Способ производства стали Советский патент 1982 года по МПК C21C5/56 C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали, в металлургических агрегатах .

Известен способ получения полуспокойной стали, включающий выплавку ее в металлургическом агрегате и раскисление комплексным сплавом, вводимым в сталеразливочный ковш . при заполнении 0,3-0,5 его высоты со скоростью 2-10 т/мин, причем комплек;Сный сплав кремний-марганец-кальций с 8-12% кальция фракцией 50-150 мм загружают в ковш одновременно с углеродистым ферромарганцем в количестве 0,3-1,5 кг/т и 4-20 кг/т стали соответственно 1.

Недостатком указанного способа является неравномерность распределения комплексного сплава в объеме металла, что приводит к ухудшению качества готовой стали, и высокий угар сплава, вызванный медленным растворением его и взаимодействием со шлаком. Кроме того, для ускорения растворения вводимого сплава необходимо поддерживать на верхнем пределе температуру выпуска стали, что приводит к дополнительным энергозатратам и повышению угара раскислителей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является способ получения легированной СТЕШИ с выплавкой полупродукта в одном плавильном агрегате с последующими сливом и перемешиванием в ковше, в котором одно10временно с легирующим сплавом в том же агрегате расплавляют раскислители и приготовляют синтетический шлак требуемого состава, и сливают его в ковш вместе с раскисляющим и 15.легирующим сплавом, причем жидкий раскисляющий и легирующий сплав с синтетическим шлаком сливают в струе выпускаемого в ковш полупродукта 2}.

20

Недостатком известного способа является повьиденный угар раскисляющих и легирующих добавок в процессе приготовления в дуговой печи, неравномерность нагрева добавок по

25 всему объему и неоднородность химсостава, что приводит к ухудшению качества стали. Кроме того, отсутствие в составе добавок сильных раскислителей приводит к повышенному

30 остаточному содержанию растворенно.го в стали кислорода и, соответстшенно, к ухудшению ее свойств. Цель изобретения - снижение расхода раскислителей и улучшение качества стали. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства стали, включающему выплавку ее в сталеплавильном агрегате,, выпуск в сталеразливочный ковш и легирование жидкими комплексными раскислите лями, жидкие комплексные раскислите ли вводят в ковш при Наполнении 0,10,3 его высоты в виде сплава, состоя щего ий углерода, кремния, марганца, хрома, титана, кальция и: железа со средним расходом 5-25 кг/с при температуре на 100-250°С ниже темпе ратуры выпускаемой стали, а в интервале наполнения ковша 0,3-0,4 ег высоты вводят жидкую алюмоцериевую лигатуру со средним расходом 2,03,5 кг/Со Способ осуществляется следующим образом. Перед выпуском стали из металлур ческого агрегата в двухкамерной индукционной печи, снабженной электро магнитными насосами, в одной из камер производят расплавление, перемешивание, нагрев комплексного раск лителя, состоящего из углерода, кре ния, марганца, хрома, титана, кальция и железа, до температуры на 100-250°С ниже температуры выпускае мой стали, а в другой камере, производят расплавление и перемешивание алюмоцериевой лигатуры. При наполнении ковша на 0,1-0,3 его высоты вводят жидкий комплексны сплав Со средним расходом его 525 кг/с. За счет интенсивного перем йшвания стали происходит равномерно распределение комплексного сплава, снижение концентрации растворенного кислорода и образования неметаллических включений. При последующем наполнении ковша на 0,3-0,4 его высоты вводят жидкую алюмоцериевую лигатуру со средним расходом 2,03,5 кг/с, распределение которой в объеме металла приводит к снижению содержания кислорода за счет активного взаимодействия алюминия с кислородом и глобуляризации сульфидных включений за счет дополнительного воздействия церия. Интервал ввода раскислителей при наполнении ковша 0,1-0,3 его высоты принят исходя из оптимального использования энергии струи стали, которая создает максимальное переме шивание в ковше на начальной стгшии его наполнения при сливе из сталеплавильного агрегата, обеспечивая равномерное распределение жидких ко плексных раскислителей в объеме обрабатываемой стали, Ввод указанных раскислителей до наполнения ковша на 0,1 его высоты приводит к их интенсивному разб рызгиванию и окислению, а подача жидких комплексных раскислителей после наполнения ковша на 0,3 его высоты связана с уменьшением равно.мерности распределения их в объеме стали из-за снижения энергии струи, вызывающей перемешивание. Использование в составе комплексного сплава таких элементов как углерод, кремний, марганец, хром, титан, кальций и железо позволяет обеспечить предварительное раскисление стали и производить легирование с целью улучшения ее свойств. Предел температур сплава на 100250°С ниже температуры выпускаемой стали определен из условия оптимального усвоения элементов металлом. При температуре сплава ниже температуры выпускаемой стали более чем на возрастает вязкость сплава, что приводит к большим потерям его в виде козелков на транспортируемых средствах. При температуре сплава ниже температуры выпускаемой стали менее чем на 100°С происходит повышенный угар элементов сплава в период его подогрева, что затрудняет получение стали заданного хиьшческого состава. Средний расход сплава 5-25 кг/с на тонну стали установлен из условия получения среднего химсостава существующего сортамента низколегированной стали, при расходе менее 5 кг/с продолжительность ввода сплава приближается к продолжительности выпуска, металла из плавильного агрегата, что исключает возможность проведения глубокого раскисления стали, т.е. приводит к ухудшению ее качества. При расходе более 25 кг/с происходит сильное разбрызгивание сплава на поверхность футеровки и за пределы ковша, что приводит к потере сплава и непопаданию в заданный интервал по химсоставу. Интервал ввода в ковш с металлом алюмоцериевой лигатуры при наполнении его на 0,3-0,4 высоты установлен из условия обеспечения высокого качества стали. Ввод лигатуры ранее, чем наполнится ковш на 0,3, нецелесообразен, так как не завершен ввод сплава, что приводит к повышенному угару лигатуры. Ввод лигатуры после наполнения ковша на О,4 высоты приводит к ухудшению условий перемешивания металла за счет динамической энергии и к возрастанию опасности попадания лигатуры на шлак, что также приводит к повышенному угару ее элементов . Расход лигатуры 2,0-3,5 кг/с оп;ределен;из условия обеспечения глу