Способ раскисления кипящей стали Советский патент 1991 года по МПК C21C7/06 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способу раскисления кипящей стали, и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах.

Цель изобретения - экономия ферромарганца.

Пример 1. Предлагаемый способ осуществляли в мартеновском цехе. Раскисляли кипящую сталь марки 08 КП с заданСодержание Мп в FeMn

71 73 75 77 79

ным содержанием марганца 0,3-0.5%, которую выплавляли в одном из доухванных сталеплавильных агрегатов. Шихтовка плавок была одинаковой. Масса плавки 290 т. В результате экспериментальных исследований методом математической статистики было определено, что Кк 0,011. Величины Кмп для различных значений содержания марганца в ферромарганце приведены ниже.

Коэффициент 1,05 1,00 097 0,91 0,85

О :х| со

;о о

XI

Для промежуточных значений содержания Мп в ферромарганце значение коэффициента Кмп определяется методом интерполяции. Коэффициенты А,В и С, определенные в результате статистической обработки опытных данных, равны соответственно 6,63; 0,044 и 60. При выпуске расплава (стали) в ковш вводили ферромарганец для получения заданного содержания марганца в готовой стали, а именно 0,3-0,5%. Для введения ферромарганца в ковш определяли его массу. Для этого предварительно осуществляли операцию определения состава расплава путем отбора проб расплава и их химического анализа. Был зафиксирован момент времени, когда содержание углерода в стали было равно 0.3%. При этом содержании углерода в стали (С 0,3%) определяли величину Дт - перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1548°C) и определяли температуру ликвидуса тл, соответствующую этому моменту (1513°С). Величину перегрева At определяли как разницу tM-tn 1548-1513 35°С. Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя в нее конкретные значения:

М 290 (6,63 + 0,044 -(60-35) - -0,011 -(60-35)-1.

В результате расчета масса ферромарганца, необходимая для раскисления равна 2,16 т. После раскисления отбирали пробу, проводили ее химический анализ. Содержание Мп в готовой стали 0,34%. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом, 0,6 кг/т. Кроме того, выдержан заданный диапазон для данной марки стали,

Пример 2. Условия ведения способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,4%. При этом содержании углерода в стали (,4%) определяли величину Дт - перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1526°C) и определяли температуру ликвидуса п, соответствующую этому моменту (1504°С). Величину перегрева определяли как разницу Д: Хм-Тл 1526°С - 1504°С 22°С.

Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя в нее конкретные значения:

М 290 (6,63 + 0.044 (50-22)-0,011-(60-22)-1

Масса ферромарганца, необходимая для раскисления, 2,29 т, После раскисления отбирали пробу, проводили ее химический анализ, Содержание Мп в готовой стали 0,39% т.е. находится в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом

0,32% кг/т,

Пример 3. Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стэли 0,35%. При этом содержании углерода в стяли (С- 0,35%) определяли величину At, т.е в этот момент замеряли температуру металла tM (1538°C)и определяли температуру ликвидуса 1л, соответствующую этому моменту (1509°С). Величину перегрева определяли как разницу Дх tM-tn 1538-1509 - 29°С. Далее определяли массу ферромарганца по формуле, Подставляя в ней конкретные значения:

М- 290 -(6,63 + 0,044 -(60-29)30

-0,011 -(60-29)-1

Масса ферромарганца, необходимая для раскисления 2,21 кг/т. После раскисления отбирали пробу проводили ее химический анализ. Содержание Мп в готовой

стали 0,36%. т.е. находится в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом 0,4 кг/т.

Пример 4. Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,25% . При этом содержании углерода в стали определяли величину .е. в этот

момент замеряли температуру металла tM П576°С) и определяли температуру ликвидуса tn, соответствующую этому моменту (1517°С). Величину перегрева определяли как разницу Д t tM - тл 1576-1517 59°С.

Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя в нее конкретные значения:

М - 290 -(6,63+0,044 -(60-59) - -0,011 (60-59)-1.

Масса ферромарганца, необходимая для раскисления, 1,93 кг/т. После раскисления отбирали пробу, проводили ее химический анализ. Содержание Мп в готовой стали 0,28%. Экономия ферромарганца по сравнению с прототипом 0,73 кг/т. Однако не получена заданная марка стали.

Пример 5. Условия ведения предлагаемого способа раскисления кипящей Стали аналогичны примеру 1, но перегрев определяли при содержании углерода в стали 0,45%. При этом содержании углерода в стали (С 0.45) определяли величину At - перегрев расплава над линией ликвидуса, т.е. в этот момент замеряли температуру металла tM (1501°C)и определяли температуру ликвидуса tn, соответствующую этому моменту (1500°С). Величину перегрева определяли как разницу Д t tM-t-л 1501-1500 1°С. Далее определяли массу ферромарганца по формуле, подставляя в нее конкретные значения

М 290-(6.6340,044-(60-1)- .-0,011 (60-1)-1

Масса ферромарганца, необходимая для раскисления 2 49 кг/т После раскисления стбирзли пробу, проьодили е: химический анализ Содержа - ,и- Мп в готовой стали 0.47%, те находится о заданном диапазоне для данной арки стзпи Однако имеотсч перррй о, ферромарганца (0.21 кг/т) по срапнению с прототипом.

Таким образом видно.что в диапазоне содержа 1я углерода 03 04 достигается снижение расхода ф-тфомарганца при од- новре - е ном попад -1и о заданною марку слали. В случае . ределениеперегре ез ведется лр i содержании углерода менее 0,3е,, цегь че ;.остиг;з rc i п, сл, м«, когда оп,,деление л регг вт олмпйго нэдпт я при содержании углерода более С 4/,, происходит перерасход ферромарганца

В случаях ко1 да содержание углерода в расплаве, при ко торг.м определяется величина перегрева, менее 0,3% и/,л 6o;iee0.4 /,, пост,- вленнач цель не д сти-аегся вследствие непол чения зядан1:ги стали и перерасхода ферромаг;г,ч,т СООТВеГСТНеН- i ).

Определение Mdccv феоромарглнцз по предлагаем й формуле обеспечивает воз г 1жносгь ьо время выпуска расплаел я -otuj присажирчгк ферромарганец с ;1мей послегне -о так кэк формулой учитывается характер ведения плавки в период доводки, учитывается присаживаемый в ; oi.LIJ коксик --л ссдержячие марганца R фер- ро..аргзнцр Иссязлоеэнирми установлено,

что окисленность ванны - содержание оксидов железа в шлаке и кислорода в металле -- зависит главным образом от концентрации углерода, чем выше концентрация углерода, тем меньше окисленность ванны. Известно, что при содержании углерода в расплаве менее 0,3% (что подтверждается исследованиями) происходит снижение скорости обезуглероживания и

0 накопление кислорода в металле и шлаке, в результате происходит реакция окисления железа, являющаяся эндотермической При недостаточной величине перегрева расплава (для обеспечения тех5 нологических требований по выпуску в ковш и разливке) температуру последнего повышают за счет реакции окисления железа. В результате изменяется величина перегрева причем использование данной

0 величины перегрева приводит к неточности в определении массы ферромарганца так кяк не учитывается доля кислорода, прореагировавшего с железом.

При содержании углерода в ванне более

5 04% температура расплава повышается главным образом за счет реакции окисления углррода Величина окисленности ванны ос- таетсч практически но одчом уровне, перегрев же меняется зя счет тепла, получаемого

0 при oi-и лении углерода, и поэтому не может чгпо/ ьзоваться для опоедепения по II -иваемого ферромарганца Пить пе регрез определенный в диапазоне 0,3 04% vrrnno/ja позволяет точно определять

5 массу ферромарганца, что подтверждено

ИСГ ЧОР НИЯМИ.

Таким об|/чэом величина перегрева над imu-f,л ликвидуса позволяет косвенно определять окиспенность жидкого металла Для

0 этот, необдодимо знагь величину перегрева рас. - за и измеренный сооаь жидкого метал л -. Операция измерения состава раснпа- рч э л-спечигаэт спредепрцие момента сидержани ъ углерода в ратлрве бу5 лрт p-jL4o 0 ,л ;4 i , соответственно, определение моментг измерения лепичины пе,;е рева

Отредеген е массы ферромарганца по пр Д1Ягдег Юй формуле обеспечива л можногть сократить расход ферромарганца при /стов ги полученир заданной ст,- ли Ti K кг.к t. 4 Ормупе учте.чы т акие гарамет- оы. ск коэффициенты А и В. определяют удельный расход ферромарган5 иа, вес лексика, присаживаемого в говш, содержание марганца з ферромарганце, вес плавки, и коэффициент С. характеризующий перегрев расплава, при когор.ом не требуется корректирующих воздействий для псл- учеьия заданной марки стали Величина

коксика, присаживаемого в ковш, влияет на расход ферромарганца, так как коксик обладает раскисляющими свойствами.

Содержание марганца в ферромарганце также влияет на расход раскислителя, так как при одной и той же массе ферромарганца, масса внесенного в расплав марганца будет разной при различном содержании марганца в ферромарганце,

Коэффициенты А и В получены в резуль- тате статистической обработки опытных данных и характеризуют удельный расход ферромарганца.

Коэффициент С определяется линией нормального хода печи, которая опреде- ляется зависимостью между содержанием углерода в ванне и температурой расплава. Данный коэффициент определен методами математической статистики. Учет веса плавки в формуле позволяет определить вес ферромарганца на всю плавку.

Применение изобретения обеспечивает уменьшение усадки слитка, поскольку определение массы ферромарганца ведется с учетом хода доводки плавки в печи, учитывается окисленность металла по величине

перегрева его над линией ликвидуса. В среднем удельный расход ферромарганца по сравнению с прототипом снижается на 0,61 кг/т.

Формула изобретения Способ раскисления кипящей стали, включающий определение расхода ферромарганца, необходимого для получения заданного содержания марганца в готовой стали, и ввод его в расплав при выпуске в ковш, отличающийся тем, что, с целью экономии ферромарганца, перед вводом ферромарганца определяют величину перегрева стали над линией ликвидуса при содержании углерода 0,3-0-4%, а расход ферромарганца определяют по формуле

М Gn -(А+ В(С- Д 0 - Кк -(С - At) -Кмп,

где Gn - масса плавки, т;

At - перегрев над линией ликвидуса, °С;

А,В.С - коэффициенты идентификации:

Кк - коэффициент, определяющий количество присаживаемого углерода, т/°С;

Кмп - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способу раскисления кипящей марки стали, и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах. Целью изобретения является экономия ферромарганца. Способ включает ввод в расплав при выпуске его в ковш ферромарганца для получения стали по заказу. Расход вводимого ферромарганца определяют перед его введением в ковш. Перед определением расхода ферромарганца предварительно определяют момент когда содержание углерода в расплаве достигает величины 0,3 - 0,4%. В этот момент определяют величину перегрева расплава над линией ликвидус. Затем расход вводимого ферромарганца определяют по формуле M = G_п^. [(A + B(C - ΔТ)) - K_к^. (C - ΔТ)] ^. K_мп, где G_п - вес плавки, т

ΔТ - перегрев над линией ликвидус, °С

A, B, C - коэффициенты идентификации

K_к - коэффициент, зависящий от количества присаживаемого коксика

K_мп - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце. Расход ферромарганца снизился на 0,61 кг/т. 1 табл.