Смесь для обработки стали в ковше


 


Владельцы патента RU 2532793:

Открытое акционерное общество "Северский трубный завод" (RU)

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислительным рафинировочным смесям при внепечной обработке металла на агрегате печь-ковш. В качестве материала, содержащего CaF2, используют флюс следующего состава, мас.%: 23-43 MgO, 25-45 Al2O3, 10-20 SiO2, 5-10 CaO и 2-7 CaF2. Смесь содержит, мас.%: раскислитель 10-35, флюс 5-20, известь остальное. Изобретение позволяет гарантировано получать сталь с содержанием серы не более 0,005%, увеличивает стойкость футеровки ковшей на 10-15% с минимальной экологической нагрузкой на окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 5 табл. ,1 пр.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислительным рафинировочным смесям, используемым при внепечной обработке металла на агрегате «печь-ковш».

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для обработки стали в ковше, раскрытая в описании технологии внепечной обработки металла на агрегате «печь-ковш» при производстве низкокремнистой стали, включающая раскислитель, материал, содержащий CaF2 в виде плавикового шпата, кусковую и порошкообразную флюидизированную известь (RU №2465340).

Недостатком известной смеси является высокие материальные затраты на формирование смеси с использованием в больших количествах (более 500 кг на плавку) плавикового шпата, трудности в создании условий для удаления серы при введении обрабатывающей смеси, повышенный угар раскислителя и износ футеровки.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности смеси в процессе ковшевой обработки

Технический результат - создание в ковше условий для достижения глубокой десульфурации стали с минимальным использованием CaF2, повышения стойкости футеровки ковшей и улучшения экологической обстановки окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что известная смесь для обработки стали в ковше, включающая раскислитель, материал, содержащий CaF2 и известь, по предложению, в качестве материала, содержащего CaF2, она содержит флюс следующего состава: 23-43% MgO, 25-45 Al2O3,10-20% SiO2, 5-10% СаО и 2-7% CaF2, при соотношении компонентов в смеси, масс. %:

Раскислитель 10-35;
Флюс 5-20;
Известь остальное

Смесь в качестве раскислителя может содержать AI и/или FeAI. Предложенная раскислительная смесь в результате включения в ее состав флюса с определенными соотношениями компонентов позволяет получить в ковше рафинировочный шлак системы MgO - Al2O3 - SiO2 - CaO - CaF2; насыщенный по содержанию (MgO), образующий значительное количество легкоплавких фаз и обладающий пониженной вязкостью.

Оптимальное содержание компонентов в используемом флюсе составляет: 23-43% MgO, 25-45% Al2O3, 10-20% SiO2, 5-10% CaO и 2-7% CaF2, которое при заявленном количестве флюса и извести в смеси обеспечивает рафинирование металла от вредных примесей и снижение износа периклазоуглеродистой футеровки ковша.

При содержании MgO во флюсе менее 23% формируемый в ковше рафинировочный шлак из-за высокой агрессивности к переклазоуглеродистой футеровке не обеспечивает высокой стойкости ковшей. При содержании MgO в интервале 23-43% формируемый в ковше рафинировочный шлак обеспечивает глубокую десульфурацию металла и высокую стойкость периклазоуглеродистой футеровки ковшей. Дальнейшее повышение концентрации MgO во флюсе приводит к тому, что формируемый в ковше шлак смещается в гетерогенную область. Такой шлак не обеспечивает глубокой десульфурации металла и высокой стойкости футеровки ковшей.

Для эффективного использования смеси при обработке металла в ковше состав компонентов смеси, в рамках предложенного состава, выбирается с учетом получения в печи ковше рафинировочного шлака при основности (CaO)/(SiO2)=2,5÷6,0 и отношении (CaO)/(Al2O3)=1,0÷6,0. Состав смеси, обеспечивающий получение рафинировочного шлака при соотношении компонентов в нем за пределами приведенных отношений, не позволяет получить оптимальные рафинирующие свойства шлака.

Магнезиальный флюс, входящий в состав смеси, используют в виде брикета.

Оптимальный химический состав флюса в брикетах: 23-43% MgO, 25-45% Al2O3,10-20% SiO2, 5-10% CaO и 2-7% CaF2.

Заявленная смесь для обработки стали в ковше была испытана на 450 плавках при выплавке трубных марок стали. Выплавку осуществляли в 135 т дуговых сталеплавильных печах. Выпуск металла производили в ошлакованный ковш. Количество гарнисажного шлака в ковше 9,5-13 кг/т. Формирование шлаковой смеси осуществляли в ковше на выпуске из печи присадками магнезиального флюса при различных соотношениях заявленного состава, присадками извести и алюминия и последующими присадками извести и алюминия на установке «ковш-печь».

Пример

Магнезиальный флюс, содержащий, масс. %: MgO 43; Al2O3 20; SiO2 20; СаО 10; CaF2 7, массой 200 кг, гранулированный алюминий 220 кг и известь 650 кг загрузили в ковш на выпуске. Дополнительно присадили 1000 кг извести и 50 кг алюминиевой проволоки после поступления плавки на установку «ковш-печь». Количество гарнисажного шлака в ковше составляло 13 кг/т металла.

Общий расход компонентов смеси составил:

Раскислитель (суммарный расход Al) 270 кг (12,7%)
Флюс 210 кг (9,5%)
Известь 1650 кг (77,8%)

что в пересчете на тонну металла при расходе смеси 15,7 кг/т составило Флюса 0,785 кг/т; Извести 13,345 кг/т; Alмет 1,57 кг/т. Продолжительность обработки на установке «ковш-печь» 55 мин. Содержание серы в металле после завершения обработки стали в ковше смесью составило 0,004%.

Примеры испытаний различных составов флюса в смеси и расходов компонентов, формирующих смесь, и влияние полученной смеси на содержание серы в трубной стали после завершения обработки приведены в таблицах 1-5. В результате обработки содержание серы состаляло 0,002-0,005%.

Приведенные примеры в рамках предложения не исчерпывают все возможные варианты формирования смеси и допускают иные варианты создания смеси в ковше путем варьирования, например времени присадок.

Применение заявленной смеси, формируемой в ковше с использованием в качестве раскислителя алюминия и/или ферроалюминия в количестве 10-35%, магнезиального флюса в количестве 5-20% и извести - остальное, позволяет гарантировано получать сталь с содержанием серы не более 0,005%, достичь увеличения стойкости футеровки ковшей на 10-15% с минимальной экологической нагрузкой на окружающую среду.

Таблица 1
Состав флюса, % Расход смеси, кг/т* CaO CaO Сера в металле
MgO Al2O3 SiO2 CaO CaF2 Флюс Известь Alмет SiO2 Al2O3
1 43 20 20 10 7 0,44 7,48 0,88 3,93 6,04 0,005
2 40 25 20 9 6 0,88 7,04 0,88 3,72 5,53 0,005
3 33 38 16 8 5 1,32 5,72 1,76 3,33 2,7 0,003
4 30 45 14 7 4 1,496 4,664 2,64 3,05 1,72 0,002
5 26 44 20 6 4 1,76 3,96 3,08 2,75 1,4 0,003
6 23 45 15 10 7 1,76 3,96 3,08 2,8 4 1,4 0,004
*- при общем расходе смеси 8 кг/т, и гарнисажного ковшевого шлака 13 кг/т
Таблица 2
Состав флюса, % Расход смеси, кг/т* CaO CaO Сера в металле
MgO A12O3 SiO2 CaO CaF2 Флюс Известь Alмет SiO2 Al2O3
1 43 20 20 10 7 0,785 13,345 1,57 5,46 5,22 0,004
2 40 25 20 9 6 1,57 12,56 1,57 5,03 4,72 0,003
3 33 38 16 8 5 2,355 10,205 3,14 4,35 2,16 0,003
4 30 45 14 7 4 2,669 8,321 4,71 3,87 1,32 0,002
5 26 44 20 6 4 3,14 7,065 5,495 3,32 1,04 0,003
6 23 45 15 10 7 3,14 7,065 5,495 3,49 1,05 0,002
* - при общем расходе смеси 15,7 кг/т, и гарнисажного ковшевого шлака 13 кг/т
Таблица 3
Состав флюса, % Расход смеси, кг/т* CaO CaO Сера в
металле
MgO Al2O3 SiO2 CaO CaF2 Флюс Известь Alмет Al2O3
SiO2
1 43 20 20 10 7 0,85 14,45 1,7 5,74 5,13 0,004
2 40 25 20 9 6 1,7 13,6 1,7 5,27 4,63 0,003
3 33 38 16 8 5 2,55 11,05 3,4 4,54 2,1 0,002
4 30 45 14 7 4 2,89 9,01 5,1 4,02 1,28 0,004
5 26 44 20 6 4 3,4 7,65 5,95 3,42 1,01 0,003
6 23 45 15 10 7 3,4 7,65 5,95 3,61 1,02 0,003
* - при общем расходе смеси 17 кг/т, и гарнисажного ковшевого шлака 13 кг/т
Таблица 4
Состав флюса, % Расход смеси, кг/т* CaO CaO Сера в металле
MgO Al2O3 SiO2 CaO CaF2 Флюс Известь Alмет SiO2 Al2O3
1 43 20 20 10 7 0,785 13,345 1,57 5,9 5,08 0,003
2 40 25 20 9 6 1,57 12,56 1,57 5,4 4,59 0,002
3 33 38 16 8 5 2,355 10,205 3,14 4,64 2,07 0,002
4 30 45 14 7 4 2,669 8,321 4,71 4,1 1,26 0,002
5 26 44 20 6 4 3,14 7,065 5,495 3,47 0,99 0,005
6 23 45 15 10 7 3,14 7,065 5,495 3,67 1 0,005
* - при общем расходе смеси 15,7 кг/т, и гарнисажного ковшевого шлака 11,5 кг/т
Таблица 5
Состав флюса, % Расход смеси, кг/т* CaO CaO Сера в металле
MgO Al2O3 SiO2 CaO CaF2 Флюс Известь Alмет SiO2 Al2O3
1 43 20 20 10 7 0,785 13,345 1,57 6,7 4,9 0,004
2 40 25 20 9 6 1,57 12,56 1,57 6,06 4,41 0,003
3 33 38 16 8 5 2,355 10,205 3,14 5,14 1,96 0,002
4 30 45 14 7 4 2,669 8,321 4,71 4,51 1,18 0,003
5 26 44 20 6 4 3,14 7,065 5,495 3,74 0,92 0,005
6 23 45 15 10 7 3,14 7,065 5,495 3,99 0,93 0,005
* - при общем расходе смеси 5,7 кг/т, и гарнисажного ковшевого шлака 9,5 кг/т

1. Смесь для обработки стали в ковше, содержащая раскислитель, содержащий CaF2 материал и известь, отличающаяся тем, что в качестве содержащего CaF2 материала используется флюс следующего состава, мас.%: 23-43 MgO, 25-45 Al2O3, 10-20 SiO2, 5-10 CaO и 2-7 CaF2, при соотношении компонентов в смеси, мас. %:

Раскислитель 10-35
Флюс 5-20
Известь остальное

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве раскислителя используется Al и/или FeAl.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу комплексной внепечной обработки жидкой стали в ковше инертными газами. Осуществляют электродуговой подогрев металла со шлаком тремя полыми электродами, установленными по центру свода агрегата ковш-печь, продувку и перемешивание металла у его поверхности и внизу у поверхности днища инертными газами, подаваемыми через отверстия в полых электродах, и через устройство в днище ковша, соответственно.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для внепечной обработки жидкой стали инертными газами и сыпучими порошкообразными материалами в агрегате ковш-печь, который снабжен закрепленной на корпусе ковша под его сводом футерованной фурмой для продувки жидкого металла инертным газом с установленным в верхней ее части защитным конусом, имеющим сопла для подачи инертного газа на шлак вокруг фурмы, при этом полые электроды установлены в отверстиях по центру свода ковша, а упомянутое устройство для продувки жидкого металла в днище ковша размещено со смещением от осей полых электродов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу и комплексу для производства стали. Комплекс содержит дуговую печь, ковшевую металлургическую печь, устройство вакуумирования и участок разливки, при этом производительность комплекса для производства стали ограничена плавильной мощностью дуговой печи.
Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам для легирования, рафинирования и модифицирования сталей для изготовления деталей, работающих при температурах до минус 60°С.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к присадке проволоки с наполнителем для легирования расплавленной стали. Проволока содержит металлическую оболочку, расположенную вокруг смешанного вещества, состоящего из FeNb и Si.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок с повышенными механическими и служебными свойствами.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку в конвертер твердых шихтовых материалов, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом через фурму.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали. Способ включает продувку расплава кислородом, выпуск расплава в ковш, наводку покровного шлак в ковше, обработку расплава в вакууматоре.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам и производству сталеплавильных высокомагнезиальных флюсов, применяемых в конвертере или электросталеплавильной печи, а также в процессе доводки стали в сталеразливочном ковше.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистой холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Способ включает комбинированную продувку металла в конвертере, обезуглероживание металла в вакууме, легирование стали рафинированным от углерода ферросилицием, непрерывную разливку жидкого металла в слябы из футерованного сталеразливочного ковша через промежуточный ковш в кристаллизатор МНЛЗ с использованием в последнем шлакообразующей смеси, содержащей не более 1,5% углерода, горячую прокатку, нормализационный отжиг, травление, холодную прокатку до окончательного размера и окончательный отжиг, при этом во время легирования присаживают ферросилиций с содержанием углерода не более 0,02% в количестве, обеспечивающем содержание кремния в расплаве в пределах 0,5÷3,2%, разливку жидкого металла в слябы ведут с присадкой в промежуточный ковш теплоизолирующей смеси с содержанием углерода не более 2%, при этом используют сталеразливочный ковш с основной футеровкой, в которой содержание углерода не более 2%.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству коррозионностойкой стали с внепечной обработкой и разливкой на установке непрерывной разливки. В способе осуществляют выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, рафинирование стали в процессе выпуска и доводки на установке печь-ковш. Во время выпуска в ковш присаживают флюс в количестве 4-10 кг/т стали, содержащий 40-85% Al2O3 и 2,0-12,0% СаО, алюминий в количестве 1,0-1,9 кг/т стали, известь в количестве 5-12 кг/т стали, кремний и марганецсодержащие ферросплавы в количестве 5-10 кг/т стали, во время доводки на установке печь-ковш на шлак присаживают алюминиевую сечку в количестве 0,3-2,0 кг/т стали, а в металл вводят кальцийсодержащие материалы из расчета 0,05-0,2 кг кальция на тонну стали. Во время выпуска отношение СаО/Al2O3 в шлаке должно составлять менее 3,5, а во время доводки на установке печь-ковш в металл вводят карбид кремния в количестве не более 1,2 кг/т стали. Изобретение позволяет повысить чистоту стали по коррозионноактивным неметаллическим включениям для исключения образования и развития локальной коррозии и увеличения эксплуатационной стойкости труб. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкокремнистой стали с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла при температуре не менее 1630°C, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве не более 2 кг/т стали, шлакообразующие материалы в количестве 2,5-7 кг/т стали, алюминий в количестве 0,5-2,0 кг/т стали, во время внепечной обработки осуществляют продувку металла инертным газом не менее 40 мин, металл и шлак раскисляют алюмосодержащим кусковым материалом в количестве 0,5-1,8 кг/т стали и производят обработку металла кальцийсодержащей проволокой из расчета 0,1-0,3 кг кальция на тонну стали. Изобретение позволяет повысить чистоту низкокремнистой стали по неметаллическим включениям без использования процесса вакуумирования, что исключает затягивание погружных и разливочных стаканов при разливке, обеспечивает увеличение выхода годного металла за счет большего количества слябов, разлитых в стационарных режимах без резкого перепада скорости разливки и значительного колебания уровня металла в кристаллизаторе, снизить уровень отсортировки проката по дефектам поверхности и себестоимость производства стали. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали кальцием. Сталь выпускают из сталеплавильного агрегата в ковш, подавая в него раскислители, легирующие и шлакообразующие материалы, а также кальцийсодержащий материал, и продувают нейтральным газом. В качестве кальцийсодержащего материала используют сплав кальция с кремнием, подаваемый в ковш с расходом, обеспечивающим ввод на 1 тонну стали кальция 270-310 г при температуре стали, превышающей температуру ликвидус (Тл) на 120- 200°C. Изобретение позволяет повысить технологичность стальных слитков за счет повышения пластичности стали, стабилизировать процесс разливки вследствие улучшения способности расплава стали переохлаждаться и снижения содержания в ней неметаллических включений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к ферросплавному производству, и может быть использовано в сталеплавильном производстве для микролегирования и раскисления металлического железоуглеродистого расплава бором. Комплексный сплав содержит, мас.%: бор 0,5-2,0, хром 20-35, кремний 35-55, железо и примеси остальное. Изобретение позволяет получить комплексный борсодержащий сплав с высокой и стабильной степенью усвоения бора для обработки широкого сортамента марок сталей. 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали проволокой с порошковым наполнителем. Наполнитель порошковой проволоки содержит, мас.%: барий 5-28, кальций 1-30, кремний 30-65, алюминий 0-5, железо остальное. Изобретение позволяет повысить чистоту высокоуглеродистой стали по неметаллическим включениям и раскатанным загрязнениям, механические свойства стали, оптимизировать технологический процесс производства стали, обеспечить более высокое усвоение кальция и бария из наполнителя, а также исключить случаи затягивания сталеразливочного стакана, снизить уровень брака готового металла по внутренним дефектам, выявляемым ультразвуковым контролем, повысить качество стальных изделий за счет улучшения их механических свойств. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при внепечной обработке жидкой стали. Проволока состоит из стальной оболочки и наполнителя, содержащего металлический кальций, а в качестве шлакообразующего материала используют один или несколько компонентов из группы, включающей доломитизированную известь, обожженный доломит, материалы цементного производства, плавленый рафинировочный шлак, плавиковый шпат, хлорид кальция, хлорид натрия, при следующем соотношении компонентов наполнителя, мас.%: кальций металлический 25-55, шлакообразующий материал остальное. Изобретение обеспечивает высокую эффективность использования компонентов, входящих в наполнитель, за счет снижения количества оксидных, оксисульфидных и сульфидных включений в готовом металле. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу производства трубной стали. Способ включает модифицирование металла кальцием после перегрева металла, содержащего не более 0,003 % серы и не более 0,01 % алюминия, над температурой ликвидус не менее 120°С, и длительной, не менее 20 минут, продувки металла аргоном в условиях вакуума. Разливку осуществляют в условиях электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе при значениях тока 120-200 А и частотой 2,0-4,0 Гц, в зависимости от диаметра непрерывнолитой заготовки. Использование способа обеспечивает заданную чистоту металла по коррозионно-активным неметаллическим включениям, а также повышение стойкости труб при эксплуатации в агрессивных средах. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали порошкообразными реагентами. Проволока содержит стальную оболочку и порошковый наполнитель, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%: кальций 26-55, кремний 31-65, алюминий не более 3,0, углерод не более 2,0, фосфор не более 0,05, марганец не более 1,0, хром не более 0,5, железо - остальное. Изобретение позволяет повысить степень использования кальция, обеспечить полную глобуляризацию неметаллических включений, снизить расход проволоки при внепечной обработке стали. 1 з.п. ф-лы.

Изобретения относятся к области металлургии, в частности к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла в ковше, и могут быть использованы для ввода в жидкий металл алюминия в виде проволоки и других добавок в составе порошковых проволок. В способе бухту базируют по поверхности первоначальной намотки проволоки, соответствующей внутренней поверхности бухты, разматывание осуществляют с ее внешней стороны в порядке, обратном первоначальной намотке проволоки, с принудительной синхронизацией скорости размотки проволоки с подачей в жидкий металл, а при работе подающих роликов в режиме реверса осуществляют обратную синхронную намотку проволоки на бухту. Кроме того, устройство подачи проволоки в ковш может быть выполнено в виде одноручьевого трайб-аппарата с многорежимной подачей, включая возможность подачи в режиме реверса, или в виде многоручьевого трайб-аппарата с многорежимной подачей, включая возможность подачи в режиме реверса. Изобретение позволяет устранять скручивающие и растягивающие напряжения в подаваемой проволоке, а также увеличить точность позиционирования, дозирования, эффективность усвоения вводимых добавок и снизить требования к физико-механическим характеристикам оболочки порошковой проволоки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для совершенствования технологии микролегирования стали бором. Микролегирование стали бором осуществляют на выпуске присадкой в ковш алюминия и комплексного сплава ферросиликобора в количестве 4,0-7,5 кг/т стали с отношением алюминия к ферросиликобору в пределах (0,25-0,50), при этом ферросиликобор содержит, мас.%: 60-65 Si и 0,5-2,0 В. Изобретение позволяет снизить затраты на производство металла, сократить время внепечной обработки на установке ковш-печь и повысить качество металлопродукции. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх