Способ выплавки стали в мартеновской печи

 

(72) Авторы изобретения П.И. Чуб, Е.M. Кривко, В.А. Тарасенко и (7l ) Заявитель Днепродзержинский ордена Трудового Краси индустриальный институт (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ В МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а конкретнее к способам выплавки стали в мартеновских печах.

Известен способ выплавки стали в мартеновской печи, включающий продувку металла кислородом с последующей выдержкой плавки в печи под собственным шлаком. Для снятия переокисленности шлака и металла в послепродувочный период (в начале выдержки) вводят добавки в твердом виде на основе железа, например чушковый чугун, в количестве 0,4-1Ж от веса садки (lg.

Известен также способ1предусмат" ривающий снятие переокисленности шлака, металла и в незначительной степени сокращение расхода раскислителей за счет ввода в послепродувочный период на поверхность шлака кокса в количестве 0,5-4,0 кг/т стали, в объем шлака — карбида кремния в количестве 0,2-1,0 кг/т стали 4).

Вышеуказанные способы позволяют снизить содержание окислов железа в шлаке и кислорода в металле, тем самым снять переокисленность расплава и уменьшить расход ферросплавов.

Однако присадка в печь таких углеродсодержащих материалов приводит к увеличению длительности доводки плавки, ее общей продолжительности, из-за необходимости дополнительного окисления введенного углерода. Кроме того, после введения таких материалов в ванну, особенно твердого чугуна процесс предварительного раскисления углеродом протекает очень бурно, с энергичным массообменом шлака и металла с газовой фазой, что не обеспечивает получение высококачественной стали, из-за вовлечения в отдельных случаях в металл неметаллических включений и газов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали в мартеновской печи, который предусмат859460!

2$

30 ривает раскисление шлака за счет ввода в печь за 5-20 мин перед выпуском стали отходов производства ферросилиция, содержащих 25-35Х кремния и 3-7Х углерода. Такое решение позволяет практически исключить применение дефицитных материалов (чугуна, кокса), способствует более равномерно1 му протеканию процесса предварительного раскисления, некоторому снижению угара ферросплавов Р33.

Однако качество металла при этом заметно не улучшается, так как отходы производства ферросилиция образуют шлаки, имеющие низкое межфазное натяжение на границе шлак-металл из-за повышенного содержания кремнезема и загрязняют металл неметалли- ческими включениями. Расход ферросплавов остается высоким из-за низкой.раскислительной способности сформировавшегося шлака. Кроме того, наличие в задаваемом материале углерода 3-7% затрудняет получение стали требуемого состава, а в отдельных случаях приводит к увеличен той продолжительности плавки из-за необходимости дополнительного выжигания углерода.

Цель изобретения — повышение качества стали и снижение расхода ферросплавов.

Поставленная цель достигается тем, что раскислители на шлак присаживают в два этапа, причем на первом этапе за 10-20 мин до выпуска присаживают отходы производства силикомарганца .в количестве 10-14 кг/т, стали, содержащие 10-17% марганца, а на втором этапе за 5"15 мин до выпуска — алюмокремнистый шлак в количестве 4-10 кг/т стали, содержащий 30-60% алюминия и 15-25% карбидов кремния.

Повышение качества металла достигается за счет равномерного протекания процесса, снятия переокисленности шлака и металла (бурные всплески металла и шлака не наблюдаются) .

Отсутствие углерода в отходах производства силикомарганца способствует стабилизации получения стали требуемого состава по содержанию углерода, своевременному выпуску плавок, без дополнительного выжигания углерода.

Последующий (второй этап) ввод алюмокремнистого шлака закрепляет протекание предварительного раскисления шлака и металла за счет наличия в

4 нем более сильных элементов по сродству к кислороду, чем марганец (алюминий, карбиды кремния) . Наличие в ! задаваемом материале алюминия повьппает межфазное натяжение шлака, обеспечивает его высокую степень жидко-. подвижности, улучшает качество металла за счет снижения содержания неметаллических включений. Экономия дефицитных материалов (чугуна, кокса, ферромарганца, силикомар ганца, ферросилиция) достигается зз счет двухэтапного предварительного раскисления расплава недефицитными материала ми, обеспечивающих более полное раскисление металла, чем в известном способе. Последующая присадка ферросплавов требует лишь незначительной корректировки с учетом содержания элементов в готовой стали, суммарного содержания закиси железа в шлаке и кислорода в металле.

Предлагаемый способ опробован в условиях мартеновского цеха при выплавке стали марок 09Г2, 3 кп, 3 сп.

Применяют отходы производства силикомарганца и алюмокремнистый шлак, В табл.l приведен состав отходов производства силикомарганца.

В табл.2 приведен состав алюмокремнистого шлака.Эти материалы, как и другие раскислители (силикомарганец, ферромарганец), применяемые для предварительного раскисления расплава в печи, загружают в шихтовом отделении в мульды объемом 1,75 м и подают в печной пролет. По мере готовности плавки к предварительному раскислению в печь задают поэтапно отходы производства силикомарганца (за 10-20 мин до выпуска в количестве 10-)4 кг/т стали), алюмокремнистый шлак (за 5-15 мин до выпуска в количестве 4-10 кг/т стали), затем присаживают силикомарганец (при выплавке спокойной стали) .

Присадку остальных раскислителей (ферросилиций, алюминий)производят в ковш при выпуске плавки в соответствии с действующей технологической инструкцией.

Результаты опробования предлагаемого способа приведены в табл.3

Предлагаемый способ ввода матерна лов в два этапа в соответствии с указанными расходами (отходов силикомарганца 10-14 кг/т, алюмокремнистого шлака 4-10 кг/т стали) является оптимальным, так как исключает сложности

859460

Таблица 1

Граншлак

Цебень

46-52 Не более

0,02

16-22

10-17

Песок

: Таблица 2

15-25

25-40

30-60

АК-45

Таблица 3

3,.5

0,0047-0,0054

0,0041-0,0047

0,0044-0,0052

4,0

4,4

10 в организации работы на печи, не приводит к существенной потере температуры расплава в печи и ухудшению его физико-химических свойств. Ввод отходов производства силикомарганца в печь за 5 мин, а алюмокремнистого шлака за 2-3 мин до выпуска плавки не обеспечивает полный процесс предварительного раскисления шлака из-за недостаточной выдержки раскисленного расплава. Ввод отходов производства силикомарганца за 25 мин, а алюмокремнистого шлака за 20 мин до выпуска плавки приводит к вторичному окислению металла и увеличенной длительности плавки °

Анализ результатов опробования предлагаемого способа показывает, что содержание неметаллических включений в металле при этом снижается и составляет,в среднем 0,0044-0,0051Х (против 0,0055-0,0061Х при выплавке стали по известному способу). Снижен расход дефицитных раскислителей (фер; ромарганца, силикомарганца на 2,025Х.

Предлагаемый способ обеспечивает более высокую степень чистоты метал-, ла по содержанию неметаллических включений, позволяет достичь значительной экономии раскислителей.

7 859460 8

Формула изобретения в количестве 10""14 кг/т стали, содержащие 10-17% марганца, а на втором

Способ выплавки стали в мартеновсэтапе sa 5-15 мин до выпуска присажикой печи, включающий плавление, довают алюмокремнистый шлак в количест Водку, присадку на шлак за 5-20 мин ве 4"10 кг/т стали, содержащий 30-60% до выпуска плавки раскислителей, соалюминия и 15-25% карбидов кремния. держащих кремний, выпуск плавки и

Источники информации, последующее раскисление металла в принятые во внимание при экспертизе ковше, отличающийся тем, 1. Авторское свидетельство СССР

16 ¹ 361202 ж. С 21 С 5/04 1973. ли и снижения расхода ферросплавов, 2. Авторское свидетельство СССР № 499323, кл, С 21 С 5/5?,, С 21 С 7/06, два этапа, причем на первом этапе за 10-20 мин до выпуска присаживают

3. Авторское свидетельство СССР отходы производства силикомарганца

¹ 551372, кл. С 21 С 5/04, 1977.

Составитель Л. Баркевич

Редактор К. Лембак Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 10342 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4