Способ производства стали Советский патент 1992 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам производства стали.

Известен способ выплавки стали, включающий расплавление металла, окислительное рафинирование в печи, бесшлаковый выпуск металла в ковше, присадку на дно ковша алюминия, плавикового шпата, ферросилиция и ферромарганца, в котором затем по ходу выпуска присаживают известь двумя порциями со скоростью, зависящей от содержания серы перед выпуском.

В качестве прототипа выбран способ производства стали, предусматривающий выпуск металла в ковш без шлака, раскисление алюминием в составе из извести, порошка алюминия, кускового алюминия и плавикового шпата, и последующее раскисление силикокальцием и по дувку аргоном в пульсирующем режиме

К недостаткам известного способа относится низкая степень есульфурации металла ввиду малой эффективности обработки нераскисяенной стали силикокальцием и высокого расхода силикокальция.

Цель изобретения - повышение степени десульфурации стали.

Указанная цель достигается тем, вспособе производства стали, включающем расплавление шихты, проведение оксилительного периода, раскисление и легирование в печи, выпуск металла из печи в ковш, ввод силикокальция, продувку инертным газом и обработку шлако- образующей смесью, зыпуск металла производят при содержании кислорода в металле 0,0030-0,0060 %, инертным газом продувают с расходом 0,16-0,24 м3/т-ч, а силикокальций при наполнении ковша на 10-15 % вводят с расходом, установленным из соотношения

xj

N xj СЛ О

ю

Psica-190 (), где PsiCa - расход силикокальция, кг/т;

- содержание серы перед рабкисле- нием,%;

SJ2 - содержание серы в готовом металле, %;

190 - эмпирический коэффициент, полученный опытным путем, при этом твердую шлакообрззную смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, вводят после введения сшшкокальция и одновременно увеличивают расход газа, до 0,25-0,32 М3/т.ч, прячем после растворения шлакообразую- щей смеси расход инертного газа уменьшают до 0,20-0,25 м3/т.ч.

Ввод силикокальция в раскисленный металл при содержании кислорода в металле 0,0030-0,0060% обеспечивает наибольшую степень удаления серы. Уменьшение содержания кислорода до 0,0060 % и менее приводит к тому, что адсорбция серы становится больше, чем адсорбция кислорода и скорость и степень удаления серы из металла резко возрастают Расход силикальция зависит от разницы в содержании серы перед раскислением и требуемым содержанием серы в готовом металле.

Содержание серы перед раскислением определяют в пробах, отобранных перед раскислением за время между раскислением металла и выпуском плавки.

С момента выпуска производят продувку инертным газом через шиберный затвор с расходом 0,16-0,24 м3/т.ч, Такой расход инертного газа обеспечивает максимальное усвоение кремния и делает невозможным закозление раскислителей. После введения силикокальцип расход инертного газа увеличивают до 0,25-0,32 м3/т ч и в ковш вводят твердую шлакообразующую смесь, состоящую из извести, плавикового шпата иалю -1имия, взятыми в соотношении (2,5-3) : (0,8-1,3) : (0,15-0,25). Присадка произво- flviTca под струю металла с расходом 9-11 кг/т. Продувка инертным газом с такой интенсивностью обеспечивает полное растворение шлакообразующей смеси, увеличивает поверхность контакта металла и шлака, удаляет в шлак соединения CaS, не растворимые в металле и хорошо растворимые в шлаке, и ведет к быстрому всплыванию на поверхность неметаллических включений, которые наблюдаются наиболее сильно в присутствии окиси кальция и фтористого кальция. Уменьшение расхода инертного газа до 0,20-0.25 м3/т.ч после полного растворения шлакообразующей смеси позволяет избежать выбросов в конце накопления ковша металлом.

П р и м е р. Из мартеновской печи выпускают сталь марки 7 ХНМ. Металл раскисляют и легируют в печи ферромарганцем или силикомарганцем, феррохромом, ферроникелем и ферромолибденом, Содержание кислорода перед выпуском корректируется присадкой ферротитана и 0,0060 % Перед раскислением отбирают пробу металла и определяют содержание серы Содержание

0 серы 0,016 %. Необходимо получить в стали серы не более 0,010 %, По ходу выпуска металл в ковше продувают инертным газом через устройство в шиберном затворе с расходом 0,16м /т.ч. При наполнении ковша на

5 10 % в ковш присаживают силикокальций в количестве, определяемом по формуле 190 (0,016-0,10) 1,14 кг/т. После присадки силикокальция присаживают шлакообразующую смесь, состоящую из

0 извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, взятыми в соотношении 2,7 : 1,0 . 0,22 с расходом 10 кг/т. Во время введения шлакообразующей смеси расход инертного газа увеличивают до 0,25 м3/т.ч и после ее раство5 рения расход уменьшают до 0,20 MJ/T.4. Продувка металла инертным газом заканчивается при появлении на желобе печатного шлака. В металле было получено 0,010 %. Степень десульфурации 37,5%

0 Пример2 Выпуски раскисление стали 7ХНМ производят аналогично примеру 1. Содержание кислорода перед выпуском 0,0040%. Содержание серы перед раскислением 0017% по ходу выпуска продувают

5 инертным газом через шиберный затвор с расходом 0.20 м /т ч. При наполнении ковша на 10% в ковш присаживают силикокальций в количестве

190(0.017-0,010) 1.33 кг/т

0 и увеличивают расход инертного газа до 0,28 м3/™, вводят твердую шлакообразную смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, взятыми в соотношении 2,75 ; 1,0 , 0,20. После раство5 рения шлакообразующей смеси уменьшают расход инертного газа до 0,22 м3/т ч. В металле было получено Sjroi 0,009%. Степень десульфурации 47,1%.

П р и м е р 3 Производят обработку

0 стали 7 ХНМ. Содержание кислорода в металле 0,003%. Содержание серы перед раскислением 0,019%. По ходу выпуска осуществляют продувку инертным газом через шиберный затвор с расходом 0,24 м3/т.

5 -ч и при наполнении ковша на 15% вводят силикокальций с расходом, установленным из соотношения

190 (0,019-0,010) 1,91 кг/т и увеличивают расход инертного газа до 0,32 м3/т,ч и после этого отдают шлакоообразующую смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, взятыми в соотношении 3,0 : 1,3 : 0,25. Во время присадки шлакообразующей смеси металл продувают инертным газом с расходом 0,32 м3/т ч и после ее растворения уменьшают расход инертного газа до 0,25 м /т ч. В металле было получено SJroi 0,009%. Степень десульфу рации 52,6%.

П р и м е р 4. Производят обработку стали 7 ХНМ. Перед выпуском содержание кислорода 0.0075%, а содержание серы перед раскислением 0,016%.

По ходу выпуска металл в ковше продувают инертным газом через устройство в шиберном затворе с расходом 0,28 м3/т.ч. При наполнении ковша на 15% присаживают силикокальций с расходом 1,25 кг/т и, увеличив расход инертного газа до 0,35 м3/т« ч, присаживают известь, плавиковый шпат и чушковый алюминий, взятые в соотношении 3,2 :1,5 :0,26 с расходом 1,3 кг/т. После растворения уменьшают расход инертного газа до 0,30 м3/т ч Продувку заканчивают

при появлении н а желобе печного шлака. В конце наполнения ковша металлом наблюдались выплески металла

Степень десульфурации 25%.

Как видно из этого примера, содержание кислорода выше чем 0,0060% и продув- ка инертным газом и пбвышен ным расходом приводит к тому, что при обработке стали в ковше получается низкая степень десульфурации и содержание серы в готовом металле получено на 0 002% выше, чем требуемое Содержание

Опытные данные приведены в таблице.

0

5

0

5

0

5

Предлагаемый способ позволяет повысить степень десульфурирующей способности твердой шлакообразной смеси, снизить расход смеси на внепечную обработку стали, снизить расход раскислителей, повысить механические свойства стали.

Формула изобретения Способ производства стали, включаю щий расплавление шихты, проведение окис- лительного периода, раскисление и легирование в печи, выпуск металла из печи в ковш, ввод силикокальция, продувку инертным газом и обработку шлакообразующей смесью, отличающийся тем, что, с целью повышения4 Степени десульфурации стали выпуск металла производят при содержании кислорода в металле 0,0030- 0,0060%, инертным газом продувают с расходом 0,16-0,24 , а силикокальций при наполнении ковша на 10-15% вводят с расходом, установленным из соотношения

Psic8 190( где PsiCa - расход силикокальция. кг/т;

- Содержание серы перед раскислением, %,

Sfe - требуемое содержание серы в готовом металле. %;

190 - эмпирический коэффициент, полученный опытным путем, при этом твердую шлакообразную смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, вводят после введения силикокальция и одновременно увеличивают расход газа до 0,25-0,32 м3/т,ч, причем после растворения шлакообразующей смеси расход инертного газа уменьшают до 0,20- 0.5 м3/т ч

Изобретение может быть использовано в металлургии, в частности в производстве стали. Сущность: выпуск металла производят после раскисления его в печи при содержании кислорода в металле 0.0030-0,0060 %, металл в ковше продувают инертным газом с расходом 0,16-0,24 м3/т ч и при наполнении ковша на 10-15 % вводят силикокальций с расходом, установленным из соотношения Psica 190 -{Sfe), где Psica - расход силикокальция, кг /т; - содержание серы перед раскислением, % ; SJ2 - требуемое содержание серы в готовом металле, %; 190-эмпирический коэффициент, полученный опытным путем, а после введения силикокальция вводят твердую шлакообразную смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и чушкового алюминия, увеличив расход инертного газа до 0,26-0,32 м3/т.ч и после растворения шла- кообразующей смеси уменьшают расход инертного газа до 0.20-0,25 м3/т.ч. 1 табл. сл