Способ производства стали Советский патент 1981 года по МПК C21C5/52 

. Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при производстве стали в электросталеплавильных печах и других сталеплавильных агрегатах (мартеновских печах и конверторах}. Известен способ производства стали в электросталеплавильной печи с доводкой и выпуском под нераскисленным окислительным шлаком, заключающийся в том, что после завершения окислительных процессов окислительный шлак не скачивают и под этим шлаком .в печи проводят короткий пери од доводки (длительностью около 20 мин),после чего производят выпус плавки, при котором сначала обязател но сливают металл и лишь в конце выпуска с металлом спускают ишак LO При реализации этого способа в го товом металле, как правило, наблюдав ется повышеное содержание серы, что является нежелательным при производстве качественных сталей и делает затруднительным (а в определенных про изводственных условиях и невозможным) попадание в анализ по сере при выплавке высококачественных сталей с допустимым содержанием серы до 0,025%. Для получения низкого содержания серы в готовом металле указанный способ производства стали комбинируют, с различными способами внепечной обработки металла синтетическими шпаками или порошками. Однако использование этих способов при их несомненных Достоинствах с точки зрения получения низкого содержания серы в ме-палле связано с необходимостью установки специального оборудования и дополнительными расходами до 5-8 руб/т. С подобными недостатками связаны и другие внепечные способы обработки стали с целью обессеривания (твердыми порошкообразными смесями и др.. 3 Наиболее близким к предлагаемому является способ производства стали, при котором плавку стали ведут под одним или несколькими окислительным ллаками, который после завершения окислительного периода не скачивают и раскисляют во время доводки в печ порошкообразными раскислителями (ко срм, карбидом кальция, ферросилицием и др.). Выпуск плавки производят с обработкой металла этим шлаком, для чего шлак выпускают из печ вместе с металлом с самого начала выпуска. Способ производства стали с раскислением окислительного шлака в пе позволяет без особых затруднений вы плавлять высококачественную сталь допустимым пределом по содержанию серы до 0,025%) в печах малой и сре ней емкости 2. Существенным недостатком этого способа является увеличение длитель ности плавки вследствие дополнител ных затрат времени на раскисление шлака в печи, ак, например, в 40-т ной печи длительность плавки увеличивается приблизительно на 20 мин по сравнению с плавкой без раскисле ния пшака в печи, что приводит к снижению производительности печи на 5-10%. Кроме того, получение к моменту выпуска шлака с низким содержанием закиси железа в крупных современных печах весьма затруднительно. Цель изобретения - улучшение тех нико-экономических показателей. Указанная цель достигается тем, что в способе производства стали, включакщем выплавку стали в сталеплавильном агрегате под одним или несколькими окислительными шлаками выпуск и обработку металла в ковше печным шлаком, конечньвй окислительный шлак выпускают в ковш до слива металла, обрабатывают его раскислителями, после чего на этот шлак сливают металл. После завершения окислительного периода плавки окислительный шлак не скачивают и во время доводки не раскисляют. После доводки из печи в ковш сливают окислительный шлак, который одновременно раскисляют порошкообразными и (или) кусковыми .раскислителями (ферросилицием, алн нием, коксом и др.) . Раскисление шлака осуществляют на струе и Сили 9 в ковше. На раскисленный шлак производят выпуск металла мощной струей, что обеспечивает эффективное рафинирование металла вьТсокоосновным маложелезистым шлаком. Необходимая основность шлака в ковше достигается за счет соответствуняцей корректировки состава окислительного пшака в печи, в связи с чем в присадке пшакообразующих в ковш нет необходимости. Для раскисления окислител1 ного шлака в ковше требуется небольшое количество раскислителей. Так, например, для уменьшения содержания закиси железа в шпаке на 10% при количестве шлака 5% к весу металла требуется 0,125% к весу металла алюминия (2 к 27 X 5 X 10/3 X 72 X 100 или 0,13% к весу металла 75% ферросилиция (28x5x10/2x72x75) . Учитывая . небольшое количество раскислителей и тепловой эффект ;реакций: раскисления, ожидать отрицательного влияния этого процесса на температурный режим не приходится, дополнительного перегрева плавки перед выпуском не требуется. Пример. В 40-тонной, электросталеплавильной печи Кузнецкого металлургического комбината по предлагаемому способу (вариант А) проведены четыре плавки среднеуглеродистой конструкционной стали. После окончания окислительного периода проводилась доводка. Для этого в конце окисления отбиралась проба металла на химический анализ и, не скачивая окислительный пшак; в печь присаживали около 3,5 кг силикомарганца на тонну металла. По результатам пробы, отобранной в конце окисления, производили корректировку состава металла по содержанию углерода и марганца. При достижении Температуры металла 1590 -1620 С начинали выпуск плавки, причем на двух плавках перед выпуском в металл вводали на штангах алюминий в количестве 1 кг/т. в ковш перед выпуском шлака помещали раскислители в количестве, необходи1«эм как для раскисления шлака, так и для последующей доводки металла до заданного содержания кремния и раскислейия его алюминием. Для этого вводили в ковш 2,0-2,5 кг/т алюминиевой дроби и 4,0-4,5 кг/т кускового 75%-го ферросилиция.

Выпуск плавки начинали со слива окислительного шлака, содержавшего (по результатам последующего анализа) от 9,1 до 13,3% закиси железа. За 2-3 мин в ковш спускали основную массу шйака, после чего на прореагировавший в ковше с раскислителями шлак выпускали металл.

Для получения сравнительных данны параллельно проводились плавки с рас кислением шлака в печи во время доводки (вариант Б). Данные сведены 8 таблицу.

При одинаковом в среднем содержаНИИ серы в металле перед выпуском (.0,022%) обработка металла на клауске окислительным печным шлаком, раскисленным в ковше, дает такой же результат по содержанию серы в металле и коэф(| 1циенту распределения серы в ковше, как и на контрольной группе плавок с раскислением окислительного шлака в печи во время доводки. При этом длительность доводки в печи уменьшилась на 11 мин при соответствующем увеличении производительности печи.

Таким образом, основной техникоэкономический эффект при использовании предлагаемого способа в электростапеплавильном производстве заключается в увеличении производительности печей на 5-10%.

Пpeдпaгae ый способ может быть использован также и при выплавке стали в других сталеплавильных агрегатах, где раскисление шпака в печи .вообще невозможно (в кислородно-конверторных цехах, например. В этом случае он, не оказывая влияния на длительность плавки, позволяет получить с минимальными затратами пониженное содержание серы в металле. Эффективность предлагаемого способа здесь определяется для конкретных условий либо по. улучшению качества стали за счет уменьшения содержания в ней серы, либо по разнице в затратах на обессеривание по предлагаемому способу и другим способам внепечной десульфурации.