Способ выплавки нестареющей стали в кислородном конвертере

 

А.И. Поживанов, В.В. Рябов, Н.Д. Карпов, O.ф. Вяткин, А.Г. Шалимов, В.Н. Новиков., и А. Г. Свяжин (72) Авторы изобретеиия,С.. Климашин, В.Г. Куклев (73) Заявитель (54} СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕСТАРЕКЩЕЙ СТАЛИ

В КИСЛОРОДЙОИ КОНВЕРТОРЕ

Йедостаток способа состоит в-том, что он не.позволяет получать сталь с содержанием азота не более 0,00бФ из.за повышения концентрации азота в металле в конце продувки металла в конверторе и при его сливе в ковш, и, как- следствие, получение металла недостаточно высокого качества.

Цель изобретения - повышение качества металла.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке нестареющей стали в кислородном .кон-. верторе.

Наиболее. близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является способ выплав" .ки нестареющей стали в кислородном- " конверторе, включающий завалку..скра-. ла, заливку чугуна, продувку металла кислородом с изменением положения фурми и присадку газифицирующих добавок (13.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки нестареющей стали в кислородном конверторе, включающему завалку скрала, заливку чугуна, продувку металла кислородом о изменением положения фурмы, присадку газифицирующих добавок,. продувку металла кислородом в последние

)4 мин плавки проводят при полОжении фурмы на 40-803 ниже первоначального

30 и одновременно вводят газифицирующие добавки, преимущественно карбонаты

:щелочноземельных металлов, в количе:стве О, I-23 от веса металла, а перед выпуском металла присаживают в ковш . рз,известняк в количестве 0,5- 10 кг/т.

Опускание фурмы в последние 3;4 мин плавки на 40-804 от первонаЖ чального уровня и одновременная при. садка газофицирующей добавки имеют преимущества по сравнению с изменением интенсивности металла в конце продувки.

3 91276

В результате опускания фурмы сни" жается эжекция азота из атмосферы воздуха без снижения интенсивности продувки металла кислородом а присадка газифицирующей добавки в этот момент, компенсирует уменьшение газовыделения за счет образования СО при разложении карбонатов щелочноземель" ных металлов, присаживаемых в кон" вЕртор ° При этом процесс их,разложе- 10 ния ускоряется за счет опускания фур" мы, так как происходит увеличение вы-! деления тепла от повышения интенсивности окисления железа.

Присадка известняка в ковш в коли- 15 нестве 0,5-10 кг/т стали перед выпуском металла из конвертора позво-, ляе-. уменьшить количество азота, переходящего из атмосферы в металл,так как СО, образующийся при разложении у11 известняка, экранирует поверхность металла в ковше и струю металла,вы- текающую из конвертора,. от контакта с атмосферой.

Опускание фурмы целесообразно осу- zS ществлять за 3-4 мин до конца плавки, когда происходит существенное снижение скорости обезуглероживания которое определяется по снижению газовыделения из конвертора. Более

1 раннее опускание фуриы нецелесообразно, так как это приводит к необоснованному повышению угара железа, а более позднее может привести к повы-, шению содержания азота в металле.

Опускание фурмы на 804 ниже ее первоначального положения целесообразно в том случае, когда в конверторе выплавляется нестареющая сталь с содержанием углерода не более

49

0,053. Дальнейшее опускание фурмы нецелесообразно, так как приводит к ее заметалливанию и преждевременному выходу из строя.

Иинимальная величина опускания

4$ фурмы (на 404 первоначального положения) целесообразна в том случае, когда выплавляется нестареющая сталь с повышенным содержанием углерода. Опускание фурмы на меньшую величину нецелесообразно, так как это несущественно снижает эжектирующую силу кислородной струи.

Присадка, гаэифицирующей добавки в количестве 23 целесообразна s том случае, когда выплавка нестареющей стали осуществляется с использованием крупногабаритного лома с повышен1 4 ным содержанием азота. 8 этом случае образующийся СО не только защищает металл от насыщения азотом из атмосферы, но и способствует его снижению в последние минуты плавки, Дальней.шее увеличение расхода газифицирующей добавки нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению теплового режима плавки. Минимальный расход (0,1ь) гаэифицирующей добавки целесообразен в том случае, когда выплавка нестареющей стали осуществляется с применением первородной шихты (чушкового чугуна и т.д.). Дальнейшее снижение расхода нецелесообразно, так как это приводит к насыщению металла азотом иэ воздуха.

Присадка s ковш максимального количества (10 кг/т) известняка целесообразна в том случае, когда необходимо после выпуска металла из кон" вертора иметь концентрацию азота не более 0,003, . Дальнейшее увеличение расхода нецелесообразно из-за необоснованного увеличения потерь тепла.

Минимальное количество (0,5 кг/т) известняка целесообразно присаживать в ковш, когда допустимо иметь концентрацию азота в металле после выпуска его в ковш 0,0053. Дальнейшее уменьшение расхода нецелесообразно, так как это не обеспечивает защиты металла от контакта с азотом воздуха.

Пример 1. При выплавке в

300-тонном конверторе стали марки .05 ПС в него загружают 90-100 т стального крупногабаритного лома и заливают 260-270 т жидкого чугуна.

Металл продувают кислородом с чистотой 99 63 и с расходом ll 501350 нм /мин. По ходу продувки в конвертор присаживают 26-28 т извести и 1,0-1,5 т плавикового шпата.Металл продувают кислородом первые

1-3 мин с положением фурми 3,0 м над уровнем спокойного расплава. 3а

4 мин до окончания продувки при концентрации углерода 0,34 фурмы опускают на 2,4 м (803 от первоначального положения) и продолжают продувку до ее окончания. Одновременно с опусканием фурмы в конвертор присаживают

6000 кг известняка (23 от массы ме-; талла). Содержание азота в металле после окончания продувки кислородом составляет 0,0023.

5 91276 l.

Формула изобретения

Способ выплавки нестареющей стали в кислородном конверторе, включающий. завалку скрапа, заливку чугуна, продувку металла кислородом с изменением положения фурмы, присадку газифицирующих добавок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества стали, продувку металла кислородом в последние 3-4 мин плавки проводят при положении фурмы на

40-80 ниже первоначального и одновременно вводят гаэифицирующие добавки, преимущественно карбонаты щелочноземельных металлов, в количестве

0,1-2,04 от веса металла, а перед выпуском металла присаживают а ковш известняк в количестве 0,5- 10,0 кг/т.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 423847 кл. С 21 C 5/32, 1973 °

Тираж 587 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, Перед выпуском металла из конвертора присаживают в ковш 150 кг известняка (0,5 кг/т) и 200 кг алюминия. Во время выпуска а ковш подают

900 кг металлического марганца. После окончания выпуска металла из конвертора содержание азота в металле составляет 0,00354.

Затем металл продувают аргоном и во время продувки в ковш подают 100 кг1В алюминиевой проволоки. После аргонной продувки ковш с металлом направляют на УНРС для разливки.

Готовая сталь имеет следующий сос-. тав, вес.3: С 0,04,, Ип 0,25; Si 0 02

S 0,015; P 0,010; АВ 0,015; И 0,0053, что гарантирует получение высокого качества готового проката.

Пример,2. При выплавке в

300-тонном конверторе стали марки

086 в него загружают 60 т чушкового чугуна и 40 т скрала и заливают

260 т жидкого чугуна.. Иеталл продувают кислородом с чисто|ой 99, 73 и с расходом 1150-1350 нм /мин. По ходу продувки в конвертор присаживают 27 т извести и 1,3 т плавикового шпата.

Иеталл .продувают первые 2 мин с поло,жением 3,2 м над уровнем спокойного расплава. За 3 мин до окончания про- 30дувки фурму опускают на 2,2 м (683 от первоначального уровня) и одновременно в конвертор присажиаают 900 кг известняка (0,33 от массы металла).

После окончания продувки содержание азота в металле составляет 0,00153.

Перед выпуском в ковш присаживают

900 кг известйяка (3 кгlт) и 100 кг алюминия. Затем по ходу выпуска до наполнения ковша на 1/3 его объема ев в ковш подают 200 кг алюминия и

600 кг металлического марганца.

Во время продувки металла аргоном, которую осуществляют с расходом

70 нм ч, в ковш вводят 500 кг алюми- ния в виде алюминиевых штанг и корректирующую добавку марганца в количестве 200 кг.

Готовая сталь имеет следующий состав, мас.i: С 0,06; Nn 0,21;

Sl 0,015; S 0,014 Р О 012; А3 0 05;

М 0,005.

Пример 3. При выплавке в

300-тонном конверторе стали марки

081lC первоначальные технологические операции проводят аналогично примеру

2. 3а 3,5 мин до окончания продувки .

ВНИИПИ Заказ 1319/35 филиал ППП Патент, г. фуриы опускают на 1,3 м (404 от первоначального уровня) и одновременно присажиа ют в конвертор 300 кг доло" !

Е мита. Посл окончания продувки металл содержит 0,0025 4 азота.

Перед выпуском металла из конвертора присажиаают в ковш 3000 кг известняка (1О кг/т), 100 кг алюминия и 150 кг плавикового шпата. Затем зо время выпуска до наполнения ковша на 1/2 его.объема в ковш присаживают

800 кг металлического марганца и

200 кг алюминия, причем алюминий вводят рассредоточено, отдельными порциями по 50 кг. Затем металл продувают аргоном и разливают непрерывным способом. Готовая сталь имеет следующий химический состав, мас.4: С 0,07;

Ип 0,03; Si 0,1; S 0,016; Р 0,015;

А0 0,01; и 0,006, т.е. имеет стабиль-. ный химический состав, создающий не" обходимые условия для получения высокого качества готового продукта.

Внедрение предложенного способа позволит уменьшить брак металла по химическому составу, повысить качество металла за счет низкого содержа" ния азота в готовой стали и тем самым. существенно понизить процесс старения стали и, в конечном счете, уменьшить брак при штамповке детали сложных конфигураций.