Способ производства стали Советский патент 1981 года по МПК C21C7/06 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам внепечного раскисления стали, и может быть использовано при выплащке в мартеновских печах. При производстве стали почти во всех случаях вводят алюминий для окончательного раскисления металла. Расход алюмин-ия колеблется в широких пределах от 0,25 до 1,5 кг/т в зависимости от степени окисленности стали, главным образом от содержани в ней углерода. Известен способ производства, спо койной стали, заключающийся во вводе жидкого алюминия под давлением в зону падения струи стали в процессе ее выпуска при заполнении 0,5-0,7 высоты ковша 1.1 j . Недостаток способа заключается -В том, что он не обеспечивает стаби лизации окисленности струи металла на желобе печи и на участке между сливным носком желоба и зеркалом металла в сталеразливоч ном ковше. Э приводит, например, к вторичному Ьк лению хрома, марганца и других леги рующих элементов, введенных в -стале плавильную ванну. Известен также способ раскисления спокойной стали, заклочающийся во вводе жидкого алюминия в металл на желобе вдоль потока и ферросилиция в ковш L2. Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает непрерывной стабилизации окисленности металла во время выпуска и не устраняет вторичного окисления элементов. Наиболее близким по приемам осуществления и достигаемым результатам к предлагаемому является способ производства стали, включающий выплавку ее в сталеплавильном агрегате, выпуск в ковш, равномерный и непрерывный ввод 60-80% алк)миния на струю металла от начала до конца выпуска и ввод 20-40% а-люминия в ковш от, начала выпуска до наполнения металлом 1/4 его высоты. Способ применяют, например, при выплавке сталей в мартеновской печи, в которые во время выпуска вводят 0,25-1,5 кг/т алюминия . Ферросилиций присаживают в ковш после его наполнения на 1/4, но не позднее появления печного шлака 3.I Недостатком способа является то, что ввод раскислителей осуществляется без учета постепенного уменьшения скорости истечения металла. При .осуществлении способа вторичное окисление стали на желобе не предотвращается , Цель изобретения - повьидение степени усвоения алюминия, снижение рас хода раскислителей и легирующих и .улучшение качества стали. Цель достигается тем, что в изгвестном способе производства стали, включающем выплавку стального полупродукта в сталеплавильном агрегате выпуск его по желобу, раскисление во время выпуска алюминием в количестве 0,25-1,5 кг/т и ферросилицием с непрерывной подачей алюминия на струю металла на желобе от начала выпуска до появления печного шлака, 25-50% алюминия вводят непосредственно на выходе металла из сталевыпускного от верстия, 50-75% алюминия вводят непосредственно перед сливным носком желоба, а весь ферросилиций непрерыв но до появления печного шлака в се редине желоба, причем интенсивность подачи в металл алюминия и ферроси.ЛИДИЯ равномерно-уменьшают от начала до конца ввода в 3-5 раз. Способ осуществляют образом. . Ввод части алюминия непосредстве но после выхода металла из печи пре следует цель как можно раньше стаби лизировать окисленность металла и предотвратить вторичное окисление легирунвдих элементов, введенных с ферросплавами в сталеплавильную ван ну перед выпуском плавки. Ранний вв алюминия обеспечивает также получение более организованной струи мета ла на желобе, имеющей менее развитую поверхность контактирования с окружающей средой вследствие подавления процесса газовыделения. Ввод алюминия на двух участках желоба способствует уменьшению его общего угара, ускорению растворения в. металле и снижению вероятности пол чения. локальных объемов металла с повышенной концентрацией алюминия Количество алюминия (25-50%).вво димого непосредственно на выходе ме талла из выпускного отверстия, опре как минимально необходимое д связывания свободного кислорода металла. Равновесная концентрация кислоро да составляет 0,070% при содержании в металле 0,05% углерода и 0,005% при содержании в металле 0,6% углер да (и более). Для нейтрализации этих концентра ций кислорода по реакции ЗЮЗ + + () потребуется алюм .ния: для стали, содержащей 0,05% С, 0,08 кг/т; для стали, содержащей 0,6% Cf 0,06 кг/т. Расход алюминия составляет 0,25 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,6% С (и более), и 1,5 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,05% С (и менее). Следовательно, расход алюминия для связывания равноесного содержания кислорода в стали зависимости от содержания углерода) составляет 25-50%.от общего его расхода. Ввод ферросилиция в металл в середине желоба обеспечивает уменьшение угара алюминия, вводимого перед сливным носком желоба, и снижение содержания глиноземистой составляющей в неметаллических включениях. Ввод раскислителей осуществляют ., непрерывно от начала выпуска металла до появления печного шлака, что на мартеновских печах примерно соответствует выпуску 75-85% металла. При этом по ходу выпуска интенсивность .введения раскислителей уменьшают. Уменьшение весовой скорости ввода раскислителей в 3-5 раз обусловлено уменьшениеминтенсивности выпуска плавки в 3-5 раз вследствие снижения ферростатического напора и способствует более стабильному усвоению элементов и повышению химической однородности готовой стали. Алюминий используют в виде проволоки, литых брусков, гранул или порошка {возможно применение жидкого алюминия); Ферросилиций вводят в виде порошка, мелких кусочков или литых стержней. Ввод раскислителей можно осуществлять различными Известными способами, в частности, с использованием желоба для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша. Описываемый способ распространяется на все марки стали, в которые алюминий вводят в количестве 0,25-1,5 кг/т. Способ может быть использован так же для выплавки стали, содержание алюминия в которой нормируется в пре делах 0,04-0,07%. Способ не распространяется на конструкционные легированные алюминием стали типа, содержание алюминия в которых составляет 0,-1,5%. -Приме р. Углеродистую сталь выплавляют в 900 т основной марте- новской печи. Перед выпуском плавки в печь присадили 7,56 т 75%-ного ферромарганца. Одновременно с началом выпуска плавки приступают к вводу в поток металла на желобе алюминия и 75%-ного ферросилиция. В начале выпуска плавки алюминий вводят с интенсивностью подачи 0,05 кг/т-мин (45 кг/мин) непосредственно на выходе металла из отверстия в желоб и с интенсивностью 0,075 кг/т-мин 1(67,5 кг/мин) перед сливным носком желоба. По ходу выпуска интенсивност ввода алюминия равномерноуменьшают момент выпуска 85% металла она соответственно составляет 0,01 кг/т, мин (9 кг/мин)и 0,015 кг/т МИН (13,5кг/мин т.е. уменьшается в 5 раз. Общий расход алюминия составляет 1,5 кг/т, на выходе из отверстия вводят 0,6 кг/т алюминия, т.е. 40%, перед сливным носком желоюа 0,9 кг/т, т.е. 60%. Одновременно с алюминием в металл в середине желоба вводят 75%-ный ферросилиций . .Интенсивность подачи ферросилиция составляет 0,33 кг/ТМин (300 кг/мин в начале выпуска и 0,07 кг/т-мин (63 кг/мин),.т.е. в 4,7 раза меньше к моменту наполнения мет.аллом 0,85 высоты ковшей. Ввод ферросилиция пре кращают одновременно с окончанием ввода алюминия.. Выплавленная сталь содержит ОДоС .углерода, 0,40% марганца, 0,20% крем ния и 0,05% алюминия. Для получения стали такого состава при выплавке ее по обычной технологии израсходует ся .на 1 т стали 10 кг 75%-ного ферро марганца, 4,7 кг 75%-ного ферросилиция- и 1,9 кг алюминия, т.-е. соответственно больше на 1,6, 1,4 и 0,3 кг/ Более низкое содержание неметгшлических-включений в стали, выплавленной по описываемому способу, обес печивает увеличение выхода годного в среднем на 2%. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить степень усвоения алюминия, оживить расход, раскислителей и легирующих, улучшит качество стали и увеличить выход годного. Формула изобретения Способ производства стали, включающий выплавку стального полупродукта в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш, раскисление во время выпуска алюминием в количестве 0,25-1,5 кг/т и ферросилицием с непрерывной подачей алюминия на струю металла -на желобе от начала выпуска до появления печного шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения алюминия, снижения расхода раскислителей и легирующих и улучшения качества стали, 25-50% алюминия вводят непосредственно на выходе металла из стгшевыпускного отверстия, 5075% алюминия непосредственно перед сливным носком желоба а весь ферро;силиций непрерывно вводят до появг ления печного шлака в середине желоба, причем интенсивность подачи в металл сшюминия и ферросилиция равномерно уменьшают от начала до конца ввода в 3-5 раз. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство- СССР 464624, кл. С 21 С 7/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 417490, кл. С 21 С 7/06, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР № 592851, кл. С 21 С 7/06, 1978.