Способ производства стали Советский патент 1983 года по МПК C21C5/52 

ND 0

: Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производств стали, рафинированной жидким синтетическим шлаком и порошкообразными кальцийсодержащими реагентами. Известен способ производства легированной стали, по которому с целью улучшения качества стали путе уменьшения ее загрязненности неметаллическими включениями, повышения пластических свойств и ударной вязкости в сталеразливочном ковше смешивают жидкий стальной полупродукт, расплав лигатурУ с синтетическим шлаком и присаживают в определенной последовательности специальные флюс кальцинированную соду, флюорит или содержащие его продукты, а также окислы и соли щелочных и щелочноземельных металлов l . Недостатком этого способа является ухудшение десульфурации и раскисление стали вследствие гетероген ности наведенного шлака. Наиболее близким к изобретению по технической сушости и остигаемому эффекту является способ десульфурации стали в ковше порошкообразными кальцийсодержащими реаген тами, заключающийся в Фом, что мета продувается в ковше порошкообразным Ксшьцийсодержащими материалами {Са, SiCa, СаС2 )f вводимыми в потоке аргона через глубокопогруженнло форму (более 2000 мм). Продувку ведут в ковшах, футеровка которых выполнена из шамота, доломита, магне зита или высокоглиноземистого материала. Продувку осуществляют под слоем синтетического шлака (СаО 4+ CaF + + SiO) . Известь и плавиковый шпат дополнительно присаживают на дно ковша перед переливом металла из ковша в ковш. Десульфурация металла в ковша с доломитовой, магнезитовой или высокоглиноземистой футеровкой позволяет получать сталь с содержанием серы 0,004-0,010%, а в совшах с шамотной футеровкой - 0,0060,015% И, „ Недостатком известного способа является то, что для достижения такого содержания серы необходимо иметь двойной парк ковшей. Перелив металла из ковша в ковш усложняет технологический поток производства стали. 1Сроме того, способ не в состоянии обеспечить содержание серы менее 0,004%. К стали 09Г2ФБ, идущей на строительство магистральных газопроводов диаметром 1420 мм, работающих в условиях Севера при давлении газа 100 ати, предъявляются жесткие требования (содержание серы не более 0,004%). Цель изобретения - снижение со-: держания серы в металле. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства стали, включающему обработку металла в ковше синтетическим шлаком, прод- вку металла под слоем шлака через погруженную фурму аргоном и кальцийсодержащими материалами, дополнительную присадку извести и плавикового шпата, известь и плавиковый шпат дополнительно присаживают до продувки металла аргоном и кальцийсодерж ащими материалами на синтетический шлак, при этом соотношение извести, плавикового шпата и синтетического шлака поддерживают равным (4-10) : (1-3):(30-50), а количество наведенного шлака 30-60 кг/т жидкого металла. В результате дополнительной присадки извести и плавикового шпата в ковш после выпуска металла и обработки его синтетическим шлаком продувка метсшла аргоном и кальцийсодержащими порошками (силикокальцием) осуществляются под новым рафинировочным шлаком с содержанием СаО до 54-62%. Известь и шпат при продувке металла силикокальцием растворяются в покровном шлаке и образующийся шлак при температуре рафинирования 1600°с является гомогенным. Такое содержание СаО в шлаке и его гомогенное состояние обеспечивает десульфурирующую способность шлака в 2 раза выше, чем шлака, образующегося после обработки металла синтетическим шлаком. При соотношениях извести, плавикового шпата и синтетического шлака меньших, чем 4:1:(30-50) степень рафинирования металла практически такая же, что и при рафинировании только синтетическим шлаком, При соотношениях извести, плави-, кового шпата и синтетического шлака (4-10):(1-3):(30-50) наведенный шлак обладает высокой десульфурирующей способностью, жидкотекуч и рафинирование стали под наведенным шлаком обеспечивает содержание серы в металле не более 0,004%. При соотношениях извести, плавикового шпата и синтетического шлака менее, чем 4:1:30 содержание СаО в наведенном шлаке увеличивается незначительно по сравнению с исходным синтетическим шлаком и заметного повышения десульфурации стали при зтом не наблюдается, При соотношениях извести, плавикового шпата и синтетического шлака больше, чем 10:3:50 наблюдается: при увеличении содержания извести - на-j

веденный шлак становится гетерогенным и процесс десульфурации тормозится кинетическими факторами; при увеличении содержания плавикового шпата - интенсивный износ футеровки ковша, при увеличении содержания синтетического шлака - снижение удельной десульфурирующей способности шлака, а следовательно, и экономической эффективности рафинирования. При массе наведенного шлака менее 30 кг/т и достижении состояния равновесия по сере конечное содержание серы в металле составляет больше 0,004%, при массе 30-60 кг/т - се ра в металле снижается до уровня менее 0,004%, Дальнейшее увеличение массы наведенного ш:пака экономически не эффективно, так как количество шлака увеличивается, а концентрация серы в металле практически не изменяется ,

Реализация предлагаемого способа наиболее эффективна при выплавке трубной стали, идущей на строительство магистральных нефтегазопроводов Северного исполнения с рабочим давлением 100 ати.

Пример 1. Полупродукт для стали 09Г2ФБУ выплавляют в 180-тонном конверторе, замеряют температуру, отбирают пробу металла и шлака на химический анализ, выпускают полупродукт в сталеразливочный ковш с основной уутеровкой,- в который перед выпуском сливают .-6 т синтетического шлака . При сливе из конвертера металла раскисляют и легируют алюминием (450 кг), ферромарганцем , (2750 кг), феррованадием (330 кг), ферротитаном (200 кг), силикомарганцем, и рафинируют синтетическим известково-глиноземистым шлаком состава, %: СаО 50, 46; SiO 1,5 и МдО 2,5. .

После выпуска плавки в ковш присаживают 1250 кг извести и 360 кг плавикового шпата на синтетический шлак в зону расположения фурмы. -Конвертерный окисленный шлак отсекают плавающими шарами. Соотношение присаживаемых извести, плавикового шпата и синтетического шлака составляет 10:3:30. Шлакометаллический расплав продувают аргоном в течение 5 мин, а затем порошкообразным силикокальцием в количестве 2 кг/т, отбирают пробы металла и шлака. Вследствие присадки извести и плавикового шпата химический состав шлака следующий,%: СаО 59,9; МдО 3,7; SiO 2; Количество покровного шлак 30 кг/т, по консистенции жидкотекуч, что обеспечивает глубокую десульфурацию металла. Содержание серы в металле стало 0,003% при исходном содержании серы в полупродукте 0,020%.

Далее металл разливают на МНЛЗ и слябы прокатывают на лист на стане 3600. Как показали испытания листа, металл по химическому составу и механическим свойствам (ударная вяз-кость составила 22 кгс/см) удовлетворяет требованиям ТУ на сталь для магистральных газопроводов Северного исполнения на рабочее давление 100 ати.

0 Пример 2. Полупродукт для стали 09Г2ФБУ выплавляют в 250-тонном конверторе, на повалке отбирают пробу металла, выпуск полупродукта осуществляют в ковш с.высокоглино5 земистой футеровкой. При сливе полупродукта из конвертера его раскисляют и легируют теми же ферросплавами, что и в примере 1, и рафинируют синтетическим известково-гли0 ноземистым шлаком в количестве 10 т, следующего химического состава,%; СаО 52; 44; SiOj 2,0 и остальные окислы 2,0.

После выпуска металла в ковш при5 саживают 1500 кг извести и 500 кг плавикового шпата на синтетический шлак в зону расположения фурмы. Конвертерный окисленный шлак отсекают. Соотношение извести, плавикового шпата и синтетического шлака равно при

0 этом 6:2:40. Шлакометаллический расплав продувают порошкообразным силикокальцием, вводимым в потоке аргона, в течении 12 мин в количестве 1,5 кг/т. Образовавшийся к концу

5 продувки покровный шлак вколичестве 50 кг/т жидкотекуч, по десульфурирующей способности (СаО в шлаке 55%) превышает в 2 раза шлак, получаемый в ковше в результате рафинирования

0 только синтетическим шлаком и порош- . кообразным силикокальцием. Содержа-,ниесеры снизилось с 0,019% в полупродукте до 0,002% в готовом металле. Сталь по механическим свойствам

5 удовлетворяет требованиям ТУ.

I I

Пример 3. Полупродукт для стали 09Г2ФБУ выплавляют в 350-тонном конвертере,.на повалке отбирают пробы металла, шлака и замеряют тем0пературу, выпускают полупродукт в ковш с шамотной футеровкой. Во время выпуска из конвертера металл раскисляют, легируют алюминием и ферросплавами и обрабатывают синтетическим

5 известково-глиноземистым ишаком (содержание СаО 52%) в количестве 17,5 т. После выпуска и рафинирования стали синтетическим шлаком в ковш присаживают известь (1750 кг) и плавиковый

0 шпат (350 кг) на синтетический шлак в зону расположения фурмы. Соотношение массы извести, плавикового шпата и синтетического шлака равно i4:1:50, Осуществляют отсечку конвер5 терного шлака. Металл продувают арS 10622736

гоном, a затем порсликообразным сили Механические свойства листа, полукокальци@ |Г, Образовавшийся покровныйченного из метгшла, рафинированного

шлак к ко|Гцу продувки в количествепо предложенному способу, отвечают

60 кг/т металла жидкотекуч и по де- ,требованиям ТУ.

сульфурйрующей способности (СаО 54%)Технический эффект от использовав 1,5 раза превосходит ковшевой по- ния изобретения состоит в повышении

кровныйtfimaK, образуюишйся при рафи-качества металла (в частности, ударнировании синтетическим шлаком и по-ной вязкости) за счет снижения сорсшкообраэным силикокальци л бездержания серы до уровня не более присадки навести и плавикового шпата. 0,004%.

Это обгдпечило ссрео || ание серы в го-Ю Экономиче :кий эффект составляет

товон металле 0, при исходном160000 руб. на 1 млн.т выплавки стасодержании в полупродукте 0,016%.ли марки 09Г2ФБ.

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ, включающий обработку металла в ковше синтетическим 1ш1аком, продувку металла под слоем шлака через погру женную фурму аргоном и кальцийсодер жащими материалами, дополнительную присадку извести и плавикового шпата, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания серы в металле, известь и плавиковый шпат дополнительно присаживают до продувки металла аргонрм и кальцийсод: ржащими материгшами на синтетический ишак, при этом соотношение иэ Вёсти, плавикового Шпата и синтетического шлака поддерживают равном i