Способ рафинирования жидкой стали Советский патент 1992 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам повышения качества стали путем ее внепечной обработки.

Целью изобретения является снижение степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации.

Существующие способы внепечной обработки стали с использованием конечного шлака направлены на восстановление окислов железа, содержащихся в конечном шлаке, что приводит к увеличению десульфурирующей способности шлаков с точки зрения термодинамики. Однако, одновременно с этим повышается вязкость шлака (окислы железа являются сильным разжижителем шлака), кроме того, снижение окисленности шлака и повышение его

температуры до 1600-1700°С приводит к переходу фосфора из шлака в металлическое железо, образующееся при восстановлении его окислов. Повышение вязкости шлака ухудшает кинетические.условия десульфурации, что нивелирует положительный эффект повышения десульфурирующего потенциала шлака при восстановлении окислов железа.

Технической сущностью предлагаемого способа является создание условий, при которых резко улучшаются кинетические условия десульфурации путем стабилизации температуры шлака и его вязкости без восстановления окислов железа, содержащихся в шлаке, что в конечном итоге приводит к полному использованию десульфурирую-ч

го

-ri

о

sQ Os

щего потенциала шлака и устранению ре- фосфорации.

Обработка печного шлака смесью шлака производства вторичного алюминия и шлака электрошлакового переплава приводит к поддержанию постоянной температуры шлака за счет окисления металлического алюминия, содержащегося в шлаке ПВА атмосферным кислородом. При содержании в смеси менее 89% шлака ПВА происходит охлаждение печного шлака из-за недостаточного прихода тепла от окисления металлического алюминия. При этом ухудшаются условия десульфурации стали. При содержании в смеси более 92% шлака производства вторичного алюминия получают заметное развитие процессы восстановления окислов железа металлическим алюминием, что приводит к рефосфорации при проведении внепечной обработки стали. Использование шлака электрошлакового переплава в качестве фторсодержащей смеси обусловлено тем, что скорость растворения шлака ЭШП в печном шлаке, содержащем шлак производства вторичного алюминия примерно соответствует скорости растворения окисной фазы шлака производства вторичного алюминия, что приводит к поддержанию стабильной вязкости синтезированного шлака за счет соответствия скоростей растворения в шлаке фторида кальция и глинозема скорости испарения фтористых соединений, что снижает опасность уменьшения содержания в шлаке окислов железа и развития процессов рефосфорации.

При расходе смеси менее 30% от массы заливаемого шлака происходит снижение температуры печного шлака и ухудшение его десульфурирующей способности. При расходе смеси более 50% от массы заливаемого шлака происходит перегрев последнего и увеличение склонности шлака к рефосфорации.

При.расходе конечного шлака менее 1,0% от массы стали не достигается достаточно глубокой десульфурации стали, а при расходе шлака более 2,0% от массы стали повышается степень рефосфорации металла.

Пример. Сталь марки В СтЗсп выплавляют в 650 -тонной мартеновской печи., работающей скрап-рудным процессом с интенсификацией путем продувки ванны кислородом интенсивностью 3500 м /ч. В ковш, установленный у печи под выпуск плавки, загружают шлакообразующую смесь, состоящую из шлака производства вторичного алюминия и шлака электрошлакового переплава фракции 40 60 мм. Химический состав компонентов смеси приведен втабл,1.

После загрузки шлакообразующей смеси в ковш сливают жидкий шлак, оставшийся в ковше после разливки плавки с другой печи. Шлакообразующая смесь, введенная на дно ковша, всплывает на поверхность жидкого шлака, что позволяет сохранить температуру, вязкость и химический состав

0 конечного шлака и полностью использовать его десульфурирующий потенциал без существенной рефосфорации,

В табл.2 приведены значения степени десульфурации стали (числитель) и степени

5 рефосфорации металла (знаменатель) при его обработке по предлагаемому способу с различными значениями режимных параметров.

. При проведении опытных плавок по

0 предлагаемой и известной технологиям, со- став конечного шлака соответствует следующим параметрам, %: окись кальция 52-56; кремнезем 18-20. глинозем 6-8; окислы железа 8-10; магнезия 5-6; закись

5 марганца 4-6; примеси 4-8. Температура печного шлака во всех случаях 1630°С,

При реализации известного способа

сталь рафинируют синтезированным шла- ком, который получают в футерованном ре0 акторе путем загрузки на его дно отсевов алюминиевой стружки/извести, плавикового шпата и кокса с последующей заливкой в реактор конечного шлака предыдущей плавки в количестве 100 кг/т стали. При реали5 зации предлагаемого способа степень десульфурации стали составляет 50%, степень рефосфорации 100%.

Из приведенных в табл.2 данных следует, что реализация предлагаемого способа

0 при предлагаемых значениях режимных параметров обеспечивает проведение глубокой десульфурации стали конечным шлаком без существенной рефосфорации. Данный положительный эффект достигается только

5 в случае одновременного попадания значений режимных параметров в предлагаемые пределы. Отклонение одного из параметров рт предлагаемого значения приводит к резкому повышению степени рефосфорации стали.

0 Формулаизобретения

Способ рафинирования жидкой стали, включающий получение конечного шлака путем обработки в футерованной ёмкости сталеплавильного шлака алюмофторсодер5 жащими реагентами, выпуск стали из плавильного агрегата в ковш при подаче на струю расплава конечного шлака, отличающийся тем, что, с целью снижения степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации, в каче51721096б

стве алюмофторсодержащих реагентов ис- плава в количестве 30-50% от массы зали- пользуют смесь, содержащую 89-92 мас.% ваемого сталеплавильного шлака, а расход, шлака производства вторичного алюминия конечного шлака устанавливают равным 1- и остальное - шлак электрошлакового пере- 2% от массы обрабатываемой стали.

5

Таблица

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали. Цель изобретения - снижение степени рефосфорации металла при одновременной глубокой десульфурации. В предлагаемом способе рафинирования жидкой стали, включающем получение конечного шлака путем .обработки в футерованной емкости сталеплавильного шлака алюмофтррсодержащими реагентами - смесью, содержащей 89-92 мас.% шлака производства вторичного алюминия и остальное - шлак электрошлакового переплава в количестве 30-50% от массы заливаемого сталеплавильного шлака, выпуск стали из плавильного агрегата в ковш производят при подаче на струю расплава конечного шлака при его расходе 1-2% от массы обрабатываемой стали. Использование смеси двух шлаков позволит снизить степень рефосфорации стали. 2 табл.

Шлак производства вторичного алюминия8-12 60-95 6-8 4-6 4-5 0,4-0,5 0,1-0,2 0,1-0,3

Шлак электрошлаковогопереплава-26-28 20-222-3 0,1-0,246-48 0,4-0,6 0,5-0,7

Таблица 2