Способ производства трансформаторной стали

 

Д. Я. Поволоцкий, О. К. Токовой, М. B. Абезгв Н. Ф. Крввпов, М. Л. Шулькин, В. Д. Ерохин, В. А. Синельников, С. В. Рожков, А. Г. Петренк

{72) Авторы изобретения

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСФОРМАТОРНОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к черной ме- таллургии и может быть использовано при получении низкоуглеродистой стали.

Известен способ выплавки мвлоуглеродистой трансформаторной стали, вклю чающий продувку металла до низкого содержания углерода, рвскисление и легирование 513 .

Недостатком. способа является образование шлака с содержанием окислов железа по 45%, который агрессивно воздействует на футеровку, вызывая новы шенный ее износ, а также высокий угар железа и, соответственно, низкий выход жидкого металла.

Известен способ получения низкоуглеродистой стали, включающий продувку металла в кислородном конвертере до содержания углерода 0,15-0,18%, выпуск металла в ковш и продувку его в ковше смесью инертного газа и кислорода до требуемого содержания углерода t. 2 .

Недостаток спбсобв состоит в низкой скорости окисления углерода и, как след«

2 ствие этого, невысокой производительности процесса в целом.

Наиболее близким по технической cym ности н достигаемому результату являет ся способ производства стали, включающий заливку чугуна, продувку кислородом до содеркания углерода 0,05-0,08%, выпуск металла в промежуточную емкость, продувку аргонокислородной смесью с постоянным уменьшением доли кислорода в ней, перелив металла в сталеразливочный ковш, раскисление, легироввние и разливку стали ГЗ) .

Уменьшение доли кислорода в аргонкислородной смеси осуществляют умень шепнем расхода кислорода и соответствующим увеличением расхода аргона, прячем расход смеси остается постоянным в течение всего периода обработки.

20 Недостаток такого способа состоит в низкой скорости окисления углерода при продувке металла аргонокислоропной смесью газов. Снижение скорости оыюления углерода, обусловленное умень»

OSS0S4 4! шением доли кислорода в аргонохиспород ной смеси, увеличивает продопжитепьнзсть процесса рафинировки, и уменьшает производительность установки. цепь изобретения - увеличение производительности процесса.

Поставленная цепь достигается тем, что в способе производс гва стали, вкпючаюшем заливку чугуна, продувку кисло- родом до содержания угпероца 0,05- t0

0,08%, выпуск металла в промежуточную емкость, продувку аргонокиспородной смесью с постоянным уменьшением доли киспорода в ней, перепив металла в стаперазпивочный ковш, раскиспение, пегирование и разливку с гали, продувку аргонокиспородной смесью ведут, увеличивая ступенчато ее расход с 0,9-1,0 м /т ч при содержании углерода 0,05-0,08% до 1 7-2,0 м /т.ч при содержании угле- gp

3 рода 0,005-0,03, а расход кислорода поддеркивают постоянным в предепах

0,45-0,55 м /т ч.

Сушность изобретения заключается в том, что увеличение расхода аргоно- 25 киспороцной смеси опрецепенным образом компенсирует относительное уменьшение ее окиспитепьного потенциала, позволяет . интенсифицирс вать процесс окисления углерода, сохранив на достаточно низком За уровне охиспенность металла и шпака.

В стапеппавипьньш агрегат, например хиспородный конвертер заливают чугун и ведут продувку кислородом до содержания углерода 0,05-0,08 . Нераскиспенный З металл сливают из конвертера в промежуточную емкость, например стаперазпивочный ковш, где продувают металл аргоно-, кислородной смесью через, например пористую магнезитовую фурму, установпен ную в цнише стаперазпивочного ковша.

Дпя уменьшения окиспенности металла и шпака долю кислорода в аргонокиспородном дутье постепенно уменьшается, например с соотношения между кислородом и аргоном 1:1 в начале продувки при содеркании в металле 0,06-0,08% углерода до соотношения 1 .3 в конце продувки при содержании угпероца 0,005-0,03%.

B npoztecce продувки одновременно с уменьшением доли кислорода в дутье увеличивают расход аргонокиспородной смеси с 0,9-1,0 м /т.ч до 1,7- 2,0м /т ч., При этом объем вдуваемого в металл кислорода остается постоянным в тече иие всей продувки и равным 0,5 м /т-ч, 3 а уменьшение доли кислорода s дутье обеспечивается соответствуюшим увели чением расхода аргона. B этом случае„ хотя окиспитепьный погенциап смеси вдуваемых газов уменьшается, однако абсопютное копичес гво хиспорода, пода ваемого в металл в единицу времени, рстается неизменным. Это обеспечивает определенное увепичение скорости окиспе иия угле. рода и соответствуюшее сохраше- ние продолжительности обработки металла аргонокиспородной смесью газов.

Интенсивность продувки металла аргонокиспородной смесью газов определяет скорость "процесса обеэугпероживания и пимитируется свободным объемом промежуточной емкости.

При высокой интенсивности продувки (более 2,0 м /т ч) большой объем газов, выдепяюшихся иэ металла, вызывает увеличение его объема и перелив через край промежуточной емкости. В свою очередь объем промежуточной емкости ограничивается тепловыми возможностями конвертера. С увеличением объема емкости возрастает масса огнеупоров, наг рев которых требует цопопнитепьных затрат тепла, и стало быть значительного перегрева металла в конвертере. С другой стороны, объем выцепяюшихся из метаппа газов зависит от скорости окисления углерода. Известно, что с уменьшением содеркания углерода скорость его окисления т-оже снижается, причем особенно резко при малом содержании углерода в расппаве. Так, например, при уменьшс» нии содержания угперода в расплаве жепеза с 0,08 до 0,02 скорость окисления углерода уМеньшается более чем в два раза, и соответственно, прибпизитепь но в два раза уменьшается объем выделившихся из металла газов. Благодаря этому имеется возможность по мере умень- шения содеркания углерода в металле увеличивать расход аргонокиспородного дутья (с 0,9-1,0 м /т -ч при концентра3 ции углерода 0,05-0,08% до 1,7-2,0м /

/т ч при содержании углерода в металле менее 0,03%) без опасения перелива металла через край промежуточной емкости.

По достижению требуемого содержания углерода металл переливают во второй стаперазпивочный ковш, где его окиспяют и пегируют, после чего сталь разливают, например по иэпожницам.

Пример . В 140 гонном кислородном конвертере выплавляют трансформаторную сталь марки ЭЗА. Продувку металла кислородом в конвертере заканчивают при содержании углерода в металле 0,06-0,08 . Полупродукт с таким

9850

Таблипа1

Режим продувки

0,5

1,0

0,08

0,5

0,5

0,6

0,07

0,8

0,5

1,3

0,06

1,0

1:2

0,5

1,5

0,05

0,04 1,7

0,5

1,2

0,03 1,9

0,5

1,4

1,5

0,02 и менее

0,5

2,0

1:3

Та блина 2

ПродолжительнЪсть ггродувкя трансформаторной стали аргонокислородной смесью газов

0,024

0,023

1:3

0,03

1,0

1,0

Выбросы

1:3

0,09

1,2

S содерканием углерода переливают иэ конвергера в 1 сталеразливочный ковш, оборудованньФ пористой магнезитовой фурмой. Доведение стали до требуемого содержания углерода (0,024-0,026%) и

: производят в 1 ковше продувкой. металла .аргонокяслородноя смесью. Продувку ведут смесью аргояа и технически чистого кислорода чистотой не- менее 99,5% пря давлении 7-8 ат в течение 25-30 мин. <о

Во время продувки из металла отбираке пробы, в которых определяют теку( шее еодеркание углерода и в соответствия с измененяем состава металла расход аргонокислороцяой смеси увеличивают с 15

0,9-1,0 по 1,7-2,0 м /т ч по схеме.

Данные представлены в табл. 1.

Увеличение интенсивности продувки с 1 до 2 м /т ч несмотря на уменыпаю54 6 шяйся окяслятельный потенпиал дутья увеличивает скорость окясления углеро» да, обеспечивает сокрашение продолжитель ° ности периода продувки н увеличению пропускной способности ус гановкя.

В табл. 2 представлено яэменение продолжительности продувки трансформаторной стали аргонокислородной смесью с различной интенсивностью я одинаковой долей xscaopoga в дутье.

Металл, доведенный до заданного состава, раскясляют и легируют ферроси линяем марки ФС-69 иэ расчета введения в cT&Jtb 3% кремния и разливают по из лож нинам.

Экономяческий эффект от реализааии данного способа при объеме проязводства трансформаторной стали 450 тыс.т в год составляет 225 тыс. руб.

МЛ054

Продолжении ° табл 2

Расход дутья, м /т.

Соотношение аргона Содержание углерои кислорода и дутье да и металле, %

Продолжи Примеча» тельность пил продувки, мин в начале в конце в начале в конце начале в конце

Нет

0,022

O,023

0,017

0,019

0,07

1,0

1:3

1,2

Нет

0,09

1:3

1,4

1,0

0,06

Нет

° 3

1,0

1,6

0,07

Нет

1:3

1,0

1,0

1,0

1,7

0,021 25

0,026 22

Нет

1 е3

0,08

1 9

2,1

Выбросы переливы металла

0,08

1,0

Составитель М. Клюев

Рецактор E. Кинив Техред И.Гайду Корректор B. Лрохненко

Зяказ 10086/32 Тираж 587 Подписно

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 4/"

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектняя, 4

Формула изобретения

Способ производства трансформатор ной стали, включаюший заливку чугуна, продувку кислородом,до conepêàíèÿ углерода 0,05-0,08%, выпуск металла в промежуточную емкость, продувку аргонокислородной смесью с постоянным уменьшением доли кислорода в ней, перелив металла в сталеразливочный ковш, раскис» ление, легирование и разливку стали, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса, продувку аргонокислородной смесью ведут, увеличивая ступенчато ее расход с 0,9-1,0 м /т.ч при соцеркании углерода 0,05-0,08% до 1,7-2,0мЗ/т-ч при содержании углерода 0,005-0,03%, а расход кислорода поцдеркивают постоянным в пределах 0,45-0,55 M>/ò ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 603674, кл.С21 С 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 499319, кл. C 21 С 5/52, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 379633, кл. С 21 С 5/52, 1971.