Способ производства электротехнической стали Советский патент 1991 года по МПК C21C7/06 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали, и может быть применено для производства низкоуглеродистой и низкосернистой электротехнической, например динамной, стали.

Цель изобретения - повышение качества за счет уменьшения содержания серы и снижения науглероживания.

Раскисление струи металла алюминиевой проволокой снижает в 1,5-2,5 раза расход алюминия по сравнению с раскислением металла кусковым или порошкообразным алюминием, что приводит

к снижению количества образующегося . Применение в этих условиях шлакообразу- ющей смеси с соотношением извести, плавикового шпата и муллита (4-8):1:(1-4) обеспечивает получение во время выпуска плавки жидкого гомогенного шлака с высокой десульфирующей способностью и, как следствие, низких (не более 0,005%) содержаний серы в электротехнической стали.

Экспериментами установлено, что шлак для обеспечения требуемой десульфурации стали должен содержать, %: СаО 40-55; СаРа 5-10; АДОз 25-35; SI02 5-15. Этот состав шлака обеспечивается предлагаемым

Os

ю

W

о

00

соотношением компонентов смеси при ее расходе 8-16 кг/т стали.

-При соотношении компонентов смеси (более 8):1:(менее 1) образуется гетерогенный шлак с кусками нерастворившейся извести, в результате чего десульфурация стали резко ухудшается и конечное содержание серы в электротехнической стали получается более 0,01%, что недопустимо,

При соотношении компонентов смеси (менее 4): 1 :(более 4) образуется вязкий гетерогенный шлаке кусками нерастворившегося муллита и низким (менее 35%) содержанием СаО. Сталь таким шлаком практически не десульфурируется.

Содержание СаСОз в извести в пределах 5-25% необходимо для ускорения шлакообразования в ковше из-за измельчения кусков извести, выделяющейся при нагреве С02. Кроме этого„выделяющееся из извести С02 способствует разрыхлению смеси на зеркале металла, что предотвращает образование крупных ошлакованных конгломератов смеси, которые могут быть причиной выплесков металла из ковша после выпуска плавки.

При содержаниях СаСОз в извести менее 5% куски извести не разрушаются и не успевают раствориться в шлаке за 3-7 мин выпуска плавки из конвертора, что отрицательно сказывается на десульфурации стали. Увеличение содержания СаСОз более 25% недопустимо из-за дополнительного охлаждения и науглероживания металла.

При высоких содержаниях алюминия, как это имеет место в динамной стали (0,3- 0,6% At), выделяющийся при разложении СаСОз углекислый газ частично восстанавливается алюминием с переходом углерода в металл, что является недопустимым.

Установленный интервал начала ввода в струю алюминиевой проволоки через 0,3- 1 мин после ввода в ковш шлакообразую- щей смеси обеспечивает эффективную десульфурацию стали без ее науглероживания. При этом значение 0,3 мин относится к случаю присадки малого количества смеси 8 кг/т и малой продолжительности выпуска 3 мин, а 1 мин - к присадке в ковш 16 кг/т смеси и продолжительности выпуска плавки 7 мин.

В случае ввода алюминиевой проволоки за время менее 0,3 мин после присадки смеси имеет место науглероживание стали, а более чем 1 мин - ухудшение десульфурации.

П р и м е р 1. Динамная сталь выплавлялась в 165-тонном конвертере на металло- шихте из 747 кг/т чугуна с содержанием серы 0,028% и 357 кг/т привозного лома

Плавку продували в течение 18 мин кислородом чистотой 99,5% с расходом 50 нм3/т. В качестве шлакообразующего в конвертер присаживали 80 кг/т металлургической извести.

Полупродукт перед выпуском из конвертера содержал, %: С 0,03; Мп 0,09; Р 0,009; S 0,018, и имел температуру 1640°С. Плавка из конвертера выпускалась в

0 ковш с кислой набивной футеровкой. Через 10 с после начала выпуска в ковш присаживали в течение 40 с 8 кг/т шлакообразующей смеси извести, плавикового шпата и муллита, взятых в соотношении 4:1:1. Известь га5 зового обжига в кусках 10-60 мм содержала 92% СаО + МдО и 5% СаСОз в качестве недопала. Известь, плавиковый шпат с содержанием 60-70% CaF2 и дробленный муллит фракций 0-10 мм (отходы футеровки

0 ковшей) с содержанием 62% подавались в цех по тракту сыпучих материалов, засыпались через дозирующие устройства в приемный бункер, из которого на тачке подавались в ковш.

5В конце присадки смеси в ковш из лотка

присаживались ферросилиций (65% Si) и металлический марганец.

Ввод алюминиевой проволоки диаметром 12 мм начинали через 0,3 мин после окончания присадки шлакообразующей

0 смеси и продолжали вводить в течение всей продолжительности выпуска плавки, составившей 3 мин. Расход алюминиевой проволоки составил 5 кг/т стали. Образовавшийся шлак гомогенный, жидкотекучий, содержал,

5 мас.%: СаО 40; CaF2 10, АЬОз 35; SI02 15. В готовой стали после продувки металла в ковше аргоном содержалось, мас.%: С 0,03; S 0,005; AI 0,3, что соответствует требованиям к химическому составу динамной стали III, и

0 группы легирования, составляющие не более 0,03% С, 0,05% S и 0,3-0,6% AI.

П р и м е р 2, Плавка проводилась так же, как и в примере 1, при этом состав шлакообразующей смеси соответствовал верх5 нему уровню указанных пределов, конечный химический состав стали соответствовал требованиям к динамной стали.

П р и м е р 3. Технологические параметры плавки соответствовали промежуточным

0 значениям предлагаемых пределов. По содержанию С, S и А готовая смесь соответствовала требуемым значениям.

П р и м е р 4. Плавка проводилась с превышением верхнего уровня предлагае5 мых пределов по составу шлакообразующей смеси, ее расхода, содержания СаСОз в извести, при меньшем указанного предела времени начала присадки алюминиевой проволоки после окончания присадки шла(сообразующей смеси. Эта плавка характеризовалась неудовлетворительной десуль- фацией 0,02-0,010%, дополнительным науглероживанием стали 0,02-0,05%, что было связано с образованием гетерогенно- го (с кусками нерастворившсйся извести) шлака, и восстановлением алюминием углерода из СаСОз. На плавке после выпуска из конвертера имел место выплеск шлака из ковша из-за всплывания прилипшей к футе- ровке ошлакованной шлакообразующей смеси. Ввиду неудовлетворительного химического состава по С и S плавка была забракована.

П р и м е р 5. Плавка проводилась вне нижнего уровня предлагаемых пределов по составу шлакообразующей смеси, ее расхода, содержания СаСОз в извести и с превышением верхнего предела времени начала присадки алюминиевой проволоки. На этой плавке практически не было десульфурации металла из-за низкого содержания СаО в образовавшемся шлаке. После продувки стали в ковше аргоном шлак был вязким с кусками нерастворившегося муллита. Ввиду высокого (0,018%) содержания серы плавка была забракована.

Пример 6. В качестве сравнения приведена плавка, выполненная по варианту прототипа. Планка проводилась в тех же условиях (в 165-тонном конвертере и выпускалась в ковш с кислой футеровкой). В качестве десульфуратора использовалась смесь из извести, плавикового шпата, известняка и чушкового алюминия, которую присажи- вали в.ковш до выпуска плавки в кояичестве 12 кг/т. Ввод алюминиевой проволоки не применялся. В результате наблюдалось

значительное науглероживание металла за счет восстановления углерода из СаСОз (от 0,93 до 0,05%), что привело к отсортировке стали из третьей группы легирования. Расход алюминия на этой плавке был почти в 2 раза выше, чем в примерах 1-3.

Данные примеров сведены в таблицу.

Таким образом, производство динам- ной стали по предлагаемому способу в реко- мендованных пределах технологии позволяет обеспечить глубокую десульфу- рацию стали (л 0,005% S), избежать науглероживания металла, сократить расход алюминия и, в конечном счете, обеспечить производство динамной стали повышенного качества.

Формула изобретения

Способ производства электротехнической стали, включающий выплавку расплава в конвертере, выпуск расплава в ковше с отсечкой шлака, ввод в ковш в процессе выпуска рафинировочного материала, алюминиевой проволоки и раскислителей, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества за счет уменьшения содержания серы и снижения наугле- роживани я, уменьшения расхода алюминия, в качестве рафинировочного материала используют смесь извести плавикового шпата и глиноземсодержащего материала, предпочтительно муллита, в соотношении (4-8):1:(1-4), смесь вводят в количестве 8-16 кг/т стали, при этом проволоку начинают вводить через 0,3-1.0 мин после окончания ввода смеси, а продолжительность выдержки до начала ввода проволоки увеличивают пропорционально увеличению расхода смеси.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали, и может быть применено для производства низкоуглеродистой и низкозернистой электротехнической, например ди- намной, стали. Цель изобретения - повышение качества за счет уменьшения содержания серы и снижения науглероживания, уменьшения расхода алюминия. При производстве электротехнической стали в качестве рафинировочного материала используют смесь извести, плавикового шпата и глиноземсодержащего материала (предпочтительно муллит) в соотношении (4- 8):1:(1-4). Смесь подают в количестве 8-16 кг/т стали в струю расплава при выпуске, после чего через 0,3-1,0 мин после окончания ввода смеси вводят алюминиевую проволоку, при этом продолжительность выдержки до начала ввода проволоки увеличивают пропорционально увеличению расхода смеси. Применение технологии позволяет повысить содержание серы до 0,005%, исключить науглероживание расплава. 1 табл. (Л С

Технологические параметры производства стали

Гюимер

производства стали-у--г- -|--Г -j----Содержание в металле перед выпуском, мас.%:

углерод0,030,02 - 0,025

сера0,0(80,0300,025

Состав шлакообразующей смеси, доля:

известь 8о

плавиковый шпат111

муллит1 3

Содержание СаСОа в извести, мае.525-8

Расход шлакообраэуюцей

смеси, кг/т81612

Время присадки шлакообра- эуюцей Смеси после начала выпуска плавки, с102015

Продолжительность присадки

илакообраэуоцей смеси, сАО605Q

0,02 0,015

9 1 , 5

3 20

5 70

0,03 0,020

3

1

0,5

28

6

20 35

о.оз

0,030

5

1

8 15

1(0 60

Гюимер

0,03 0,020

о.оз

0,030

3

1

0,5

28

6

20 35

5

1

8 15

1(0 60

1693081

& Продолжение таблицы