Способ выплавки стали

 

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Сеоз Советск ив

Социаяистнчесиик

Республик

<и1 986932.. (61) Дополнительное к авт. санд-ву - (22)Заявлено 04.1q.81 (21) 3350989/22"02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0/.01.83. Бюллетень,яв 1 (51)М. Кл..

C 21 C 5/04

С 21 С 5/28

Гесудвратвашыв кевпвт,СССР вв двааш кзв4ретевв» и эткрыткв (63) УДК 669.184. .244.06.046 ,(088.8)

Дата опубликования описания 0о 01 . 83 т :

В.Д.Гладуш,. В.И.Баптиэманский тБ„ И.,Емлйн, -Б.И.Бойченко, С.В.Ботвинский, Г.Г.Иатухно, Igg.йапаовал и H.È.Îèåñü

2 (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства стали в конвертерах и мартеновских печах.

Известен спвсоб выплавки стали, по которому наводят шлак, используя смесь отвального шлака алюмотермического производства, олпорит, плавиковый шпат и алюминий (1 1.

Недостатком этого способа является использование плавикового шпатаматериала дефицитного .и дорогого.

Известен также способ выплавки стали, включающий использование шлакообразуюцей смеси, состоящей из шлака производства силикомарганца, доломита и извести (2).

Котя этот способ и исключает применение плавикового шпата, однако использование доломита значительно увеличивает количество шаата в агре" гате, что приводит .к возрастанию по2 терь железа и снижению выхода жидкого металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является способ выплав" ки стали, включающий загрузку металлопома, чугуна, извести, шлака произ" водства силумина и продувку металла кислородом (3).

10 Недостатками данного способа явля" ются низкая скорость ассимиляции извести,. большое количество образующе" гося шлака, и, как следствие этого, низкая производительность процесса . неодинаковая от плавки к плавке окисленность металла, что не позволяет получить сталь высокого качества.

Цель изобретения - повышение качества металла и производительности процесса путем стабилизации окислен" ности металла и ускорения ассимиляции извести.

98693

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства ста ли, включающему загрузку металлолома,,< чугуна, извести, шлака производства силумина и продувку. металла кислоро- s дом, шлак производства силумина в количестве 60-863 его общего расхода вводят совместно:с известью при их весовом соотношении (0,08"О, l3):1

s период от 0,,20 до 0 35 общей продол->4 жительности продувки, а остальное количество шлака, которое составляет

0,05-0,203 от веса металлошихты, подают в период от 0,75 до 0,85 общей продолжительности продувки. 15

Шлак производства силумина имеет следующий состав, вес.3:

Король ки силумина 30-60

Карбид кремния 10".20

Глинозем 30"50

Кремнезем До 2,0

Окислы щелочных металлов Остальное

Фракционный состав при этом сле" дующий, 2S

0,5-50 мм 35

50-100 мм 45

100-150 мм 20

Шлак производства силумина вводят двумя порциями. Первая порция шлака З4 способствует ускорению ра ст ворения иэвеети, улучшений шлакообразования.

Вторая порция предназначена для стаби" пизации окисленности.метаппа, и, как следствие, повышения качества стали. з

Ввод первой присадки алака, которая производится совместно с известью в период 0,20;0,35 продолжительности продувки, обусловлен рядом факторов.

Наличие в составе шлака производства силумина в среднем 103 окислов щелочных металлов способствует активно" му растворению извести, снижению вязкости и температуры плавления шлака.. .Как известно, передел низкомарганцовистых чугунов сопровождается ухуд" шением шпакообразования, что обусловлено замедлением растворения извести . в начальный период продувки. Это приводит к повышенному выносу металла и заметапливанию фурмы и горловины конвертера. Поэтому для обеспечения on" . тимальных условий шлакообразования при переделе чугунов с пониженным содержа- нием марганца, необходимы дополнитель. ные средства, ускоряющие растворение извести в начале продувки. Этим средством и является совместный ввод из2 ф. вести и шлака в начальный период продувки. Установлено, что совместный ввод названных материалов уменьшает пассивное пребывание извести в конвертере, способствует лучшей ее ассимиляции шлаком. Наличие в составе шлака глинозема, кремнезема и корольков силумина в названных количествах ускоряет образование высокоосновного жидкоподвижного шлака, вносит дополни" тельный источник тепла.

В конечном итоге углубляется дефосфорация и десульфурация металла, исключаются додувки дпя удаления фосфора и особенно серы, повышается стойкость конвертера и его производительность, устраняется необходимость в применении дефицитного плавикового шпата.

Присадка шлака производства силумина в период менее 0,20.от общей продолжительности продувки нежелательна ввиду незначительного прогрева металлической ванны и, как следствиезамедленного образования первичной структурной фазы - монтичеллита. Присадка шлака в период более 0,35 от общей продолжительности продувки нежелательна. В это время шлак уже сформировался и ввод активных его раскислителей (алюминия .и кремния). способствует связыванию кислорода эакиси железа, что неизбежно приводит к выносу шлака из конвертера.

Вторая присадка шлака производства силумина производится в период

0,75-0,85 общей продолжительности продувки. Так как известно, что при малых содержаниях углерода и марганца (соответственно ниже 0,08 и 0,13Ö 1 окисленность металла практически зависит от окисленности шлака. Кроме того, содержание закиси железа в шлаке в период 0,75"0,85 продолжительности продувки заметно возраста" ет, что приводит к увеличению содержания кислорода в стали и в конеч" ном итоге - к. браку. Присадка алака в период менее 0,75 от общей продол" жительности продувки, характеризую" щийся пониженным содержанием закиси железа в шлаке, вызывает его загущение и, как следствие - приводит к не" обоснованному угару железа. Присадка шлака в период более 0,85 от общей продолжительности продувки приводит к дополнительному перераскислению шлака, его повышенному количеству, 5 9869 что вызывает трудности в обслуживании.агрегата, ввиду затруднений в отборе проб металла.

Ввод шлака в указанных количествах s в данный период времени позволяет двумя путями (: прямым и косвенньи» стабилизировать окисленность металла.

Фракция шлаков производства силумина от 100 до 150 мм, проникая под дейст- 1В вием собственного веса через слой сформированного в конвертере шлака, неподсредственно влияет на содержание кислорода в металле, снижая его взаимодействием катионов алюминия и кремния с анионом кислорода в металле. Фракция шлака производства силумина менее 100 мм косвенно влияет на окисленность металла через окисленность шлака. Благодаря связыванию 20 кислорода закиси железа катионами алюминия и кремния в более сложные соединения, окисленность шлака, а вместе с ней и окисленность металла уменьшается. Стабилизация окисленнос-И ти металла позволяет стабилизировать его конечный состав, более рационально. использовать применяемые раскисли" тели и, что особенно ванно, улучшаеткачество стали за счет сокращения 3о брака первого передела.

Выбранное соотношение в смеси шла ков производства силумина и извести, 32 d равное (0,0H" 0,13), 1, объясняется тем, что при соотйошении шлака в смеси менее 0,08:1 наблюдаются невысокие скорости растворения извести. При со" держании в смеси шлака более 0,13:1 заметно возрастает количество сформированного шла ка.

Ввод второй порции шлака производ" ства силумина в конце продувки в количестве менее 0,053 от веса металлоших" ты не оказывает заметного влияния на снижение окисленности металла, а более 0,233 может привести к дополнительному формированию жидкоподвижнаго шлака в конвертере, что в свою оче" редь, повлечет увеличение длительности продувки за счет непредусмотренного удаления шпака.

Технологические параметры и результаты конкретных плавок приведены в таблице.

Предлагаемое изобретение позволяет в промышленных условиях снизить рас" ход огнеупоров на 0,30-0,7 кг/т стали, содержание серы и фосфора в готовом металле на 0,001"0,0053 соответ" ственно, в 1,5-5 раэ количество додувок, содержание кислорода в ста" ли на 0,73-0,843, брак 1 передела на

О,! "0,23.

Зкономический эффект от использования изобретения составляет 1705 тыс. ру6. на 1 млн. тонн выплавляемой стали.

986932

Ъ с

I Е I дФ

4р л

o. u э е

8zKu

1 f

1.

li

1:.

Ю(an бч бч о а л л

a o

4:Э (Ч (C3 л

1,с ! e51вВх

I, 1

С3

° Ф С3

A л

N hl

1 .

I

1.!

» z о а.а

O C X I(( а

Io5 са

an уО an л л

I(r Eo

an л, Ф Ъ

3!

1 !

1 х а а ю3са

CO л

° - 3Ч

I I((I m

I. m

i ° ° ° ° ° со c= eh 3 л» r» л л л с о с

° ° с

1 3

1 Ф 3- й

xzuu

1 Е 8 бй бйсЗа

l.

an с) л

t

I I

I

C) со с(ЦЪ л

СЪ

I !

1 !

I

m х е Ф

mRz юсх

Ю бч л

Ю, z

3 3l I 1

3 Lo CI m

I:

1, I

m 3z ау

g Ф

С 1

iz з

I I5 1 1 (m.-z t o. eo а 3 а з О О 3 (С

oogee bxxè 6

3 5св533 о2

1 3

I 3» м 1 б е з лО И а

t Е 3 I Е 1 IO 1

mx1 о. îmoх1 с аиооае(х1-зе(оеа(-x(-с ю uzc! xzzu>e .ooea+!

umoaс izz 1 юО 1

m а зо. z(-эzmо а 5 сс о аzu um 3 = î s,c m a.

1 (» r. 1

1 (zz лО а

КЕОZЕ ° 1 Х>

1 X am «3 х с3; 1, 43 (»

egaamezgug

Л а с с 33 а и 3- х с х

I азу 1 е 1 m ето -eoаох

3С 1 mzmzOхl-аm

O m e 1- X o. z u z 3-. х х х о ъ е э 3- о а с й

vmgaqcoо1 sg а- 5 с в о в с(е у с; а 1l

Л 1;

hl 1:

O 1,. л а 3, Ф

1 ч! (Ч бч I

l

w1 л

Г Ъ I .

3 (1

1 е I

an 1

CV О(° СЧ I л л

О O l!, I

an I

СО

О I

I

In л 1 я I!

Ч - I

I

m а(СЧ 1 л л

О I

4А 1.

1 л со. I

Cl

Ф 0 о в аА

I

I б !

LA

ФЪ о

° Ь о

)М о

Ф о

° «"

Cl

°

Ю

Cl

С0 о о

)Ч о

Ф о

1 . 1

).

1

° 43

Ю о

МЪ

Ю

С)

ИЪ о

Ю о сФ о

° Ь

Cl

А

Ю

Cl

l о

-э, Ф о

) ) с CI

° ф

Cl о

««)

° »

Cl

3«м о Ю о

«а

° в

3, 3

С0 LA СО о. o o

Ю ° Ь Ю

o o o!

3«

Р

Ю

4 ю с ).

986932

3 л

1 о

1 РЪ a

1 о

1 Ю о

) 1 )« о

A о

LA

04 CI) о о

Ц.!

СО ) е

LA I

eh. I

) l

ФО I

Ю I

I

1! о 1

o !

1, !

I! « о!

I

3 о 1) ° » а 1

1 I

ФО 3 Cl 1

° е ) О 1. I!

o о б

3 ) O 1

° «

986932 12

Формула изобретения общеи продолжительности продувки, а остальное количество алака, которое ла ки стали, включающий составляет 0,05-0,203 от веса метаплоза"рузку металлолома чугуна, извес- аихты, подают в период от 0,75 до т"i алака производства силумина и з 0,85 общей продолжительности продувпродувку металла кислородом, о т л и- ки. ч а ю шийся тем, что, с целью повьвения качества металла и произво- Источники инФормации, дительности процесса путем етабилиза- принятые во внимание при экспер е

Ы с ртиз ции окисленности,металла и ускорения 1. Авторское свидетельство .СССР ассимиляции извести, алак производст- М 761573, кл. С 21 С 4/54,.1980. ва силумина в количестве 60-853 2. Авторское свидетельство СССР его общего расхода вводят совместно И 775144, кл. С 21 .С 13/00, 1980. . с .известью при их весовом соотноаении . 3 . Авторское свидетельство СССР (0,08»0,13):1 в период от 0,20 до 0,35 H 718481, кл. С 21 С 5/04, 1980. Составитель И. Клюев

Редактор И, Петрова Техрев А. Бабинец Коооектор Е.Роако и«»»«»««»»»»«««»««»«»»«»» ««»«»« ««ЪЪ ««»«

Заказ 102133»/3 Тираж 566 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035 Иосква И-35 Рамшская наб. па. 4/6

В 35 35 мш . а, /

Филиал Alln Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4