре через промежуточный ковш, отличающийся тем, что перед разливкой выдержку готовой стали в ковше осуществляют в течение 40 - 80 мин, при этом температуру стали в промежуточном ковше понижают на 20°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу материалов для загущения шлака в ковше производят с начала его схода из печи равномерно в течение всей этой операции.

РИСУНКИ

Рисунок 1