Способ десульфурации стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советских

Сецналнстнческих

Республик

<11> 908844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (??) Эаявлено 2011.78 (?1) 2685581/22-02 с присоединением заявки Мо (?3) Приоритет

Опубликовано 280282. Бюллетень Но 8 (51) М. Кл.з

С 21 С 7/02

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК ЕбЕ.187. . 25 (088. 8) Дата опубликования описанию 280282 (7?) Авторы изобретения

М.Ф.Сидоренко, A.С.Зубрев, A.C.Íoðoçoâ, А и A.Ñ.ÕMåëåâ

:I

Московский вечерний металлургический ин (71} Заявитель (54) СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, а именно к сталеплавильному производству.

Известен способ рафинирования стали, эаключающийся во введении в расп-лав металла окйсла, который должен присутствовать в готовом продукте (например, железная руда). Используя окислительиый газ-носитель, удаляют углерод и другие примеси (13 .

Известен способ деоульфурации стали, заключающийся, в продувке стали аргононзвестковой смесью при поддержании в металле содержания кислорода не более 0,01% (22.

Известен способ получения стали высокого качества, заключающийся во вдувании чистого кислорода и формировании шлака окатьваами из извести и железной руды, что обеспечивает аффективную десульфурацию и дефосфорацию металла 3 .

Известен способ десульфурации, эаключающи1ся в.использовании для рафинирования тонкого порошка извести, что может повысить эффективность десульфурации (4 .

Данные способы рафинирования отно-. сятся прежде всего к десульфурации углеродистого и раскисленного металла. Недостатком этих способов является возможный обратный переход серы иэ шлака в металл при последующих технологических операциях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ десульфурации углеродистой легированной стали в окислительных условиях открытой электропетО чи, заключающийся в продувке углеродистого расплава порошкообразной смесью на основе извести. Б качестве газоноснтеля используют кислород.

Металл должен содержать более 0,5%, углерода и может быть легирован хромом. Этим способом обеспечивается десульфурация металла и его дефосфорация 153.

Данный способ не обеспечивает необратимой десульфурации металла и ,применим только для углеродистого ,расплава. Недостатком этого способа является также необходимость поддержания в заданных концентрационных пределах четырех элементов С, Р, 5 и Сг, что практически представляет ..существенные трудности.

Цель изобретения — обеспечение воэможности необратимо удалять серу в газовую фазу из ниэкоуглеродистого

ЗО нераскисленного металла.

908844

Температура " металла, С

Плавка

«

1585

Ос020 . Ос02

0 027 с

0,014

311.663

0 014 0,008

315913

«1 «6«4 0

1580 в числителе - до продувки порошком, в знаменателе - после продувки.

Указанная цель достигается тем, ч о концентрацию углерода перед продувкой понижают до содержания, равного содержанию серы, а в качестве порошкообразного материала используют эндотермическую смесь флюсов с расходом 5-8% от веса металла.

Расплавленный металл обезуглеро живают одним из известных способов, например, продувкой кислородом, до такого содержания углерода, которое не превышает концентрации серы в металле. Содержание других примесей с высоким сродством к кислороду должно быть также понижено в ходе предварительного обезуглероживания. В противном случае углерод и примеси, обладая большим сродством к кислороду, чем сера, будут сами окисляться в первую очередь тем более, чем выше их концентрация. При этом сера не будет окисляться в нужной степени и не будет происходить ее удаление в газовую фазу. Таким образом, необратимое окисление серы с переводом ее в газовую фазу термодинамически возможно только прн содержании углерода, не превьзаающим содержания серы в металле.

Другим важным фактором являйтся охлаждение продувочной зоны, что согласно термодинамики способствует окислению серы, ее удалению и в то же время препятствует окислению углерода. Тем сааза достигается преимущественное озсислеиие серы по сравнению с окислением углерода. Для ремения этой задачи в струю кислорода вводится ъндотвр 1ическая порошкообраэная смесь s количестве 5-8% от веса металла. Нагрев смеси н ее термическая диссоциация обеспечивают нвобхедямов охлаждение продувочной зоны. Если расход смеси менее 5%, то нв достигается необходимый охлаждающий эФфект. Нри расходе сверх

8% металл излишне переохлаждавтся, н печь не вмещает всего образующегося шлака. В качестве основного компонента смеси, играющего роль охладителя, используется железная руда или известняк.

Продувка с погруженной в металл фурмой длится 5-7 мии при давлении в пневмонагнетателе 4-8 атм и концентрации порошка в кислороде 6-8 кг/м .

Сформировавшийся шлак может быть удален из печи либо остановлен для последующей дефосфорации металла. В дальнейшем переходят к раскислению и легированию стали.

Благодаря предлагаемому способу обеспечивают эффективную десульфурацию низкоуглеродистого металла в

© окнслительных условиях, что весьма важно для кислородных конвертеров и мартеновских печей, где десульфурация низкоуглеродистого нераскислительного металла проходит неполно.

Использование предлагаемого способа

1$ в электродуговых печах позволяет исключить восстановительный период плавки и применить одношлаковую технологию при выплавке ниэкоуглеродистого сортамента. Прн такой технолоЯо гни окончательное раскисление и легирование проводят в ковше и производительчость электродуговой печи существенно возрастает.

Проведены опытные плавки в десятиэя тонной электродуговой печи с проведением десульфурации в окислительный период при исходном содержании углерода, ие превииающим концентрации серы. Шлакообразующие в завалку не дают. После расплавления металлошихты в течение 100 мин переходятк окислительному периоду. Вначале вдувают чистый кислород, имея целью достигнуть концентрацию углерода,не превышающую концентрации .серы. затем вдувают в токе кислорода смесь железной руди с,плавиковым шпатом (9r 1 в ч-) в течеиие б мин. Расход порошкообразной смеси на продувку

600 кг (5,5% от веса металла), сред49 нее давление в пневмонагнетателв5 атм. После продувки часть сформировавшегося шлака удаляют и добавляют 200 кг извести для целей дефосфора-Цйи.

По окончании окислительного периода, не проводя рафинирования,металл выпускают в ковш с небольшим,количеством шпака. В ковш же дают кусковые раскислители с половьем для у(загущения шлака.

Результаты двух опытных плавок представлены в таблице.

Содержание элементов,%

С 5 (P

0 02Я 0 Я27 0 022

«с «4 Ах«« с о,o1o 0,009 0,010

908844 формула изобретения

Составитель Л.Магаюмова

Редактор 6. Ковач Техред С.Мигунова Корректор Ь.Билак

Заказ 755/30 Тирах 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ухгород, ул. Проектная, 4

Анализ данных, приведенных в таблице показывает, что при вдувании по,рошкообразной эндотермической смеси достигают глубокого удаления серы.

На обычных плавках степень десульфурации в окислительный период обычно не превышает 30%, на опытных хе плавках она около 67%.

Предлагаемый способ десульфурации низкоуглеродистого металла дает экономический эффект 5,85 руб на 1 т стали.

Способ десульфурации стали, вкювочающий продувку ее порошкообразным материалом в струе кислорода, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени десульфурации нераскисленной низкоуглеродистой стали, концентрацию углерода перед продувкой поникают до содерхания, равного содержанию серы, а в качестве порошкообразного материала используют эндотермическую смесь флюсов с расходом 5-8% от веса металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Ю 1259275, кл. С 7 0 1969.

2., Авторское свидетельство CCCt

9 353976 кл. С 21 7/02 1970

3. Заявка ФРГ O 1608310 кл. С 21 С 5/36, 1967.

4. Заявка франции 1 2147057„ кч. С 21 С 1/00, 1971.

5. Авторское свидетельство СССР ро заявке Ю 2396549/02, кл. С 21 С 7/02, 1976.