Способ выплавки стали

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОЦРЕТЕНИЯ 885292

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300879 (21) 2811835/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (5ЦМ. Кл.

С 21 С 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301181. Бюллетень N944 (53) УДК. 669.183. .218.5 (088. 8) Дата опубликования описания 30.1181 (72) Авторы изобретения

Г.К. Плахов, Н-7- Гладышев и Л.К. Косырев

Научно-производственное объединение Тулачермет (71) Заявитель (54). СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам получения стали в агрегатах с основной футеровкой.

Известен способ выплавки подшипниковой стали в основной дуговой печи

Под одним шлаком с раскислением в ковше алюминием и кремнием с последующей продувкой в ковше инертным газом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества и размеров глобулярных неметаллических включений в гото вой стали, перед выпуском повышают окисленность печного шлака основностью 1-1,5 присадкой твердых окислы- 15 телей в количестве 3-5 кг/т стали до содержания FeO 8-20%, а во время выпуска и последующей продувки инертным газом металл обрабатывают этим шлаком (1) . 20

Однако в способе присадка твердых окислитеЛей и повышение содержания

FeO в шлаке до 20% при относительно небольшом содержании кремнезема в шлаке (основность 1-1,5) затрудняет попадание в химический анализ, так как практически весь кремнезем связан с окисью кальция, вследствие чего шлак содержит повышенное количество свободной эакИси железа. Все это при- 30 водит.к увеличению угара раскислителей и легирующих. Обработка металла шлаком с основностью 1-1,5, особенно при продувке в ковше инертным газом, сопровождается значительной степенью восстановления фосфора нэ шлака в ме талл.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выплавки шарикоподшипниковой стали, заключающийся в плавлении шихты, проведении окислительного периода, скачивания окислительного шлака, наведении основного известкового шлака, вводе в печь эа 10-15 мин до выпуска квар-. цита в количестве, обеспечивающем основность перед выпуском 0,7-1,3, присадке ферросплавов, выпуске стали с печным шлаком и обработке в ковше инертным газом (2).

Однако ввод кварцита в основной и известковый шлак снижает основность этого шлака, что приводит к рефосфорации, получающей дальнейшее развити прсле ввода в металл ферросплавов и в ковше при продувке инертным газом.

Обработка основной стали шлаком, имеющим основность 0,7-1,3, не обеспечивает получение в ней достаточно

3 885292 низкого содержания оксидных неметаллических включений вследствие того, что кремнезем шлака связан с окисью кальция, а это.обусловливает наличие свободной закиси железа, не связанной с кремнеземом. Наличие в печи перед выпуском большого количества основного известкового шлака практически исключает возможность перевода его в кислый шлак с высокой ассимилирующей способностью по отношению к охсидным неметаллическим включениям. Повышенное (35-45Ъ) содержание окиси кальция в шлаке обусловливает его значительную водородопроницаемость, . что является причиной образования флокенов и шиферного излома в прока- 15 те. Наличие относительно большого количества свободной закиси железа в шлаке с основностью 0,7-1,3 обусловливает повышенный угар легкоокисляющихся элементов и, соответственно, Щ расход ферросплавов.

Цель изобретения — получение стали с более низким содержанием фосфора, неметаллических включений, газов и уменьшение расхода ферросплавов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе выплавки стали, включающем наведение основного известкового шлака, присадку в печь за 10-15 мин до выпуска металла кварцита в количестве, обеспечивающем получение перед выпуском шлака пониженной основности, ввод ферросплавЬв, выпуск стали с печным шлаком и обработку в ковше иннертным газом, перед присадкой кварцита производят скачивание основного известкового шлака в количестве, обеспечивающем получение после присадки кварцита 1-5% шлака отвеса металла с отношением окиси кальция к кремнезему перед выпуском 4Q

0,3-0,6. Скачивание основного известкового шлака перед присадкой в печь кварцита уменьшает степень восстановления фосфора в металл в печи, на желецбе и в ковше и обеспечивает наведение рафинирующего шлака с необходимым отношением Ькиси кальция к кремнезему. Этот технологический прием исключает также явление возможной ресульфурации и снижает расход кварцита.

Основной известковый шлак удаляют из печи неполностью, а частично, в количестве, обеспечивающем получение после присадки кварцита 1 5% шлака с отношением CaO/SiO = 0,3-0,6.

Наличие в печи некоторого количества основного шлака ускоряет формирование рафинировочного кислого шлака. 1

Согласно экспериментальным данным фО по обработке основной мартеновской стали кислым шлаком с отношением

CaO/SiO = 0,35,. количество этого шлашлака, равное 1% от веса металла, является минимальным, обеспечивающим 65 приемлемое,для практики снижение оксидных неметаллических включений на

20-30%.

Увеличение количества формируемого в печи кислого шлака более 5% нецелесообразно вследствие черезмерного разрушения основной футеровки печи, повышения расхода кварцита и снижения производительности печи.

Основность шлака на выпуске в пределах 0,3-0,6 является оптимальной и обеспечивает получение основной стали, свойства которой находятся на уровне свойств кислой стали.

При отношении СаО/SiOz более 0,6 шлак содержит повышенное количество свободной закиси железа, что снижает его рафинирующие свойства, в частности, ассимилирующую способность в отношении оксидных неметаллических включений.

При отношении СаО/SiOz менее 0,3 содержание кремнезема в шлаке приближается к 70Ъ температура плавления шлака увеличивается, шлак становится гетерогенным, что снижает его рафинирующие свойства.

Кратковременное (10-15 мин) пребывание в печи кислого шлака не приводит к значительному разъеданию основной футеровки печи, что проверено в полупромышленных условиях.

Пример. Один из возможных вариантов технического осуществления изобретения в 100 т основной мартеновской печи при выплавке кремнемарганцевой трубной стали, содержащей, 9.: С ..0,15-0,25р Мп 1,5-2,0у Si 0,4О,бу $ 0,020; Р < 0,030 с использованием для раскисления и,Легирования стали силикомарганца (Мп 65%, Si 20%) .

Выплавку стали производят по типовой технологической инструкции со следующими дополнениями: не регламентируется продолжительность периода чистого кипения, который заканчивают по достижении металлом необходимой температуры и химического составау по достижении металлом необходимых температуры и состава производят скачивание основного известково-железистого шлака и наводят шлак кислотного характера с отношением СаО/S10 =

=,О, 3-0, б.

Применительно к 100 т мартеновской печи процесс выплавки стали ведут следующим образом.

3а 20-25 мин до выпуска плавки в течение 5-10 мин производят скачивание основного известково-железистого шлака. Количество шлака ":в.печи перед егo скачиванием равно 4 т, шлак содержит, %: СаО 45";S10 15у А8<О>10;

МпО 5; FeO 15; Р О 1,5; МдО 8,5.

Из печи удаляют 68% шлака, т. е.

2,72 т и присаживают за 15 мин до выпуска 1,.72 т кварцита.

Количество кислого шлака в печи составляет 3 т. Химический состав

885292

Формула изобретения

Составитель Ю. Чернов

Техред З.фанта Корректор В. Бутяга

Редактор Е. Лушникова

Заказ 10431/35 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 шлака, Ъ: СаО 19,2 и S102 63,7 (СаО/S10 = 0,3).

После сформирования в печи жидкоподвижного шлака в ванну вводят 2,7т силикомарганца и через 5 мин выпускают металл вместе с кислым шлаком в сталеразливочный ковш, после чего в течение 8 мин металл продувают аргоном через пористую пробку в днище ковша. Окончательное раскисление стали производят алюминием в количестве 0 5 кг/т.

Технический эффект от применения предлагаемого способа состоит в повышении качества стали, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах с основной футеровкой, за счет снижения содержания фосфора, оксидных неметаллических включений и водорода и .увеличении в результате этого выхода годного проката.

Кроме этого, ввод ферросплавов в 20 металл, находящийся под кислым шлаком, приведет к уменьшению угара элементов — раскислителей и снижению расхода ферросплавов °

При использовании способа в основ- д5 ных мартеновских печах появляется возможность сокращения продолжительности периода чистого кипения ванны, так как роль периода чистого кипения в этом случае сводится только к обеспечению необходимого нагрева металла.

Использование предлагаемого способа при выплавке стали в основных дуговых сталеплавильных печах обеспечит сокращение продолжительности восстановительного периода.

Кроме этого способ обеспечивает значительное расширение марочного сортамента высококачественных сталей, выплавляемых в сталеплавильных агрегатах с основной футеровкой °

Наличие в печи перед выпуском кислого шлака приводит также к повышению стойкости шамотной футеровки сталеразливочных ковшей, что особенно важно при обработке металла в ковше инертным газом. Ожидаемый экономический эффект составит 285000 руб °

Способ выплавки стали, преимущественно в агрегатах с основной футеровкой, включающий наведение основного известкового шлака, присадку в печь за 10-15 мин до выпуска металла кварцита обеспечивающего получение перед выпуском шлака пониженной основности, ввод ферросплавов, выпуск стали с печным шлаком и обработку в ковше инертным газсм, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения стали с более низким содержанием фосфора, неметаллических включений, газов и уменьшения расхода ферросплавов, перед присадкой кварцита производят ска чивание шлака, обеспечивающее после присадки кварцита получение 1-5Ъ шлака от веса металла с отношением окиси кальция к кремнезему перед выпуском 0,3-0,6.

Источники информации, принятые во внимание при =-кспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 580228, кл. С 21 С 5/52, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 461128, кл. С 21 С 7/00, 1975