Способ выплавки стали Советский патент 1979 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к черной метуллургии в частности, к выплавке стали в дуговых печах. Йри вьтлавке стали is дуговьпс .печйх после проведения окислительного периода, как П1 авило, окислительный шлак удаляется, 1 аводит,ся новый и проводятся восстановительный период. Целью последне,го явл5 Гется раскисление металла, корректи| овка состава стали, удаление серы . Наведение в BOftCTaHOBHTejibKb яерйод з лсШоосковнрго шлака с низким содержанием О1сислрв железа позволяет получить сталь с низким содержанием серы. Однако/вследствие малой сКсорости диффузии серы в системе металл-шлак при отсутствии интенсивного перемеши вания ванны в восстанрвительяьй , процесс удаления ееры из металла происходит медленно, что отрицательно сйазйваеТся на производительности печи. Поэтому на практике двсульфурацию стали осуществляют вне п:ёчй, пря выпуске стали в ковш со щлаком, S результате чего создается большая пойерхность контакта металла н йлшса, вд мМого раз ускорйщяг реакции, протекающие на границе метали шйак. - - . : . . -. , Известен способ выплавки стали, при котором десульфурацию с:талй осуществляют в ковше путем обработки ее язщквми синтетическими шлзкаьж, срдержажими 52-55% СаО, 40-46% AliOj, не более 3,5% SiO, не более 0,5% FeQ, менее 3,0% %0 (1), Нагретый до 1б5р-1750 С шлак заливает в рталеразливочньй ковш за несколькр минут до выпуска плавки. При обработ ке таким шпаком сера в стали снижается ifa 50-80% и достигает 0,0050,008%. Однако сугцественньж йвдостатком этого спрсова является высокая стоимость шлака из-за содержащегося в нем значительных количеств дорогостоящего глинозема, являющегося сырьем для производства алюминия, Кройе tpro, для выплавки сийтетичесkWi щлакрв необходимо дополнительное рборудование. Позтому исйользоВание риитетических шлаков по извест ному способу удорожает 1 Т с.талй на 2-5 рублей. Известен также способ выплавки стали, при котором после скачивания окислительного шпака присаживают легирутйцие сплавы, наводят новый шлак 7 из 2 кг/т извести, 5 кг/т шамрта и 5 кг/т плавикового Щпата. Шлак раскисляют порошком ферросилиция и кокса. Перед вьтуском в шлак присаживают дополнительно 4 кг/т плавикового шпата и раскисляют металл в печи или в ковше, кусковым алрлшием до 1,5 кг/т (2). Обработка стали вшаком при выпуске по зтому способу снижает содержание серы при вьшлаЬке шарикоподоипнитсовой стали. Таким рбразрм, по сравнению с предьщуврш этот позволяет снизить срдержание серы в стали без использования дррогострящегр ишакробразукадегр материала - глинозема. Однако, и зтрт способ, принятый за прототип, также имеет существенные недостатки Дпя обеспечения дёсульфирующей способности шлака по известному способу в восстановительиый период галшс раскисляют в печи ферросш1И1щем и крксиком в течение 20-50 мин для снижения содержш1ия закиси железа и илака до и менее, лишь после зтого плавку выпускают в ковш; Такая продолжительиость Восстановительного периода не позволяет йроизводить выплавку по известИрму способу икзкоуглеродистых элек- тротехнкческих сталей, для которых углерод и азот являются вредны {И примесями, так как в восстановительный период происходит дополнительнре насыщение металша углеродом и азотем. - . V- ---. -;- . - . ... Сокраа ше восстановительного периода до мййимзта за счет переноса некоторы технологических операций, например, раскисления и сформирования щпака в крвщ, ярзволмло бы значитеЛ ьно увеличить производительность печи. Исключить насьщение стали угле1 рдом и азотйм. Кроме того, по способу, пряйятрму 3fi йрототип на образование врсстанрвйтельногр шпака расходу ется ДР Ю кг/т весьМа дорогостояа его материала - плавикового шплта. Дифференцировайный подбор оптимального количества шлакообразующих для каждой конкретной плавки в соот вётствии с химическим Срставрм выплавляемой ст.али йрзволилр бы сркратить их расход до разумных пределов . с сохранейием высокой десульфирующей способности шлака. Целью изобретения является создание технологии выплавки, поЗволяющей производить в крупных дугрйых печах электротехническую сталь с низким содержанием углерода и азота обеспечить сокращение продолжительности плавки, удалить: серу из метал ла, сократить расход шлакообразукщи материалов. Поставленная цель достигается тем, что после проведения окислитёй Яого периода и удаления окислитела ного ишака за 5-15 мин до вьшуска плавки на каждую удаляемую 0,001% серы, из содержа1цихся в расплаве стали 0,006%, вводят в печь 0,61,5 кг/т , Оj06-0,25 кг/т плавикового шпата, 0,06-0,25 кг/т алкй4иния, и в ковш на шпак после выпуска дают 0,05-0,40 кг/т ферросиликокальция, После вьтуска металл в nepBCw ковше образуется активн, хорошо раскисленный вшак, который при переливе вместе со сталью во второй ковш эффективно удаляет и:з металла серу. Таким образом, в печи ifliHaib расплавляют шлакообразукнциё, оквячйтельное же формирование :рптимального состава пшакга проводят в KOBsie. Это позволит сократить проДолямтельИость плавки на 10-30 мин, Оиытяйми пла1вкши было установле во, что достаточной десуль ирующей сйособностью обладает илак, содержа щий 55-60% СаО, яе более 18% кремне зема, не менее; f2% глинозема, 7-9% ОКИСИ магния, 3-5% плавикового шпат Однако, эффективное удаление серы зависит не только от оптимального срс;тава шпака, что является необходи мым, но недостаточным условием, но также и от его количества, так как количество ишака, тфи прочих равных условиях, определяет количество уда ленной серы, т.е. глубину десульфур ции стали; 01штн 1М путем было установлено, что для обеспечения удаления серы из стали до 0,005% - 0,008% после Скачивания окислительного шлака необходимо на каляую удаляему 0,00 серы из сверх име оишхся 0,008% вводить в печь указанные вмпе количеетва извести, плавикового шпата, aJш fИния, а в ковш г ферросиликокаль : ЦИя.;- ; -. -.- .. ; .Т--;-;-. Нижние пределы количества присадок обусловлены тем, что обыадо по расплавлении п&1хты содержание серы составляет не Менее 0,015-0,020%, 74 . а верхние пределы Тем,, что сера по расправлении редко бывает выше 0,040-0,045%. Кроме того, количество вводимых присадок корректируется в указанных вьше пределах с учетом количества оставшегося в печи окислительного «плака, при выйлавкё в крупных печах, который практически полностью удалить не удается. Поэтому, если в печи остается 4-5 кг/т вшака, вводят добавки ближе к нижнему указанному пределу, при остатке шлака в пределах 10-12 кг/т вводят добавки в количестве, ближе к верхним пределам. Ниже даны примеры осуществления способа. Предлагаемый способ был осуществлен при вш лавке электротехнической {дйнамной) стали в 100-тонной дуговой печи. П р и м е р 1. Шихта состояла из 15т чугуна, 45 т обрези блюминга, 60 т обрезИ листопрокатного цеха. Цо расплавлении металл содержал 0,17% углерода, 0,12% марганца, 0,007% фосфора, 0,025% серы, 0,08% хрома, 0,07% никеля. После проведения окислительного периьда в течение; 16 мин с применением газообразного кислорода при интенсивности продувки равной 2230 нм /час металл содержал 0,025% углерода, 0,023% серы, 0,05% хрома, 0,07% никеля, т.е. металл содержал сверх 0,008% серы еще 0,015%. После скачивания окисдительйого шлака в соответствии предлагаемьм способом, с учетом содержания серы и остатка окислительного шлака 5 кг/т необходимо ввести на каждую 0,001% серы, 0,8 кг/т извести, 0,1 кг/т плавикового шпата, 0,1 кг/т алюминия в печь;, в ковш на. шлак после выпуска - 2,2 кг/т ферросйликокальция. Таким образом, всего ввели в печь 0, кг/т извести, 0, ,5 кг/т плазикового шпата, 0,,5 кг/т алюминия, в ковш 0,1515 2,25 кг/т ферросш1икокальция. После расплавления присадок в печи, что заняло 6 мин, плавку выпустили в ковш, в котором находились корректировочные добавки. Из первого ковша сталь внесте Со шлак.ом перелили во 2-ой ковш и разлили на УНРС. ГотОвый металл содержал 0,026% углерода, 0,20% марганца, 0,50% кремния, 0,007% фосфора, 0,0061 серы, 0,06% хрома, 0,07% никеля, 0,007% кислорода и 0,008% азота.

. - .; /.; .; . . ;б9-1497 ; ,. - ; ,; ; ;.; .

П р и мер 2, Металлическая часть копроврго лома, 60 т обрези Злйзмйн д. Ш}осты состойла из 15 т чугуна, 45 т После рлстшавления аиктываййу прообрези 6лй31МН11га, 55 т ббрези листбпрокатного цеха. По рйсправленйи aicit Tbi прорели окнсЛительнзгю продувку кислородом с интёйсййносты 200Q в течение 18 минут. К мрмейту скачивания окйслгател&ного шпака металл содержал 0,022% углерода, 0,12% марганца, 0,008% фосфора, 0,029 серы, .0,05% хрома, 0,08% никёлй. После скачивания окислительногошиак) в печи осталось около IOOC кг шлакаСЮ кг/т). Таким образом, К моменту йрисадкй шакообразукядйх металл содержал сверх 0,008% серы еще 0,021%.. С ytteTOM количества ос-гадшегося шпака в соответствии с предлагаемьм способом вв е ли в печь за 8 минут дб 1вйпуска плав киизвести I (0,021:0,00l)2l кг/т, плавикового шпата 0,15г(0,021:0,001 ) ,15 кг/т али№аткя 0,15(0,021: :0,001 )3,15 кг/т, в ковш на йпак ферросиликокальций 0,28х(0,021:0,00l «5 88кг/т. После расплавления Добаво с плавку выпустили в ковшп В ковше наход|нлись фёрр6сйлавы; йя корректировки химического С0 става стали, в том числе ферросилиций из расчета взведения 1,8% кремния, Затем металл вместе со йпаком перелили во второй ковш и подали на разливку. Готовый металл содержал 0,023% углерода, 0,35% марганца, 1,72% кремния, 0,008% фосфора, -0,005% серы, 0,007% хрома, 0,08% никеля, 0,912% апкиодния 0,005% кислорода, 0,008%. П р им е р 3. Металлическая част шихты состояла из 15 т чугуна, 45 т дули газообразньм кислородом в feченйё 11 мин с интенсй вйостью -2200 нм-/час. Металл к концу окнеjiH.TejitbHoro периода соД«Р ад 0,020% углерода, 0,08% марганца, 0,011% . фосфора, 0,037% cet, 0,04 хрома, 0,09% никеАй. После с1са)«йваНйя окйслитёльногр мпйка е печи осталось около 12 кг/т щлак. В печь за 15 минут до Выпуска ввели с учетрн к6личестн;а сери, содержащейся в металле сверх 0,009%, извести 1, 10,029:0,001)43,5 кг/т плавикового шпата 0,25,(0,029j0,001) 7,35 кг/т ал«омиййя 0,25(0,029:0,001) 7,35 кг/т, 9 ковш ферросиликокальция 0,40i (0,,001) П,6 кг/т. В ковш перед выпуском присадили корректирукн ЙЕИе добав{си ферросплавов. После вы- -. пуска пйавки йэ печи в первьй ковш выполш ли перелив неталпа вместе со ишаком во второй Сталь разлили на УНрС. Зйа-гаческий сос:тав ковшевой пробы был следующий: 0,022% углерода, 0,38% MapraiHiia, 0,78% кремния, 0,01% фосфора. О,ООб серы, хрома, 0,09% никеля, 0,01% алкявшия, 0,006% кйслйрода, 0,009% азота. , Такш образом, предлагаемый способ вьшлавкй позволяет гфоизвбДить в крупнь1х Дугов1дх печах эяектротехнй ® У сталь с низким содержанием, углерода и азота, обеспечить сокрашеййе продолжительности плавки, удалить серу из металла без значительных дорогостоящих матёрйарасходовлов.

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ в ду- ' Грв.оЙ jrte^H, ёкЛючакЩ^Й рвЮгшавлениё шшст{>&1,о^езуглерржнрванйе расплава, удаление окислительно!^ о шпака и на- воДку иовогр раскисления металла и выпуск 6ГО 5 ковш с последующим itepe- лнвом во второй ковш, и t л и ч а " ю щ и и с я • тем, 4*0-, с целые сни- я:ени?я расхода талахообраэукяауяк^ noBk- щен1(Я1 производительности гсечи, получений, содержания серы в металле не: более 0,008^, после удаления окислительного йпака за 5-15 мин до выпуска плавки на каяадУю удаляемую 0,001% серы вводят в печь 0,6-1,5i кг/т извести, 0,06 - 0,25 кг/т плавикового йшата и 0,06-0,25 кг/т алк»шиия, as ковш йосле вьйуска На ntnaic дают I О» 15 -^ 0,40 кг/т ферросиликокальция;елсР5 ^»^Ф •^