Способ раскисления кипящей стали Советский патент 1984 года по МПК C21C7/06 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам раскисления стали в ковше, и может быть использовано в сталеплавильных цехах при производстве кипящей стали Известен способ введения добавок в разливочный ковш с расплавленным помещают футерованный стержень. Вокруг }1ижней части стержня, которая опирается на дно ковша, устанавливают друг на друга несколько контейнеров, содержащих легкие добавки, после этого ковш заполняют металлом, iB результате чего контейнеры расплав ляются, а добавки попадают в металл ГЛ Однако после распла вления контейнеров легкие добавки всплывают в шлак, что увеличивает их угар. Кроме того, вводимые в ковш ферросплавы неравномерно распределяются в объ еме металла, поскольку отсутствует дополнительное его перемешивание с целью усреднения присадок. Это ведет к: неравномерности химического состава металла по высоте ковша; возникаю таЕоке дополнительные трудности в подготовке ковшей к плавкам. Указанною недостатки снижают эффективность способа, так как способствуют увеличению угара раскислителей и про цента брака на разливке ввиду неодно родности металла. Известен способ обработки жидкого металла в ковше, в котором после послойного ввода легкоиспаряющихся добавок и обессеривающей смеси ее оплавляют на глубину 3-10 мм, а на оплавленны11 жидкий слой укладывают дефосфорирующую шлакообразующую смесь 2 Закрепление реагента оплавлением слоя рафинирующей смеси на дне ковша не обеспечивает э4фективного раскисления и перемешивания, так как отсут ствует постепенный ввод реагента в . объем металла, это ведет к значитель ному угару раскислителей, при этом не достигается удаление газов из металла. Осу1цествление способа требует специальных устройств для оплавления рафинирующей смеси. При введении таким образом добавок время, необходимое на растворение рафинирующей смеси, может превышать время выпуска плавки, что приводит к возникновению чему спосрбградиента концентраций, удельных мас ствует также различие в сах расплава и добавок. 1 24I Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ раскисления кипящей стали, включающий ввод раскислителя - алюматериалом, например гудроном, и фиксирование его в ванне металла специальным устройством 3, Цель изобретения - снижение себестоимости стали путем уменьшения угара раскислителей. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раскисления кипящей стали и ковше, включающему ввод раскислителя с углеродсодержащим связующим, закрепление их к днищу и заливку расплава, в ковш вводят смесь углеродсодержащего связующего и раскислителей в соотношении 0,160,63:1 по объему, а закрепление ее к днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующего Находящийся в расплаве скоксованный углеродистый материал является инициатором углеродного кипения металла. Насыщение углеродом пограничного с поверхностью смеси слоя металла до сверхравновесного с данным содержанием кислорода значительно облегчает зарождение пузырей окиси углеродаи дает толчок для протекания реакции в объеме металла на всплывающих и быстро укрупняющихся пузырях. При взаимодействии сливаемого в ковш нераскисленного металла с развитой поверхностью скоксованного связующего происходит эффективное раскисление, дегазация и удаление неметаллических включений барботиру- ющими металл газообразными продуктами раскисления металла углеродом. Одновременно с этим процессом идет постепенное растворение раскислцтеля в слоях металла, раскисленных углеродом. Выделение газообразных продуктов реакции идет интенсивно, поэтому раскислитель равномерно распределяется в объеме ковша. В смесь вводят раскислители (ферромарганец, феррохром, антрацит и т.п.) и углеродистое связующее (каменноугольный пек) при следующем соотношении ингредиентов, об.ч.: раскислитель 1; углеродистое связующее 0,16-0,63. Введение в состав смеси углеродистого связующего способствует ускорению массообменньос процессов в ковше и раскислению ме31

талла, что снижает угар раскислителей и интенсифицирует процесс раскисления, следовательно, углеродистое связующее используется в качестве активного компонента и выполняет роль связующего.

При соотношении (об.ч.) 1 к менее 0,16 раскислителя и углеродистого связующего происходит разрушение скоксованной массы при попадании первых порций металла в ковш ввиду тоги, что скоксованное углеродистое связующее не образует надежных мостов между всеми кусками раскислителя. Если в составе массы находится углеродистое связующее в количестве 0,16 об.ч., то прочность ее на раздавливание достигает 50 кг/см, а зто достаточно для ведения процесса обработки. При этом соотношении обеспечивается барботаж ванны, следовательно, улучшается усредйение раскислителя в объеме ковша и снижается его угар.

: Смесь, взятая в соотношении 0,34:1 обладает достаточной прочностью (160 кг/см), реакционной способностью и позволяет осуществлять, благодаря донному барботажу металла, раскисление металла, усреднение его химического состава и температуру, снизить угар раскислителя (ферромарганца на 7-10%). При содержании углеродистого связующего 0,63 об.ч. процесс раскисления затягивается , ввиду медленной подачи раскислителя в объем металла и составляет для 150-тонного ковша около 15 мин, а при увеличении содержания связукяцего процесс будет продолжаться после вьтуска, а это может привести к переливу шпака и металла из ковша и снижению производительности агрегата.

Ковш нагревают и при 600-900 С коксуют связующее в течение 20-30 мин. Смесь надежно прикреплена к дну ковша. Нагрев ковша и коксование смеси производят на стенде для сушки копшей, вьщеляющиеся газы догорают в пламени горелки. Сформированная масса вызывает и поддерживает интенсивное кипение металла в нижней застойной зоне ковша. Кроме того, в связи с высокой химической и капиллярной активностью твердого углерода, находящегося в процессе слива на дне ковша, кипение имеет восстановительный характер. Все эти особенности оказыват влияние на угар раскислителей и их распределение в объеме ковша.

Нанесенная смесь не разрушается при контакте с жидким металлом и предохраняет лещадь ковша от размыа струей, что обеспечивает непрерывную подачу реагента в металл.

Пример. Ковш, готовый к разливке, устанавливают в вертикальном положении на стенд. Из бункера с питателем равномерно подают смесь ферромарганца углеродистого и каменноугольного пека (в об.ч. 1:0,34). Ковш накрывают колпаком с горелкой и нагревают в течение 25 мин. За это время связующее коксуется и слой надежно скрепляется с футеровкой лещади ковша. После этого ковш готов к выпуску металла. Масса смеси до коксования составляет 1000 кг. При выпуске происходит интенсивное взаимодействие металла и смеси, при этом содержание кислорода в ковше снижается на 20-35%, а угар ферромарганца на 5-10%.

В таблице приведен химический состав смесей и свойства.

Согласно предлагаемому способу раскисления кипящей стали по сравнению с известным растворение вводимого на дно ковша раскислителя осуществляется постепенно при интенсивном раскислении и перемешивании металла за счет введения в состав смеси углеродистого связующего, причем во время процесса раскисления реагент не всплывает в шлак, так как он надежно прикреплен к дну ковша, что. позволяет увеличить его усвоение.

Экономический эффект от использования составит 0,077 р./т..

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ ЮШЯЩЕЙ СТАЛИ в ковше, включающий ввод раскислителя с углеродсодержащим связующим, закрепление их к днищу и заливку расплава, о т л и ч а ю щ и- йс я тем, что, с целью снижения себестоимости стали за счет уменьшения угара раскислителей, в ковш вводят смесь углеродсодержащего связукнцего и раскислителей в соотношении 0,160,63 :1 по объему, а закрепление ее к днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующего.