Способ выплавки стали

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ в ду- ' Грв.оЙ jrte^H, ёкЛючакЩ^Й рвЮгшавлениё шшст{>&1,о^езуглерржнрванйе расплава, удаление окислительно!^ о шпака и навоДку иовогр раскисления металла и выпуск 6ГО 5 ковш с последующим itepe- лнвом во второй ковш, и t л и ч а " ю щ и и с я • тем, 4*0-, с целые сния:ени?я расхода талахообраэукяауяк^ noBk- щен1(Я1 производительности гсечи, получений, содержания серы в металле не: более 0,008^, после удаления окислительного йпака за 5-15 мин до выпуска плавки на каяадУю удаляемую 0,001% серы вводят в печь 0,6-1,5i кг/т извести, 0,06 - 0,25 кг/т плавикового йшата и 0,06-0,25 кг/т алк»шиия, as ковш йосле вьйуска На ntnaic дают I О» 15 -^ 0,40 кг/т ферросиликокальция;елсР5 ^»^Ф •^

09) 60

За9 С 21 С 5/52 гоФЯ твенНый К0МИге ссЕр

00 ДЕЛАМ ИЗОБ%УИНИЙ Й О 1 НАИТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ©ТВУ (21 ) . 2586750/22-02 ,(22) 03.03.78 (46) 15.10.79. Бюл. У 38 (71) Центральный ордена Трудового

"Красного Знамени научно-исследовательский институт черной метаплургии им. И.П. Бардина (72) Н.А. Острейко,.В.А. Синельников,:

В.С. Иванов, ВЛ. Самардуков, :Ю.В. Гаврнленко, В.А. Титов, P.N. Мыльников, О.Е. Молчанов, В.А. Затаковой, 3 .В. Ткаченко, В.А. Марьниев, В.И. Панин, 10.В. Зайцев и Ю.И. Иванов (53) 669.187.25(088.8) (56) 1. Воинов С.г., Шалимов А.Г.

Косой Л.Ф.. Косой и др. "Рафиниро-. вание металлов синтетическими шлаками", М., Металлургия, 1964, с.80140.

2. Каблуковский А.©., Мазуров Е.Ф., Гнучев C.N. и др. "Технология выплав-.. ки подшипнйковой стали i крупиьис

:дуговьж печах".. Бюллетень института

"Черметинформацня". 1972, В 4 (672) с. 25-27. (54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ в дуговой печи, включающий расплавление .шихты, офезуглероживание расалава, удаление ОкислительнОГО шлака и на . водку нового раскисления металла и выпуск его в ковш с последуаяцим переливом во второй ковш, 6 т л и ч аю шийся - тем, что; с цельш сниженйя расхода шпакообразующих, новышения производительности печи, получения,.содержания серы в металле не более 0,0083, после удаления окнслительного шлака за 5-15 мин до выпуска плавки на кщщую удаляеиую 0,001Х серы вводят в печь 0,6-1,5 кг/т as- ф вести, 0,06 - 0,25 кг/т плавикового шпата и 0,0б — 0,25 кг/т алюминия, i в ковш после выпуска.на шлак дают.

; 0 15 — 0,40 кг/т, ферросиликокальция.

Ф 6

Изобретение относится к черной метуллургии, в частности, к выплав ке стали s дуговых печах. йрй выплавке стали s дуговых .йечах после проведения окислительного перйода, как правило, окислительный шлак удаляется, наводится новый и проводится восстановительный период.

Целью последнего является раскисле- . ние металла, корректировка состава стапи, удаление серы . Наведение в восстановительный яериод высокоосвовного шлака с низким содержанием окислов железа позволяет получить сталь с низким содержанием серы.

Однако вследствие малой скорости диффузии серы в системе металл-шлак при отсутствии интенсивного перемешиsaws ванны в восстановительный период, процесс удаления серы из металла происходит медленно, что отрицательно сказывается на производи- . тельности печи. Поэтому на практике десульфурацню стали осуи1ествляют вне печи, при выпуске стали в ковш со шлаком, в результате чего создается большая поверхность контакта метаяла и шлака, sd мйого раз ускоряющая- реакции, протекающие на границе металлшйак е

Известен способ выплавки стали, при котором десульфурацию стали осу ществляют в ковше путем обработки ее жидкйми синтетическими amass, содержащими 52-557 Са0, 40-46Х

А1 0, не более 3,5Х Si0, не более

О,SX FeO, менее З,ОЖ MgO (l). Нагретйй до 1650-1750"С шлак заливают в сталераэливочный ковш sa несколько минут до выпуска плавки. При обработке таким шлаком сера в стали сцижается ща 50-ЗОЖ и достигает 0,0050,0083. Однако существеииыи недостатком этого способа является высо кая стоимость шлака нз-за содержащегося в нем значительных количеств дорогостоящего глинозема, являющего° ся сырьем дпя производства алюминия, Кроме того, для выплавки синтетичесКйх шлаков необходимо дополнйтельное оборудование. Поэтому использование синтетических шлаков по известному спОсобу удорожает 1 w стали на

2-5 рублей.

Известен также способ выплавки ., стали, нри котором .после скачивания: окислительного шлака прнсаживают легирующие сплавы, наводят новый шлак

81497 3 из 2б кг/т извести, 3 кг/т шамота и 5 кг/т плавикового шпата. Шлак раскисляют порошком ферросилиция и кокса. Перед выпуском в шлак приз саживают дополнительно 4 кг/т плави-. кового шпата и раскисляют металл в печи или в ковше,кусковым алюминием до 1,5 кг/т (2}. Обработка стали шлаком прн выпуске по этому способу

1@ снижает содержание серы при выплаЬке шарикрподшипннковой стали. Таким образом, по сравнению с предыдущим этот способ позволяет снизить содержание серы в стали без использования дорогостоящего шлакообразующего материала — глинозема.

Сднако, и этот способ, принятый

sa прототип, также имеет существенные недостатки,. Для обеспечения де20 сульфирующей способности шлака по известному способу в восстановительный период шлак раскисляют в печи ферросилицием и коксиком в течение

20-50 ws gas i.íèæåíèÿ содержания закиси железа и шлака до 1,5Х и менее, лишь после этого плавку выпускают в ковш.: Такая продолжителькость вос:становнтельного периода не поэвоФ ляет производить выплавку по известЗО ному способу низкоуглеродистых элек тротехнических сталей, для которых углерод и азот являштся вредными примесями, так как в восстановительный период происходит дополнительное 35 насыщение металла углеродом и азотом»

1..

Сокращние восстановительного периода до мйнимума sa счет переноса некоторых технологических операций, 4б например, раекислення н сформирования шлака в ковш, sossonimo бы значительно увеличить производительность печи, исключить насыщение стали угле- ,родом и азотом. Кроме того, по спо45 собу принятому за прототип на обре зование восстаяовительного шлака расходуется до 16 кг/т весьма дорогостоящего материала — плавикового шпата, Дифференцированный подбор опти б иального количества шлакообразующих .для каждой конкретной плавки в соответствии с химическим составом выплавляемой стали йоэволнло бы сократить их расход до .разумных пределов .

H с сохранейнем вы окой десульфирующей способности шлака.

Целью изобретения является создание технологии выплавки, поэволяю3 6914 щей производить в крупных дуговых печах электротехническую сталь с . низким содержанием углерода и азота, обеспечить сокращение продолжительности плавки, удалить, серу из металла, сократить расход шлакообразующих материалов.

Поставленная цель достигается тем, что после проведения окислитель. мого периода и удаления окислитель- 10 ного шлака за 5-15 мин до выпуска плавки на каждую удаляемую О,М1Х .серы, из содержащихся в расплаве стали 0,006Х вводят в печь 0,61,5 кг/т извести, 0,06-0,25 кг/т 15 плавикового шпата, 0,06-0,25 кг/т алюминия, и в ковш .на шпак после выпуска дает 0,05-0,40 кг/т ферросиликокальция. После выпуска металла .в первом ковше образуется активный, 20 хорошо раскисленный шлак, который .при переливе вместе со сталью во

:второй ковш эффективно удаляет из. металла серу. Таким образом, в печи лишь расплавляют шлакообразующие, 25

:окончательное же формирование .оптимального состава шлака проводят в . / ковше. Это позволит сократить продолжительность плавки на 10-ЭО мин..

Опытными плавками было установле- 30. .ио, что достаточной десульфирующей способностью обладает шлак, содержащий 55-60Х СаО не более 18Х кремнезема, не менее 12Х глинозема, 7-9Х 35

Однако, эффективное удаление серы зависит не только от оптимального состава шлака, что является необходи- . мым, но недостаточным условием, но также и от его количества, так как количество шлака, при прочих равных условиях, определяет количество уда-. ленной серы, т.е. глубину десульфурации с тали е

Опытным путем было установлено, 45 что для обеспечения удаления серы . -из стали до 0,0057 — 0,008Х после скачивания окислительиого шлаканеобходимо на каждую удаляемую 0,001Х серы из сверх имеющихся 0,008Х

" вводить в печь указанные въппе коли чеетва извести, плавикового шпата, . алюминия, а в ковш - ферросиликокаль-. цияi

Нижние пределы количества нрйсадок обусловлены тем, что обычно но расплавлении пп хты содержание серы составляет не менее 0,015-0,020Х, 97 4 а верхние пределы тем, что сера по расправлении редко бывает выше

D,040-О,045X. Кроме того, количество вводимых присадок корректируется в указанных вьппе пределах с учетом количества оставшегося в печи окислительного шлака, при выплавке Э крупных печах,"который практически полностью удалить не удается. Поэтому, если в печи остается 4-5 кг/т шлака, вводят добавки ближе к нижнему указанному пределу, нрй остатке шпака в пределах 10-12 кг/т вводят добавки в количестве, ближе к верхним пределам. Ниже дачы примеры осуществления способа. Предлагаемый способ был осуществлен при выплавке электротехнической 1 дйнамной) стали в 100-тонной дуговой йечи.

Пример 1. Шихта состояла из

15 т чугуна, 45 т обрези блюминга, 60 т обрезн листопрокатного цеха.

По расплавлении металл содержал

0,17 углерода, 0,12Х марганца, .0,007Х фосфора, 0,025 серы О,ОЗХ хрома, 0,07Х никеля. После проведения окислительного периода в течение 16 мин с применением газообразного кислорода при интенсивности продувки равной 2250 нм /час металл э содержал 0,025 углерода, 0,023X серы, 0,05Х хрома, 0,07Х никеля, т.е. металл содержал сверх 0,008Х серы еще 0,015 . После скачивания окислительного шлака в соответствии с предлагаемым способом с учетом содержанйя серы и остатка окнслйтельного шлака 5 кг/т необходимо ввести на каждую 0,00IX серы, 0,8 кг/т извести, 0,1 кг/т плавикового шпата, 0,3 кг/т алюминия в печь, в ковш на шлак после выпуска — 2,2 кг/т ферросиликокальция. Таким образом., всего ввелй в печь 0,8 !5=!2 кг/т извести, 0,1"1„5 кг/т плазикового пп1ата, О,I "3,5 кг/т алюминия, в ковш .0,15 15=2,25 кг/т ферросиликокальция. После расплавления присадок в печи, что заняло 6 мин, плавку выпустили в ковш, в котором находились корректировочные добавки. Яз первого ковша:сталь вместе со шлаком перелили во 2-ой ковш и разлили на УНРС. Готовый металл содержал 0,026 углерода, 0,20 . марганца, 0,50Х кремния, 0,007 фосфора, 0,0067. серы, 0,06 хрома, 0,07 никеля, 0,007 кислорода и 0,008Х азота.

Составитель Л. Иагаюмова

Техред Й.Олейник Корректор Т. Колб

Редактор А Титова

Заказ 4947 . ;. Тираж 65

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская: наб., д, 4/5

Подписное

I» ,Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгброд, ул. Нроектная, 4

В 691497 6

П р и и е р 2, Металлическая часть копрового лома, 60 т обрези блюмнйга, шйхты состояла из 15 т чугуна, 45 w . Elocxie расплавления шихты ванну прообрези блюминга, 55 т обрези лнст6- дули газообразным кислородом в те прокатного цеха. По расправленни шнх- j чение 17 мин с интенсивностью

3 тй провелн окислительную продувку 2200 нм-/час. Иеталл к концу окис- :. ванны кислородом с интенсивностью,литеаьного периода содержал 0,02ОХ

2000 нм /час в течение 18 минут. . углерода, 0,,083 марганца, 0,011Х

К моменту скачивания окислнтельного фосфора, 0,037Х серы, 0,04 хрома, шлака металл содержал 0,022Х углеро- 0,09Х никейя. После скачнвания окасда, 0,12Х марганца, О,ООЗХ фосфора, 1О лительного:шлаенa в: печи осталось .

0,029Х серы,,0,05Х хрома, 0,08Х ни- . около 12 кг/т шлака. В печь за келя. После скачивания окислйтельно- .15 минут до выпуска ввели с учетом

1 о шпака в печи осталось около количества серы,- содержащейся в ме1ООС кг шлака. (10 «г/т). Таким об- . талле сверх О,ООЗХ, извести 1,5 » разом, к моменту присадки шпакооб- 15 »10,029:0,001) 43,5 кг/т плавикового разующнх металл содержал сверх шпата 0,25 .(0,029:0,001) 7,35 кг/т

0,008Х серы еще 0,02IX.. С учетом алюминия 0,25 ° (0,029:0,001) 7,35 кг/т, количества оставшегося шлака в соот- . в ковш.- ферросилнкокальция 0,40ветствйи с предлагаемы способом вве-. "(0,029:0,001) 11,6 кг/т. В ковш . ли в печь sa 8 минут до выпуска илав- 2б перед выпуском присадили корректируюки извести 1 (0,021:0,001) 21 кг/т, щие добавки ферросплавов. Восле выплавикового шпата 0,15 (0,021:0,001) * пуска плавки .из печи в первый ковш

3,15 кг/т алюминия 0,15к(0,021: выполнйли перелив металла вместе со

:0,001) 3,15 кг/т, в ковш на шпак - шлаком во второй к-вш. Сталь разлили ферросиликокальций 0,28к(0,021:0,001)=>$ на УНРС. Химический состав ковшевой

5,88 кг/т. После расплавления доба" пробы был спедующий: 0,022Х углерода, вок плавку выпустилй в ковш. Б ковше 0,38Х марганца, О,?8X кремния, О,ОIХ находилйсь ферросплавы дня корректи- фосфора, 0,006Х серы, 0,05Х хрома, ровкн химического состава стали, s 0,09Х никеля, О,OIX алюминия, 0,006Х том числе ферросилиций иэ расчета Зо кислорода, 0,009Х азота. введения 1,8Х кремния. Затем металл вместе со Шлаком перелили во второй Таким образом, предлагаемый способ ковш и подали на разливку. Готовый выплавки позволяет производить в металл, содержал 0,023Х углерода, крупньи дУговых печах злектротехнн0,.35Х марганца, 1,72Х кремйня, ческую сталь с низкйм содержанием .

О,ООЗЙ фосфора, .0,005Х серы, углерода н азота, обеспечить сокраще-

0,007Х хрома, 0,08Х никеля, 0,812Х ние продолжительности плавки, удаамюмнния, 0,005Х кислорода, 0,608Х. лйть серу из металла без значительных

П р н м е р 3. Металлическая часть расходов дорогостоящи < матерна шихты состояла из 15 т чугуна, 45 т лов,