Способ ввода раскислителя в жидкий металл Советский патент 1986 года по МПК C21C7/00 

I1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке, в частности при, раскислении, .лтали различного назначения .

Целью .изобретения является повышение степени усвоения раскислителя и выхода годного металла непрерывно- литой заготовки.

Предложенный способ ввода раскислителя обеспечивает прохождение через шлак нагретого раюкислителя, что исключает ошлакование последнего и растворение его в металле за время более короткое,.чем время плавления арматуры, крепящей раскислитель к штанге, и таким образом предотвращает всплытие раскислителя в шлак и его окисление кислородом шлака.

Нагрев раскислителя до крепления его на штанге является нетехнологичным, а нагрев раскислителя, закрепленного на штанге, нагревательным устройством является неэкономичным из-за больших теплопотерь, обусловленных .высокой теплопроводностью металлической штанги и потерь тепла за время, проходящее с момента окон- чания нагрева до введения в металл,

Нагрев раскислителя менее чем на 110°С не предотвращает ошлакования поверхности раскислителя, а нагрев раскислителя более чем на 400°С требует большого времени вьщержки над поверхностью шлака и приводит к чрез мерному окислению поверхности раскис лителя, а в ряде случаев к оплавлению поверхности раскислителя и самовозгоранию.

Рассредоточение раскислителя порциями по 0,4-1,0 кг на 1 т стали позволяет: исключить переохлазвденне зоны ввода раскислителя и за счет этого сократить время раскисления, равномернее распределить раскислитель по объему стали, искл1ючить пересыщение зоны ввода раскисгштелем и за счет этого повысить степень его усво ения сталью, исключить выбросы метал ла и шлака из ковша из-за, сокращения вьщеления паров раскислителей (напри мер, магния, кальция, РЗМ и др.),

,

Введение в металл порции раскислителя менее 0,4 кг/т ограничивает эффект раскисления и экономически не оправдан в связи с дополнительными затратами на штангу и крепление раскислителя на последней. Введение в

110

115

;ю

226852

металл порции раскислителя более 1,0 кг/т сопровождается значительны- ми выбросами из ковша металла и шлака и не соответствует правилам техни- 5 ки безопасности. При этом происходит заметное переохлаждение металла в зоне введения раскислителя, ухудшаются равномерность распределения раскислителя в стали и степень его усвоения.

Закрепление порций раскислителя на металлической штанге на расстоянии менее 1,35 высоты слоя шлака приводит к неравномерному нагреву раскислителя с нижнего и верхнего торца и дополнительному окислению его с нижнего торца. Закрепленне порций раскислителей на расстоянии друг от друга больше, чем 4 высоты слоя шлака не обеспечивает оптимальный прогрев раскислителей, требует применение в случае ввода четырех и более порций раскислителей длинных штанг, например при вводе четырех порций высокоактивных раскислителей и толщине шла- 25 ка в ковше 600 мм требуется штанга длиной 7,2 м.

При вводе двух и более различных раскислителей целесообразно распределять их от конца штанги по возрастающей раскислительной способности с целью повьш1ения степени усвоения раскислителей сталью.

Приведенные соотношения выбраны на основании опытных плавок, проведенных в электросталеплавильном цехе при введении на штанге ферротитана, силикокальция ,,ферросилиция и алюминия.

Пример 1. После выпуска из печи стали 20 и шлака в 100-тонный ковш его подают на установку внепечной обработки стали газом. Предварительно закрепляют на.металлической штанге у ее торца 50 кг (0,5 кг/т) слиткового алюминия. Устанавливают и вьвдерживают штангу с алюм1-гнием на расстояние 100 мм от пойерхности шлака. Определяют пирометром температуру алюминия, которая составляет 110°С, и погружают алюминий в шлак, а затем в металл, выдерCf

живают в металле в течение 2 мин

и вынимают штангу из металла. Продувают металл аргоном в течение

5 мин. Усвоение алюминия повьш1ается на 23%, а выход годного металла не- 5: прерывнолитой заготовки сечением мм - на 1,2%.

Пример 2. После выпуска из печи стали 25Г2С в 50-тонный ковш

30

35

40

45

совместно со шлаком ковш подают на установку внепечной обработки ста ли газом. Закрепляют на металлической штанге у ее торца 50 .кг (1 кг/т) ферротитана, через 600 мм 50 кг (1,0 кг/т) алюминия и через 600 мм 20 кг (0,4 кг/т) кальция и подводят штангу к поверхности шлака так, чтобы расстояние между ферротитаном и поверхностью шлака составляло , выдерживают штангу в таком положении 1,5 мин до нагрева ферротитана до 255°С, погружают ферротитан через слой шлака 150 мм в металл таким образом, чтобы алюминий находился от поверхности шлака на 50 мм, выдерживают штангу в таком положении 2,5 мин до нагрева алюминия до 350°С, продувают металл аргоном в течение 1 мин, погружают алюминий через слой шЛака в металл так, чтобы кальций находился от поверхности шлака на расстоянии 50 мм. Выдерживают в таком положении штангу 20 с до нагрева кальция до и погружают кальций в металл. Перемешивают металл продувкой аргоном в течение 1,5 мин. Усвоение титана, алюминия и кальция увеличивается соответственно на 15; 30 и 22%, а выход годного металла непрерывно-литой заготовки на 2,7%. Пример 3. После выпуска из конвертера стали 35 ГС в 350-тонный ковш совместно со шлаком ковш подают на установку внепечной обработки стали газом. Высота слоя шлака в ковше 600 мм. Предварительно закрепляют на металлической штанге у ее торца 300 кг (0,85 кг/т) алюРейактор Г.Волкова

Заказ 1669/24Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПИП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

10

15

2226854

МИНИН и на расстоянии 1620 мм еще 52,5 кг (0,15 кг/т) алюминия. Подводят штангу к пс рерхности шлака на расстоянии от нее 150 мм, вьздержи- вают в течение 2 мин до нагрева первой порции алюминия на 340°С и затем последовательно погружают в шлак и металл. Выдерживают алкминий в металле до полного растворения в течении 2 мин и одновременно продувают металл аргоном, за это время нагревают вторую порцию алюминия до , затем ее погружают в металл, и выдерживают в металле в течение 3 мин до полного растворения алюминия. Перемешивают металл аргоном в течение 10 мин. Усвоение аг )миния повьш1ается на 30%, а выход годного металла непрерьшнолитой заготовки - на 3,5%.

Таким образом, на опытно-промьш - ленных 100-тонных плавках повьш1ается усвоение раскислителей (титана на 20, алюминия на 27, к альция на 22%

25 в среднем). Введение каждого последующего нагретого до 110-400 С рас- кислителя (более сильного) в зону растворения предьщущего (менее сильного) позволяет не только увеличить

2Q усвоение раскислителей, но значительно уменьшить .до безопасного уровня пироэффект, неизменно возникающий при введении в металл высокореакционных раскислителей, таких как церий, кальций, магний, титан.

Экономия на расходе раскислителей и выходе годного металла непрерывно- литых заготовок составляет 1,15 - 1,70 руб./т..

20

35

Составитель О.Веретенников

Техред И.Попович Корректор И.Эрдейи