Способ производства стали Советский патент 1986 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее , к способам производства стали с обработкой жидкого металла в ковше нейтральным газом/ например . аргоном.

Цель изобретения - снижение угара раскислителей и легирующих и повышение качества стали.

Выплавленный металл выпускают в ковш, одйовраменно в ковш вводят фурму п начинают продувку нейтраль- HbLM газом. По ходу выпуска и продув в металл вводят раскислители и легирующие. Расход нейтрального газа по ходу выпуска металла непрерывно сни жают и к окончания продувки его уменьшают в 1,5-3,2 раза от начального расхода. Продувку заканчивют пои наполнении ковша металлом на

80-90% его рабочего объема. Начальный 20 личина снижения интенсивности ввода

расход нейтрального газа на продувку

составляет 100-160 м /ч.

Момент окончания нродувки металла ПЕ-йтральным газом, как и непрерывное сни-л;ег1ие и.нтенсивпости ввода его в металл способствует снижению скорости циркуля1ЦП1 металла в ковше к началу схода в него шлака из печи. Вследст- 1зие этого резко снижается взаимодействие металла со шлаком на границе их контакта и, как следствие, сгшжа- ется угар легирующтх элементов. Частицы шлака в этом случае в меньшей степени упосятся с поверхности раздела металл - итак в объем металла. В ре- зультате этого снижается содержание пеметаллических В1шючений в стали и улучшается ее качество.

Момент окончания продувки металла нейтральным газом, соответствующий наполнению ковша металлом на 80-90% его объема, является оптимальным как с точки зрения степени рафинирования жидкого металла нейтральным газом, так и в отношении скорости, циркуляции металла в ковше к моменту начала схода шлака из печи в ковш. При этом, если продувка металла нейтральнььм газом будет прекраш;ена до наполнения ковша на 80% его объема, то не будет достигнута эффективная очистка металла от неметаллических включений и газов. Если продувку остановить после наполнения ковша более чем на 90% его объема, то к началу схода шлака в ковш будет наблюдаться интенсивная гцтркулящтя металла в ковше, что приведет к HOBbmjeHHOMy угару легирующих

элементов, содержащихся в стали, и неметаллических вгслючений в металле.

За время 1;е}кду окончанием продувки и началом схода ишака в ковш (2-4 мин достигается снижение интенсивности циркуляции металла в ковше.

Величина уменьшения расхода нейтрального газа по ходу выпуска металла к концу продувки зависит от объема металла в ковше. При относительно небольшом объеме ковша, например 100 т, необходимо непрерывно уменьшать расход нейтрального газа к концу нродув- ки в 1,5 раза по сравнению с начальным. При большом объеме металла в ковше, например 300 т, снижение расхода нейтргального. газа должно быть в большей степени - в 3,2 раза меньше, чем в началенродувки.При этом,если ве

0

5

0

5

0

5

нейтрального газа в металл будет ниже предлагаемого предела, то к концу продувки и пocJгeдyющeмy сходу шлака в ковш будет наблюдаться высокая скорость циркуляции металла в ковше, что повлечет за собой угар легируюпщх элементов и повьш1енное содерлсание не- металлических включений в стали. Вместе -с тем, если непрерывное снилсение расхода нейтрального газа будет более чем в 3,2 раза., то не будет достигнута нужная степень рафинирования стали ,

Величина расхода нейтрального газа в начале продувки также обусловлепа массой обрабатываемого в ковше металла. Расход нейтрального газа в начале нродувки в количестве 160 целесообразен в случае обработки металла в ковшах емкостью 300-350 т, а 100 - в ковшах емкостью 50- 100 т. EcjHi расход нейтрального газа ниже предлагаемого, то lie будет достигнута высокая степень рафинирования стали. При расходе его выше 160 м /ч наблюдается 1И1тепсирное разбрь згива- пие металла из ковша, что неприемлемо по условиям безопасности, кроме того, к началу схода шлака в ковш имеет место высокая скорость циркуляции металла в ковше. При расходе нейтрального газа ниже 100 не дости- гпетс.я требуемая степень рафинирования металла,

Пример 1. Сталь марки 17 ГС выплавляют в 300-тонной мартеновской печи, Б печь загружают шихтовые ма- териапы, прогревают их, затем зали3

вают жидкий чугун. Металл расплавляют и доводят в нем требуемую темпертуру и содержание углерода. При содержании углерода 0,12% и температу 1605 С металл начинают выпускать из печи в сталеразливочньш ковш емкост 300 т. При наполнении объема ковша на 0,05 его высоты металлом начинаю продувку с расходом аргона 160 м /ч с помоп1ью фурмы, введенной в ковш. Продолжительность выпуска плавки 12 мин. При продувке расход аргона непрерывно уменьшают со 160 м /ч до 50 . Таким образом, по ходу вы- пь ска плавки и продувки расход аргон уменьша от в 3,2 раза по сравнению с расходом его в начале продувки. Про

ковш заполняется металлом на 90% его объема. Через 2,5 мин после окон- чания продувки начинается сход шлака из печи в ковш. По ходу выпуска металла в ковш присаживают ферромарганец в количестве 15 кг/т и ферросилиций 1 кг/т. Затем металл разливают в изложницы. По сравнению с известный способом производства стали, когда продувку металла в ковше ведут до момента появления ишака и с постоянным расходом аргона по ходу выпуска плавки, количество переназначенной и выплавляемой низколегированной стали в сталь неответственного назначения марки Ст.О снижается с 11,2 до 0,4, поскольку резко сокращается число случаев отклонения химического состава стали от заданной марки стали.

Вместе с тем, количество слябов, подвергш 1хся зачистке с поверхности по причипе наличия на ней неметаллических включений, при выплавке стали по предлагаемому способу снижается в 3,5 раза по сравнению с базовой технологией. Слябы прокатывают на стане горячей прокатки на лист толиной 9 ,мм. Отбраковка листа уменьается с 8,3 до 2,9%. Таким образом, выплавка стали по предлагаемому способу позволяет повысить качество металла на всех переделах и сквозной ыход годного на 6,51%. Удельный расход ферромарганца снижен на 0,5 кг/т, силикомарганца - на 0,6 кг/т.

Пример 2. Сталь марки 09 Г 2 С выплавляют в двухванной сталеплаильной печи. Перед выпуском металла з печи содержание углерода составляет 0,10%, температура металла ISIO C.

10

15

20

Металл выпускают из печи в 300-тонный ковш. При заполнении 0,1 объема ковша начинают продувку металла аргоном с расходом 100 м /ч. Продувку ведут с непрерывным уменьшением расхода аргона и к концу продувки, которую заканчивают при наполнении ковша металлом на 0,85 его объема, расход аргона составляет 65 .

По ходу выпуска таким образом расход аргона уменьшают в 1,5 раза по сравнению с начальным. Через 2 мин после окончания продувки из печи начинает сходить шлак в ковш. По ходу выпуска металла в ковш присаживают ферромарганец 18 кг/т и ферросилиций (65%) 6 кг/т. Металл разливают в изложницы. Количество переводов в сталь марки О уменьшается в 4 раза. Слитки прокатывают на слябы. Зачистка слябов с поверхности по причине наличия неметаллических включений снижается в 2,5 раза по сравнению с базовым вариантом технологии выплавки 5 стали. Слябы прокатывают на лист толщиной 20 мм. Отбраковка металла снижается с 7,9 до 2,8%. Сквозной выход годного металла увеличивается в среднем на 6,48%. Металл более чист по нем еталлическим включениям: количество крупных (более 40 мкм) включеюгй -. снижается в среднем на 40%,

П р и м е р 3. Сталь марки 70 выплавляют в 300-тонной мартеновской печи. Перед выпуском из печи в металле содерлмтся 0,71% углерода, температура составляет 1590 С. По заполнении 0,15 объема ковша начинают продувку металла аргоном с расходом 130 , По ХОДУ продувки расход аргона непре- рьшно снижают и к концу продувки, когда ковш наполняется на 80% металлом, расход аргона составляет 65 м /т. За время продувки расхода аргона снижают по сравнению с начальным в 2 раза. Через 3 мин после окончания продувки Б ковш начинает сходить шлак. Во время продувки по ходу выпуска в ковш присаживают ферромарганец и ферросилиодй. Металл разливают в сортовые -слитки, которые прокатывали на блюмы, а затем на заготовку для канатной катанки. Сквозной выход годного повышается на 5,67%.Исследование- загрязненности металла неметаллическими включениями показывают, что по сравнению с базовой техноло1-ией мак- симальньш балл сульфидов не более

0

5

0

5

0

5 12425306

1,5, в то время как по базовой тех-Экономический эффект от внедрения

нологии имеют место сульфиды третье-изобретения выражаетс я в экономии

го балла. Оксиды точечные не превы-ферросплавов на 0,3-0,6 кг/т, а такшают 1 балла по базовой технологииj же в повышении выхода годного на

2,5 балла. Удельный расход ферромар-6 - 7 % и производства листовой

ганца снижен на 0,3 кг/т, а ферроси-стали высшей категории качеслиция на 0,5 кг/т, тва на 4 - 5 %.