Способ внепечной обработки стали кальцием


 


Владельцы патента RU 2461635:

Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали. Сталь выпускают из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш с подачей в него раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов и продувают нейтральным газом. В качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3-1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012-0,0040%. Продувку стали осуществляют аргоном с суммарным расходом 0,2-0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7-10 мин. Обеспечивается максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопоры, улучшается качество разливаемой стали, снижается расход кальцийсодержащих материалов.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали.

Известен способ внепечной обработки стали в ковше, включающий наведение высокоосновного шлака, раскисление стали алюминием, продувку расплава металла аргоном и ввод в металл кальцийсодержащих материалов [Патент РФ №2327744, кл. C21C 7/00].

Существенным недостатком данного способа внепечной обработки стали является недостаточная степень чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений.

В качестве прототипа выбран способ обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом [Патент РФ №2362812, кл. C21C 7/00].

Данный способ не обеспечивает получение достаточной степени чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений по следующим причинам:

1. Найденный в известном способе технологический прием ввода кальцийсодержащих материалов не учитывает чистоту наполнителей порошковых проволок по содержанию неметаллических включений. Наполнитель феррокальциевой порошковой проволоки представляет собой механическую смесь, состоящую из гранул металлического кальция (около 40%) и порошка железа (около 60%), а наполнитель силикокальциевой порошковой проволоки - сплав силикокальция СК30, содержащий около 30% кальция, 40…50% кремния, остальное - железо.

При введении расчетного количества любой из этих кальцийсодержащих проволок в металл вносятся неметаллические включении, содержащиеся в их наполнителях - в порошке железа или силикокальции, что приводит к дополнительному загрязнению металла.

Таким образом, расход и тип кальцийсодержащих материалов не обеспечивают получение требуемой чистоты стали по содержанию неметаллических включений.

2. Также в известном способе не предусмотрена продувка металла инертными газами после ввода в сталь кальция, т.е. продувка металла с минимальной интенсивностью для максимального удаления неметаллических включений из металла в шлак.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности процесса рафинирования и модифицирования жидкой стали путем обработки металла порошковой проволокой с наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция, а также создания рациональных условий для удаления неметаллических включений.

Желаемым техническим результатом изобретения является максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопора, улучшение качества разливаемой стали, снижение расхода кальцийсодержащих материалов.

Для этого в предлагаемом способе внепечной обработки стали кальцием, включающем выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, в отличие от ближайшего аналога в качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012…0,0040%, а продувку металла аргоном проводят с суммарным расходом 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин.

Заявленный тип наполнителя порошковой проволоки и пределы подобраны экспериментальным путем. Тип наполнителя порошковой проволоки выбран исходя из соображений использования более чистых по содержанию неметаллических включений материалов и снижения расхода порошковой проволоки по сравнению со стандартной технологией использования порошковых проволок с наполнителями СК30 или ФК40. Расход порошковой проволоки 0,3…1,0 кг/т выбран из расчета получения требуемого содержания кальция в стали (0,0012…0,0040%). Интенсивность продувки аргоном 0,2…0,5 л/(т*мин) и продолжительность продувки 7…10 мин после ввода кальция выбраны для обеспечения наиболее благоприятных условий для всплытия неметаллических включений.

Использование порошковой проволоки с традиционными наполнителями, как феррокальций и силикокальций, и уменьшение времени продувки металла менее 7 мин после ввода кальция не позволяют обеспечить требуемый технический результат в части снижения содержания неметаллических включений в стали. Увеличение времени продувки аргоном более 10 мин приводит к дополнительному снижению температуры металла и требует последующего дополнительного электронагрева, что приводит к увеличению продолжительности внепечной обработки. Содержание кальция в металле выбрано с целью модифицирования всего количества образующихся оксидов алюминия. Снижение содержания кальция в металле менее 0,0012% не позволяет достичь требуемого технического результата в части модифицирования оксидов алюминия, образующихся в процессе раскисления. При увеличении содержания кальция более 0,0040% происходит повышенный износ стопоров во время разливки. При увеличении интенсивности продувки аргоном более 0,5 л/(т*мин) будет происходить процесс обратного затягивания неметаллических включений из шлака в металл, а при ее уменьшении менее 0,2 л/(т*мин) неметаллическим включениям будет недостаточно инерции для всплытия и перехода в шлак.

Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 50 плавок трубных марок стали.

Выплавка металла осуществлялась в 370-т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на установке ковш-печь №2. После получения требуемого химического состава производили обработку металла порошковой проволокой с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т (по наполнителю). По окончании ввода кальция проводилась мягкая продувка металла аргоном с интенсивностью 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин. Содержание кальция в готовом металле составило 0,0012…0,0040%.

Предложенный способ внепечной обработки стали позволил снизить расход кальцийсодержащей проволоки, отсортировку металла после прокатки по дефекту - неметаллические включения, исключить колебания стопоров промежуточного ковша в процессе непрерывной разливки.

Способ внепечной обработки стали кальцием, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3-1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012-0,0040%, а продувку стали проводят аргоном с суммарным расходом 0,2-0,5 л/(т·мин) продолжительностью 7-10 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в агрегатах комплексной обработки стали (АКОС). .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к внепечным процессам обработки расплавов металлов. .
Изобретение относится к области металлургии и предназначено для десульфурации и модифицирования железоуглеродистого расплава для изготовления изделий из серого чугуна, а также чугуна с графитом шаровидной и вермикулярной формы.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу для получения легированного металлического расплава. .
Изобретение относится к металлургии, а именно к рафинирующей смеси, используемой при ковшевой обработки стали, преимущественно в цехах с установками МНЛЗ. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внепечной обработке чугуна порошкообразными реагентами. .
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при приготовлении металлических расплавов для литейного производства. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выплавке низко- и среднеуглеродистой высоколегированной стали. .

Изобретение относится к области металлургии и может найти применение при выплавке и внепечной обработке конструкционных сталей различных марок. Способ включает выплавку в дуговой печи полупродукта, выпуск расплава в ковш, присадку твердо-шлаковой смеси и легирующих, обработку расплава основным шлаком, усреднительную продувку аргоном, контроль окисленности расплава, раскисление алюминием, вакуум-шлаковую обработку и разливку в вакууме, причем выпуск расплава в ковш ведут без отсечения шлака, а обработку расплава в ковше ведут шлаком с основностью (СаО+Аl2O3)SiO2 равной 4,5…16, при этом вакуум-шлаковую обработку проводят дважды при условии, что первую вакуум-шлаковую обработку начинают при активности кислорода в расплаве 0,01…0,05 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца в диапазоне 15…25 мас.%, а вторую вакуум-шлаковую обработку - при активности кислорода в расплаве не более 0,01 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца не более 5 мас.%, а перед второй вакуум-шлаковой обработкой проводят дополнительную присадку шлакообразующих и легирующих. Изобретение позволяет создать экономичную технологию производства стали, обеспечивающую содержание в стали водорода не более 0,00025 мас.% и серы не более 0,0050 мас.%, а также повысить вязкость и пластичность стали. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с низким содержанием углерода, преимущественно для нужд энергетики и создания оборудования, работающего в условиях сверхкритических параметров пара. Способ включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, контроль химического состава расплава, легирование, раскисление, вакуумирование и разливку, причем легирование и раскисление расплава дополнительно ведут редкоземельными металлами и/или их лигатурами, при этом легирование азотом проводят перед завершением раскисления введением в ковш твердых азотсодержащих материалов и/или продувкой газообразным азотом, а суммарное количество раскислителей, вводимое в расплав для достижения заданного содержания кислорода в стали, определяют по формуле: ΣR=1,2÷3,0(ао-[%Огот], где ΣR - суммарное содержание раскислителей, мас.%, aо - активность кислорода в расплаве, мас.%, [%Oгот] - заданное содержание кислорода в стали, мас.%. Изобретение позволяет повысить качество выплавляемой стали, уменьшить содержане неметаллических включений, а также повысить механические и эксплуатационные свойства стали. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх