Способ производства стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству кипящих сталей. Способ включает выплавку полупродукта с содержанием углерода 0,03-0,06%, выпуск его в ковш, введение алюминия в ковш и последующую разливку готовой стали в изложницы. Алюминий вводят в ковш во время выпуска металла в количестве 1 кг/т стали. После чего проводят усреднительную продувку на агрегате доводки стали. Затем на основании результатов химического анализа по содержанию алюминия осуществляют дополнительную его присадку, например, в виде катанки в количестве, определяемом из выражения: Qal=0,362-12,66 [Al] адc - 0.07 [Мn] адc, где Qal - расход Al на агрегате доводки стали, кг; [Al] адc, [Мn] адc - содержание алюминия и марганца в пробе стали по приходу на агрегате доводки стали, %. Технический результат: получение требуемого содержания кислорода в металле после проката металла на круг 6,5-45 мм, плотной однородной макроструктуры и увеличение выхода годного, исключение отбраковки металла по поверхностному дефекту "рвань", увеличение производства.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству кипящих сталей, и может быть использовано на металлургических заводах.

Известен способ получения различных типов слитков кипящей стали, включающий раскисление металла в печи, выпуск его в ковш, определение концентраций кислорода и углерода в расплаве, раскисление в ковше и разливку металла в слитки с химическим закупориванием или без него. С целью повышения однородности слитков по содержанию углерода, кислорода и неметаллических включений, раскисление металла в ковше для разливки слитков без химического закупоривания прекращают по достижении произведения концентраций углерода и кислорода [С]•[О]=0,0040-0,0045, а для разливки слитков с химическим закупориванием по достижении [С]•[О]=0,0030-0,0034 (А.с. 978892, С 21 C 7/06).

К недостаткам известного способа следует отнести сложность экспрессного определения содержания кислорода перед выпуском металла из двухванного сталеплавильного агрегата, малая достоверность полученных результатов из-за неравномерности содержания кислорода по объему ванны двухванного сталеплавильного агрегата, что снижает эффективность ввода алюминия в ковш и достижение требуемого произведения концентраций [С]•[О].

Наиболее близким к заявляемому способу является способ производства кипящей стали, включающий выплавку полупродукта с содержанием углерода 0,03-0,06 %, выпуск его в ковш с введением алюминия и разливку в изложницы с равномерным введением под струю порошкообразных углеродистых материалов в количестве 0,006-0,06 % от массы слитка. С целью повышения качества стали, алюминий при содержании углерода в металле перед выпуском 0,06% вводят в ковш в количестве 20 г/т стали с увеличением на 10 г/т на каждую 0,01% уменьшения концентрации углерода в металле, при этом отношение количества алюминия, введенного в ковш, к количеству введенного в изложницу углеродистого материала поддерживают в соотношении 1:(3-12) (А.с. 1375657, С 21 С 7/06).

Известный способ способствует повышению качества стали.

Однако в ближайшем аналоге не приведены сведения о возможном выносе порошкообразных углеродистых материалов воздушными потоками, образующимися вокруг струи металла во время разливки, и о корректировке расхода материалов. Кроме того, степень окисленности металла при одном и том же содержании углерода может быть различной и зависит от многих факторов и поэтому расход алюминия, не зависящий от содержания кислорода в конкретной плавке, не позволит получить необходимую степень окисленности, кипение металла и соответственно расходный коэффициент на прокате. Введение в изложницу порошкообразных углеродистых материалов не позволяет получать металл, однородный по содержанию углерода в объеме слитка, что приведет к различной интенсивности кипения, неравномерному распределению выделяющихся газов в процессе кристаллизации, ухудшению макроструктуры слитка, увеличению расходного коэффициента на прокате.

Желаемым техническим результатом изобретения является получение требуемого содержания кислорода в металле, однородной плотной макроструктуры, увеличение выхода годного при испытании на холодную осадку и высадку на 2/3 от первоначальной высоты образца.

Это достигается тем, что в известном способе производства стали, включающем выплавку полупродукта с содержанием углерода 0,03-0,06 %, выпуск его в ковш, введение алюминия и разливку в изложницы, алюминий вводят в ковш в два приема, во время выпуска металла в ковш в количестве 1 кг/т, затем проводят усреднительную продувку на агрегате доводки стали, определяют химический состав стали и корректируют содержание алюминия путем его присадки, расход которого определяют из выражения Qаl=0,362-12,66[Аl] адc - 0.07 [Мn] адc, где Qаl - расход алюминия на агрегате доводки стали, кг, [Аl] адc, [Мn] адc - содержание алюминия и марганца в пробе стали по приходу на агрегате доводки стали, %.

Производство кипящей стали предлагаемым способом производили следующим образом.

Пример.

Перед выпуском металла из двухванного сталеплавильного агрегата он содержал 0,05% углерода. С момента выпуска металла в ковш его продували инертным газом, присадили 2,9 т ферромарганца из дозатора и 300 кг вторичного чушкового алюминия. После выпуска металла произвели удаление печного шлака и передали металл на установку доводки стали (УДМ). По приходу металла на УДМ произвели усреднение металла по химическому составу и температуре путем продувки инертным газом (азотом) в течение 3 мин, после чего отобрали пробу металла и замерили температуру. Металл содержал 0,12% углерода, 0,42% марганца и 0,012% алюминия при температуре 1586^oС. Расход алюминия для корректировки его содержания в металле определяли из выражения Qаl=0,362-12,66•0,012-0,07•0,42=0,180 т Алюминий ввели в виде алюминиевой катанки с помощью трайбаппарата.

Данный способ позволяет за счет получения требуемого содержания кислорода в металле, после проката на круг 6,5-45 мм, иметь плотную однородную макроструктуру и увеличить выход годного при проведении первичных испытаний по группе осадки на 1/2 высоты образца на 10% (абс.), а по группе осадки на 2/3 - на 25% (абс.). Кроме того, исключается отбраковка металла по поверхностному дефекту "рвань". Способ позволяет улучшить выполнение заказов и увеличить производство.

Формула изобретения

Способ производства стали, включающий выплавку полупродукта с содержанием углерода 0,03-0,06%, выпуск его в ковш, введение алюминия и разливку в изложницы, отличающийся тем, что алюминий вводят в ковш в количестве 1 кг/т, затем проводят усреднительную продувку на агрегате доводки стали, определяют химический состав стали и корректируют содержание алюминия путем его присадки, расход которого определяют из выражения Qal=0,362-12,66 [А1] адс - 0,07 [Mn] адc, где Qal - расход алюминия на агрегате доводки стали, кг; [Аl] адc, [Mn] адc - содержание алюминия и марганца в пробе стали по приходу на агрегате доводки стали, %.