Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в дуговых электросталеплавильных печах. В способе осуществляют выплавку стали в печи, выпуск стали в сталь-ковш при температуре стали 1620-1690°С в течение 3-6 мин, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве 0,1-3,0 кг на тонну стали в стальных емкостях, содержащих карбид кальция в количестве 5-30 кг фракционным составом не более 30 мм, присаживают кремний и марганецсодержащие ферросплавы в количестве до 50 кг на тонну стали, известь в количестве до 12 кг на тонну стали, после чего сталь отдают на последующую внепечную обработку. Во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют ее продувку аргоном с расходом 0,1-15 м3/ч и присадку плавикового шпата в количестве 1-5 кг на тонну стали. Изобретение позволяет улучшить усвоение карбида кальция в стали и качество стали, а также снизить себестоимость ее производства. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах.

Известен способ внепечной обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу раскислителя или шлакообразующих материалов в ковш в процессе выпуска стали. В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали, определяемым в зависимости от удельного расхода карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш и концентрации кислорода в стали перед выпуском ее по определенной зависимости. В одном из вариантов способа после подачи в сталь в процессе ее выпуска карбида кальция и выпуска стали в ковш в него подают рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали, затем в ковш повторно подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали. После повторной подачи карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5,0 минут. В другом варианте после подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат печь-ковш, нагревают в нем, наводят в ковше рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция. После повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5 минут [Патент RU 2365630, МПК С21С 7/00, С21С 7/06, 2009].

Недостаток данного способа - отсутствие защиты карбида кальция от воздействия шлака и атмосферы, что приводит к повышенному его расходу, а также к ухудшению качества стали из-за большего образования неметаллических включений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выплавки стали, включающий подачу в печь металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали с оставлением части металла в печи. При выпуске плавки в ковш осуществляют отсечку шлака. Во время выпуска стали в ковш присаживают твердую шлакообразующую смесь и раскислители. В ковш присаживают известь и карбид кальция при соотношении (0,3-0,9):(0,10-0,70), соответственно, в количестве 1-1,8% от массы жидкой стали и сплавы марганца и кремния из расчета введения марганца 0,30%, кремния 0,15%. Производят обработку стали на агрегате ковш-печь. Перед обработкой на агрегате ковш-печь в ковш присаживают кокс в количестве 0,1-0,3% от массы жидкой стали. Сталь продувают аргоном с расходом 15-45 нм3/ч в течение 20-30 минут [Патент РФ №2333255, МПК С21С 5/52, 2008].

Недостаток данного способа - отсутствие защиты карбида кальция от воздействия шлака и атмосферы, что приводит к повышенному его расходу, а также к ухудшению качества стали из-за большего образование неметаллических включений.

Технический результат изобретения - улучшение усвоения карбида кальция в стали, улучшение качества стали и снижение себестоимости ее производства.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в электросталеплавильной печи, включающем выплавку стали в печи, выпуск плавки в сталь-ковш, присадку в сталь-ковш во время выпуска шлакообразующих и легирующих материалов и последующую внепечную обработку стали, согласно изобретению выпуск стали в сталь-ковш осуществляют при температуре стали 1620-1690°С в течение 3-6 мин, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве 0,1-3,0 кг на тонну стали в виде стальных емкостей, содержащих карбид кальция в количестве 5-30 кг фракционным составом не более 30 мм, также присаживают кремний и марганецсодержащие ферросплавы в количестве до 50 кг на тонну стали, известь в количестве до 12 кг на тонну стали, после чего сталь отдают на последующую внепечную обработку.

Во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют ее продувку аргоном с расходом 0,1-15 м3/ч, осуществляют присадку плавикового шпата в количестве 1-5 кг на тонну стали, поддерживают толщину шлака в сталь-ковше не более 300 мм при его основности в диапазоне 1,2-3,0 и суммарном содержании в нем FeO и MnO не более 5,0%. При этом карбид кальция в стальных емкостях находится в атмосфере инертного газа.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Температура выпуска стали и продолжительность выпуска стали выбраны исходя из необходимости получения требуемой температуры стали во время внепечной обработки, а также с учетом снижения расхода огнеупоров. Если температура стали ниже 1620°С и время выпуска выше 6 минут, то будет затягиваться процесс внепечной обработки за счет необходимости дополнительного нагрева стали. Если температура стали выше 1690°С и время выпуска менее 3 минут, то будет происходить повышенный износ огнеупоров сталь-ковша.

Количество присаживаемого карбида кальция выбрано исходя из необходимости удаления кислорода из стали. Присадка карбида кальция в количестве менее 0,1 кг на тонну стали не позволяет в полной мере удалить кислород из стали. Присадка карбида кальция в количестве более 3,0 кг на тонну стали не приводит к дальнейшему снижению расхода кислорода в стали и способствует увеличению количества неметаллических включений в стали.

Количество карбида кальция в одной стальной емкости менее 5 кг приводит к удорожанию производства карбида кальция, что повышает себестоимость производства стали, а также увеличивает время присадки карбида кальция в сталь-ковш, вследствие чего возрастает продолжительность внепечной обработки стали. Количество карбида кальция в одной стальной емкости более 30 кг ведет к повышению трудозатрат на его отдачу в сталь-ковш, а также может снижать степень усвоения кальция.

Фракционный состав карбида кальция выбран для его быстрого растворения в процессе выпуска плавки. Фракция карбида кальция свыше 30 мм увеличивает время растворения карбида кальция в металле и снижает степень его усвоения.

Присадка кремний и марганецсодержащих ферросплавов в количестве до 50 кг на тонну стали обусловлено необходимостью удаления кислорода из стали и получения требуемого химического состава стали. Присадка кремний и марганецсодержащих ферросплавов в количестве свыше 50 кг на тонну стали не приводит к дальнейшему снижению кислорода в стали и экономически нецелесообразно.

Присадка извести в количестве до 12 кг на тонну стали необходимо для наведения рафинировочного шлака в сталь-ковше, способствующего ассимиляции неметаллических включений. Присадка извести в количестве свыше 12 кг на тонну стали приводит к повышенному загущению шлака, вследствие чего процесс ассимиляции неметаллических включений ухудшается.

Расход аргона выбран исходя из необходимости усреднения химического состава и температуры стали по объему и удаления неметаллических включений. Продувка с расходом аргона менее 0,1 м3/ч не позволяет добиться требуемого вышеуказанного результата, а продувка с расходом аргона более 15 м3/ч приводит к оголению поверхности стали, что в свою очередь приводит к увеличению в ней содержания неметаллических включений.

Присадка плавикового шпата необходима для получения жидкоподвижного (реакционноспособного) шлака. При присадке плавикового шпата в количестве менее 1 кг на тонну стали шлак остается вязким (нереакционноспособным). Присадка плавикового шпата в количестве более 5 кг на тонну стали не приводит к дальнейшему заметному разжижению шлака.

Толщина шлака более 300 мм не позволяет провести качественное раскисление шлака за требуемый промежуток времени обработки.

Основность шлака в сталь-ковше в диапазоне 1,2-3,0 необходима для эффективного удаления неметаллических включений из стали. При основности шлака менее 1,2 процессы дефосфорации и десульфурации протекают не в полном объеме, что снижает качество стали. Основность шлака более 3,0 приводит к повышенной его вязкости, что затрудняет протекание рафинировочных процессов.

Увеличение суммарного содержания FeO и MnO в шлаке более 5,0% ведет к возрастанию содержания неметаллических включений в стали, а также приводит к повышенному износу футеровки сталь-ковша.

Для того чтобы карбид кальция не окислялся на воздухе и не терял своей реакционной способности в стальных емкостях он должен находиться в среде инертного газа.

Пример осуществления способа

Заявляемый способ был реализован в 150-тонной электросталеплавильной печи.

В электросталеплавильной печи выплавляли сталь согласно заявляемому способу. Было произведено 10 опытных плавок. Результаты плавок приведены в таблице. Плавки 1-6 с соблюдением всех заявляемых параметров. Плавки 7-10 с несоблюдением некоторых параметров.

Из представленных результатов видно, что при соблюдении всех заявляемых параметров (плавки 1-6) окисленность стали после раскисления меньше, а также снижается содержание в стали неметаллических включений, по сравнению с плавками при несоблюдении некоторых технологических параметров. Раскислительная способность карбида кальция в стали (плавки 1-6) при его добавлении в сталь-ковш в виде стальных емкостей составила порядка 93%, а при добавлении карбида кальция в сталь-ковш россыпью порядка 89%.

Таким образом, предложенный способ выплавки стали в электросталеплавильной печи позволяет улучшить усвоение карбида кальция в стали, повысить качество стали и снизить себестоимость ее производства.

1. Способ производства стали, включающий выплавку стали в электросталеплавильной печи, выпуск плавки в сталь-ковш, присадку в сталь-ковш во время выпуска шлакообразующих и легирующих материалов и последующую внепечную обработку стали, отличающийся тем, что выпуск стали в сталь-ковш осуществляют при температуре стали 1620-1690°С в течение 3-6 мин, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве 0,1-3,0 кг на тонну стали, который подают в стальных емкостях, содержащих карбид кальция в количестве 5-30 кг фракционным составом не более 30 мм, присаживают кремний- и марганецсодержащие ферросплавы в количестве до 50 кг на тонну стали и известь в количестве до 12 кг на тонну стали, после чего осуществляют последующую внепечную обработку стали.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют ее продувку аргоном с расходом 0,1-15 м3/ч.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют присадку плавикового шпата в количестве 1-5 кг на тонну стали.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время выпуска стали в сталь-ковше поддерживают толщину шлака не более 300 мм при его основности в диапазоне 1,2-3,0 и суммарном содержании в нем FeO и MnO не более 5,0%.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбид кальция в стальных емкостях находится в атмосфере инертного газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства высоколегированной стали в комплексе для производства стали с множеством производственных участков, включающих одну электрическую дуговую печь, ковшовую металлургическую печь и участок вакуумной дегазации.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве низкоуглеродистых сортов феррохрома. В способе используют шихту в виде гомогенезированной смеси измельченных материалов при соотношении (%): хромового концентрата, извести и ферросилиция 75% (45-44):(40-44):(15-12) соответственно, производят выпуск феррохрома из электропечи при содержании углерода 0,08-0,20% и его вакуум-кислородное обезуглероживание в ковше до содержания углерода 0,03-0,01%.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства нетекстурированной электротехнической листовой стали. Способ включает процесс вакуумного рафинирования (RH), причем процесс RH включает последовательное проведение стадии обезуглероживания, стадии раскисления алюминием и стадии добавления кальциевого сплава, при этом отношение промежутка времени между моментом времени для добавления алюминия на указанной стадии раскисления алюминием и моментом времени для добавления кальциевого сплава на указанной стадии добавления кальциевого сплава к промежутку времени между моментом времени для добавления алюминия на указанной стадии раскисления алюминием и конечным моментом времени процесса рафинирования RH составляет 0,2-0,8.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нестабилизированной аустенитной коррозионно-стойкой стали с повышенным комплексом служебных свойств.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве марганецсодержащей стали с использованием в качестве легирующих - оксидных марганецсодержащих материалов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения стали с низким, менее 0,035 вес.%, содержанием углерода. Способ включает следующие этапы: доведение жидкой стальной композиции в сталеплавильной печи до температуры выпуска, заданной для обессеривания, выпуск в ковш неуспокоенной жидкой стальной композиции с уровнем кислорода примерно от 600 до 1120 ppm, подачу шлакообразующего соединения в ковш для образования шлаковой корки на жидкой стальной композиции в ковше, перемещение жидкой стальной композиции в ковше в вакуумный дегазатор, обезуглероживание жидкой стальной композиции в вакуумном дегазаторе при разрежении ниже 650 миллибар, транспортировку жидкой стальной композиции в ковше в металлургическую ковшовую печь и раскисление жидкой стальной композиции, возвращение после раскисления в вакуумный камерный дегазатор для обессеривания и дегазации жидкой стальной композиции и разливку жидкой стальной композиции.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству качественных сталей с внепечной обработкой. В способе осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при температуре металла не менее 1680°C в течение не менее 4 мин, во время выпуска присаживают кальцийсодержащие шлакообразующие материалы в количестве не менее 2,8 кг/т стали и марганецсодержащие ферросплавы в количестве не более 7 кг/т стали, затем в течение 7-15 мин производят вакуумирование металла, после чего осуществляют ввод алюминия до его содержания в металле в количестве 0,04-0,06%, легирование кремний- и марганецсодержащими ферросплавами в количестве 5-20 кг/т стали, затем на установке печь-ковш проводят нагрев металла до температуры 1620-1650°C, производят ввод кальцийсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 1-2 кг/т стали, после чего осуществляют повторное вакуумирование металла в течение 13-18 мин, а затем выполняют окончательное легирование металла и его обработку кальцийсодержащим реагентом в количестве 0,05-0,3 кг/т стали.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу производства ниобийсодержащей стали. Cпособ включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам смесей для легирования и модифицирования сталей, используемых для производства литых изделий высокой эксплуатационной надежности для работы техники, железнодорожных вагонов в сложных низкотемпературных климатических условиях.

Изобретение относится к области черной металлургии, в части производства особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального фликера (MF) в зависимости от характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством регистрирующего устройства измерение временной динамики MF во время начальной фазы расплавления и определяют имеющие к ней отношение характеристики состояния и рабочие характеристики, выполняют посредством вычислительного устройства сравнение измеренных временных динамик MF во время начальной фазы расплавления с сохраненными временными динамиками фаз расплавления общих динамик банка данных по фликеру с учетом характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством вычислительного устройства выбор временной общей динамики с максимальным совпадением MF, а также характеристик состояния и рабочих характеристик в качестве спрогнозированной общей динамики фликера, выполняют посредством управляющего устройства упреждающее динамическое согласование дальнейшего управления процессом производства стали при сравнении спрогнозированной общей динамики с заранее заданными предельными показателями для фликера.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для регулирования длины электрической дуги в электродуговой печи. В способе измеряют колебания в стенке металлоприемника печи, посредством которых определяют высоту (Hrel) шлака расплава, причем при отклонениях определенного фактического значения высоты (Hrel) шлака от заданного значения (S) выдают сигналы управления и/или регулирования, посредством которых настраивают длину электрической дуги по меньшей мере одного электрода посредством регулирования импеданса по меньшей мере одного электрода.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке содержащего диоксид углерода отходящего газа с процесса электроплавки. Способ включает дожигание отходящего газа с использованием горючего газа, добавление углеводородсодержащего газа в отходящий газ и конверсию диоксид углерода отходящего газа по меньшей мере частично в моноксид углерода и водород, охлаждение отходящего газа в процессе теплообмена и использование смеси моноксида углерода с водородом для тепловых нужд.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для технического обслуживания электроплавильной печи. Печь включает стационарно установленную несущую раму и опирающуюся на эту раму в рабочем положении плавильную емкость, тележку для смены емкости, перемещаемую между положением (Р) парковки и передаточным положением ( U ¨ ) , имеющую фиксатор для плавильной емкости, отсоединяющее плавильную емкость в передаточном положении от несущей рамы и устанавливающее в фиксатор тележки для смены емкости передаточное устройство, при этом посредством передаточного устройства несущая рама может опускаться относительно находящейся в передаточном положении ( U ¨ ) тележки для смены емкости из рабочего положения (А) таким образом, что во время опускания плавильная емкость сначала устанавливается на фиксатор, а затем, поднимаясь от несущей рамы, отсоединяется от нее, причем несущая рама снабжена подпорками, выполненными с возможностью полного откидывания.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к регулированию химического состава стали для получения непрерывнолитой заготовки с ограничением относительного сужения.

Изобретение относится к области подачи шихты к металлургическим печам. Технический результат - повышение точности отслеживания порций шихты.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нестабилизированной аустенитной коррозионно-стойкой стали с повышенным комплексом служебных свойств.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения стали с низким, менее 0,035 вес.%, содержанием углерода. Способ включает следующие этапы: доведение жидкой стальной композиции в сталеплавильной печи до температуры выпуска, заданной для обессеривания, выпуск в ковш неуспокоенной жидкой стальной композиции с уровнем кислорода примерно от 600 до 1120 ppm, подачу шлакообразующего соединения в ковш для образования шлаковой корки на жидкой стальной композиции в ковше, перемещение жидкой стальной композиции в ковше в вакуумный дегазатор, обезуглероживание жидкой стальной композиции в вакуумном дегазаторе при разрежении ниже 650 миллибар, транспортировку жидкой стальной композиции в ковше в металлургическую ковшовую печь и раскисление жидкой стальной композиции, возвращение после раскисления в вакуумный камерный дегазатор для обессеривания и дегазации жидкой стальной композиции и разливку жидкой стальной композиции.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для выплавки стали в электродуговой печи. В печи обеспечивают наличие горячего остатка.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам для загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь. Устройство снабжено установленным на приемной воронке фотоэлементным датчиком фиксации верхнего уровня загрузки окатышей в ней, блоком автоматического включения и отключения упомянутого узла подачи металлизованных окатышей, регулятором скорости загрузки металлизованных окатышей и исполнительным механизмом загрузки окатышей в осевые отверстия электродов.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения кремния, сплавов черных и цветных металлов в руднотермических электропечах после ремонта, оборудованных установками компенсации реактивной мощности. После ремонтного простоя одновременно включают печь для плавки руды в присутствии восстановителей и установку компенсации реактивной мощности и осуществляют постепенное повышение коэффициента мощности печи последовательным подключением секций конденсаторных батарей установки компенсации реактивной мощности с периодичностью 2-8 часов для каждого интервала повышения коэффициента мощности, при этом количество подключаемых секций конденсаторных батарей постепенно увеличивают от 2 до 12. Изобретение позволяет снизить потери активной мощности печи в период набора мощности после длительных простоев и за счет этого увеличить производительность печи. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в дуговых электросталеплавильных печах. В способе осуществляют выплавку стали в печи, выпуск стали в сталь-ковш при температуре стали 1620-1690°С в течение 3-6 мин, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве 0,1-3,0 кг на тонну стали в стальных емкостях, содержащих карбид кальция в количестве 5-30 кг фракционным составом не более 30 мм, присаживают кремний и марганецсодержащие ферросплавы в количестве до 50 кг на тонну стали, известь в количестве до 12 кг на тонну стали, после чего сталь отдают на последующую внепечную обработку. Во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют ее продувку аргоном с расходом 0,1-15 м3ч и присадку плавикового шпата в количестве 1-5 кг на тонну стали. Изобретение позволяет улучшить усвоение карбида кальция в стали и качество стали, а также снизить себестоимость ее производства. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх