Способ выплавки стали в кислородном конвертере Советский патент 1984 года по МПК C21C5/28 

О

№

САЭ.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки в кислородном конверторе, например из низкомарганцовистых чу Гунов, с обработкой стали в ковше, шлакообраэующими смесями. .

Известен способ выплавки металла в конверторе с науглероживанием стали в ковше и вводом в ковш алюминия СИ.

Однако в связи с тем, что науглероживайие в ковше обычно производят при содержании углерода в металле после продувки менее 0,1%, т.е. при высокой окидленности металла, данный способ приводит к увели ениюг раскола алюминия и ферросплавов, особенно марганцевых, при продувке чуГУНОВ с низким содержанием мар-. ганца.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки стали в кислородном конверторе, включающий обработку стали в ковше ковьювыми остатками шлака от производства марганцевых сплавов, ввод углеродсодержащих материалов и алюмини9, согласно KOTopor/iy ковшовые остатки шлака от производства марганцевых сплавов используют в смеси со шлаком от производства электропечного ферросилиция в соотношении С 20-60) : (80-40). Шлак от производства электропечного ферросилиция содержит 10-38% корольков ферросилиция h 5-20% кремнезема, а ковшовые остатки шлака производства сйликомарганца 5-25% корольков сплава и 40-50% окислов кремния С21.

Однако данному способу присущи недостаточная теплоизоляция металла, высокая степень угара раскислителей и рефосфорация в ковше. Это связано с тем, что при использовании в ковше смеси,содержащей значительное количество металлического кремния и кремнезема, происход 1Т восстановление из печного шлака окислов железа, пятиокиси фосфора и понижение основности. При реализации известного способа происходит восстановление окис1ЛОВ марганца их шлака. Вследствие этого, а также из-за малого количества окислов железа в используемой смеси проискодит повышение вязкости шлакового покрова и его ркомкование, что ведет к ухудшению теплоизоляции металла и к его быстрому охлаждению.

Целью изобретения являетсяулучшение теплоизоляции металла, повышение степени усевоения раскислителей и уменьшение содержания фосфора в готовой стали.

Поставленная цель достигается тем что при выплавке стали в кислородном конверторе, включающем обработку

стали в ковше ковшовыми остатками шлака от производства марганцевых сплавов, ввод углеродсодержащих материалов и алюминия, ковшовые остатки шлака от производства- марганцевых сплавов в количестве 3-12 кг/т годной с.уали вводят двумя порциями, первую из которых вводят после присадки углеродсодержащих материалов при соотношении между ними 0,2-30, а вторую - до или после ввода алюминия при соотношении между ними 0,5-8.

Сущность изобретения заключается в том, что по окончании продувки, в особенности рядовых марок сталей, металл обычно содержит незначительное количество углерода и имеет высокую ркисленнрсть. При присадке в такой металл ковшовых остатков шлака производства марганцевых сплавов усвоение марганца будет незначительным. Восстановление марганца из ковшовых остатков можно увеличить присадкой сильных восстановителей, таких как углерод и алюминия, причем полнота усвоения.марганца зависит от метода ввода восстановителей- в ковш.

Восстановление марганца из ковшовых остатков будет полнее происходить после наполнения 1/5-1/3 ковша металлом, в который предварительно введены углеродистые материалы. В давном случае восстановление углеродом марганца из окислов ковикзвых остатков, которые, расплавляясь, образуют шлаковый покров на поверхности металла в ковше, будет происходить на границе жидкий металл - шлаковый покров.

Понижение содержания окислов марганца, а также незначительное количество окислов железа в ковшевых остатках приводит к повышению вязкости шлакового покрова, что обуславливает окомкование шлака и оголение зеркала металла. Поэтому для снижения вязкости шлака в металл вводится алюминий и вторая порция ковшовых остатков. В этом случае алюминий, восстанавливая окислы марганца, обогащает шлаковый покров окислами алюминия. Повышенное содержание в шлаковом покрове окислов алюминия сохраняет его жидкоподвижность, а присутствие значительного количества окислов кремния (в ковшовых остатках содержится до 50% S10j) позволяет понизить теплопроводность шлакового покрова.

С целью обоснования пределов по р асходу, количества ковшовых остатков шлака производства сйликомарганца, а также соотношений порций этих ковшовых остатков к углеродсодержащему материалу и алюминию, проведен

ряд опытных плавок в конверторе по известному и предлагаемвму способам выплавки стали. Основные технологические показатели плавок приведены в таблице. В опытах 2 и 3 расходы .ковшовых остатков и их соотношения к углеродсодержащему,материалу и алюминию отражают крайние пределы предложенных значений, в опытах 4 и 5 - выходящие за рамки этих прегделов.

В опыте 2 количество ковшовых остатков составляет 3 г/кг стали г причем первая порция составляет. 25% от общей навески (0,75 г/кг) при максимальном введении углеродсодержащего материала (3,75 г/кг) при соотношении между ними 0,2 и максимальном введении алюминия . (4,5 г/кг)- при Отношении второй порцИи к алюминию 0,5; В этом случае усвоение марганца металлом выше, содержание в нем .фосфора меньше и.меньше теплопотери металла за время выпуска, чем по известирму способу. Если общий расход ковт шовых Остатков5 составит менее 3 г/кг стали (опыт 4), то,несмот.ря На высокий расход углеродсодержащих материалов и алюминия, усвоение марганца металлом составит меньшую-величину, а снижение темпе ратуры металла за время выпуска . увеличится по сравнению с известны способом. В.случае высокого расход ковшовых остатков (12 г/кг) и увелчения первой порции до 75% от общего расхода (опыт 3) при низком расходе углеродсодержащих материалов (0,3 г/кг) и алюкюния 10,375г/кг), наряду с ожидаемым увелчением содержания марганца в металле также уменьшается содержание (фосфора в готовой стали и снижается температура за время выпуска.

При расходе ковшовых остатков выше 12,3 г/кг (опыт 5) содержание фосфора в готовой стали выше, чем по известному способу.

Увеличение количества вводимого углеродсодержащего материала (кокса) определяется степенью науглероживания металла в ковше. В приведе ных опытах ввод кокса в количесве 3,75 г/кг стали является оптимальной величиной, сверх которой дальнейшего науглероживания металла не происходит. С другой стороны, при низких количествах подаваемого в ковш кокса, например менее 0,3 г/кг 5 стали, вследствие его выноса под действием струи металла, науглероживания металла практически не происходит.

Учитывая, что общее количество

0 присаживаемых ковшовых остатков изменяется,в основном, только за счет: изменения количества первой порции присадки (0,75-9 г/кг стали) и исходя из условий количества вводимо5 го углеродсодержащего материала, оптимальным соотношением между ковшов.ыми остатками и углеродсодержащими материалами является 0,2-3,0.

Что касается соотношения расхода

0 ковшовьнс остатков к расходу алюминия, то в этом случае так же, как и при присадках углеродсодержащих материалов расход алюминия в указанных пределах ограничен (см. таб5 лицу). Алюминий вводится с целью уменьшения вязкости шлакового покрова. При расходе алюминия менее 0,375 г/кг стали вязкость шлакового покрова не изменяется, а при расходе алюминия вьиле 4,5 г/кг стали

0 дальнейшего снижения вязкости шлакового покрова не происходит.

Таким образом, эффективность предлагаемого способа определяется тем, на сколько количество присаживаемых

5 в сталеразливочный ковш ковшовых остатков производства марганцевых сплавов зависит от количества вводимых в металл углеродсодержащего материала и алюминия. Причем соотно0 шение первой порции навески ковшовых остатков определяется количеством вводимого в металл для науглероживания углеродсодержащего материала, а соотношение второй порции опреде5 ляется количестве алюминия, вводимого в зависимости от оставшейся-навески ковшовых остатков.

Экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в сни0 жении расхода дефицитных марганед. содержащих ферросплавов и при годовом объеме производства 2 млн. т. стали за счет снижения расхода ферросплавов состав.ит Ьколр 1 млн-.руб.

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТОРЕ/ включающий обработку стали в ковше ковшовыми остатками шлака от производства марганцевых сплавов, ввод уг еродсодержащих материалов и алюминия, о т л и ч .а ю вд и и с я Тем, что, с целью улучшения теплоизоляции металла, повышения степени усвоения раскислителей и уменьшения содержания фосфора в готовой стали, ковшовые остатки шлака от производства марганцевьох сплавов в количестве 312 кг/Т годной стали вводят двумя порциями. Первую из которых вводят после присадки углеродсодержащих материалов при соотношении между ними 0,2-30, а вторую - До (Л или после ввода алюминия при соотношении между ними: 0,5-8.