RU1786109C - Способ производства титансодержащей стали - Google Patents

Abstract

Использование: при производстве ти- тансодержащих сталей. Сущность изобретени : при производстве титансодержащей стали в ковш подают синтетический шлак, выпускают расплав, ввод т раскислители и титансодержащие ферросплавы, расплав продувают порошкообразным силикокаль- цием и дополнительно вакуумируют в ковше . Титансодержащие ферросплавы ввод т двум  порци ми, продувку порошкообразным силикокальцием провод т в количестве , обеспечивающем восстановление из шлака окислившегос  ранее титана.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к производству сталей легированных титаном с низким содержанием азота, и может быть использовано в сталеплавильных цехах.

Известен способ внепечной обработки стали при получении заготовок непрерывной разливкой, включающий предварительное раскисление алюминием (0,4-0,5 кг/т), модифицирование титаном (0.2-0.3 кг/т), микролегирование бором (0,65-0,75 кг/т) и окончательное микролегирование титансо- деожащей порошковой проволокой с расходом 0,4-0,6 кг/т в кристаллизаторе МНЛЗ.

Недостатками данного спосооа  вл ютс  больша  неравномерность содержани  титана в стали, высокий угар титана при вводе его в ковш.

Известен способ выплавки стали, включающий восстановление оксидов железа, марганца, хрома, ванади , вольфрама из шлака при основности 0,71-0,24 добавками

ферросилици , силикокальци , которые ввод т в сверху в количестве 2-12 кг/т стали.

Недостатками данного способа  вл ютс  большой расход восстановител , невысока  степень восстановлени  металлов из оксидов, нестабильность получаемых результатов .

Известен способ введени  специальных элементов во врем  стадии дегазации, включающий введение таких элементов как ниобий, ианадий, титан, бор в виде оксидов в услови х вакуума.

Недостатками данного способа  вл ютс  больша  длительность процесса, большой расход материалов-оксидов, сильный перегрев металла, обратный переход элементов в шлак в виде нитридов, что не позвол ет стабильно получать узкие пределы по содержанию титана и азота.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ раскислени  и модифицировани  стали, включающий подачу в ковш синтетиел

с

XI 00

о

т-А

О

ко

ческого шлака, выпуск расплава, ввод рас- кислителей и титансодержащих ферросплавов , продувку силикокальцием,

Недостатками данного способа  вл ютс  высокий угар титана, нестабильное его содержание в готовой стали, высокое содержание азота.

Цель изобретени  - повышение выхода годного путем стабилизации содержани  титана и азота в стали.

Эта цель достигаетс  тем, что при производстве титансодержащей стали, включающем подачу в ковш синтетического шлака, выпуск расплава, ввод раскислителей и ти- тзнсодержэщих ферросплавов, продувку порошкообразным силикокэльцием соглас- но изобретению расплав в ковше дополнительно вакуумиругот, а титансодержащие ферросплавы ввод т двум  порци ми, первую из которых в количестве 65-85% от общего ввод т перед продувкой силикокальцием, а вторую во врем  вакуу- мировани  расплава или после него, при этом силикокальций продувают с расходом 3-5 кг/т на 1 % окислов титана окислившихс  в шлак, а расплав вакуумируют после окончани  продувки порошкообразным силикокальцием .

Сущность предполагаемого изобретени  заключаетс  в рассредоточенной присадке титана, извлечении его из; окислов путем восстановлени  сильными раскисли- тёл ми, вакуумировании расплава дл  подготовки металла перед вводом окончательной порции титансодержащих ферросплавов.

Известно, что титан обладает высоким сродством к кислороду и азоту. Однако в данном случае титан необходимо как можно полнее предохранить от окислени , чтобы он осталс  в металле. Защитные функции может вз ть на себ  алюминий, а затем продувка порошкообразными химически активными , реагентами. Например, обработка кальцием, барием позволит восстановить из окислов в шлаке титан. Необходимо также иметь в виду тот факт, что титан  вл етс  сильным нитридообразующим элементом, т.е. при определенных концентраци х титана и азота возможно образование нитридов титана и удаление их в процессе внепечной обработки.

Дл  предотвращени  этого необходимо ограничение концентраций в металле и титана , и азота, что по зволихуменьшить веро тность образовани  нитридов и удалени  их в шлаковую фазу. Поэтому ограничение первоначально вводимого титана в металл, а затем еакуумирование практически исключает веро тность образовани  нитридов

и окислов титана, Это позвол ет обеспечить узкие пределы по содержанию титана в готовой стали. Таким образом, можно констатировать , что регламентаци  процессов

окислени  и восстановлени  титана, а также вакуумирование металла позволит обеспечить требуемое содержание титана и азота в готовой стали.

Проведенными исследовани ми было

установлено, что наиболее целесообразно ограничить первую присаживаемую порцию титана 65-85% от его общего количества на плавку..

Расход титана менее 65% от его общего

расхода нецелесообразен, так как это приводит к необходимости большой присадки титана во врем  вакуумировани  или после него, высокой неравномерности распределени  титана в объеме металла; присадка

более 85% приводит к большому угару титана в шлак и невозможности его полного восстайовлени  из шлака за счет подповерхностной обработки порошкообразными реагентами.

Расходы порошкообразного реагента дл  восстановлени  титана из окислов обусловлены следующими обсто тельствами.

Расход порошкообразных реагентов менее 3 кг на кажды й процент окислов титана в 1 т шлака не обеспечивает полного

восстановлени  окисленного ранее титана,

расход более 5 кг нецелесообразен в св зи

с падением эффективности использовани 

вводимого реагента, разрушением футёровки ковша, ухудшением технико-экономических , показателей производства стали, насыщением металла азотом.

Таким образом, в сравнении с известными техническими решени ми за вленное

.отличаетс  порционным вводом титана в металл, восстановлением из шлака окисленного титана и вакуумированием металла.

При анализе научно-технической литературы и патентной информации не было

обнаружено известных технических решений , имеющих сходные признаки с отличительными существенными признаками в предложенной совокупности, обеспечивающих согла-сно предложению, повышение выхода годного и качества стали за счет стабилизации содержани  титана и азота.

Примеры осуществлени  способа. Способ осуществлен в кислородно-конвертерном цехе при выплавке стали в 160-тонных

конвертерах.

После продувки в конвертере металл имел следующий химический состав, мас.%: С 0,05; Мп 0,11; S 0,014; Р 0,008, Температура 1670°С.

Металл выпускали в ковш, наполненный синтетическим шлаком, в количестве 35 кг/т стали.

. Химический состав шлак.4 был следующим , мас.%: СаО 54: 5Ю2 3.5; А120з 42; FeO 0,5. Температура шлака 1700°С.

Первую порцию титана марки Ти 1 в количестве 291 кг/пл вводили в количестве 291 кг/пл вместе с другими раскислител ми и легирующими. Это составило 75% от общего расхода ферротитана на плавку, равного 388 кг/пл, рассчитанного из услови  получени  0,08% титана в готовой стали.

После ввода 291 кг/пл, содержание титана в металле составило 0,03%. Затем ковш с металлом поступал на установку доводки плавки в ковше, где осуществл ли сначала продувку металла силикокальцием марки СК-30 (силикобарием марки ФСБа 27). а затем осуществл ли подъем фурмы и производили подповерхностное вдувание СК-30 (ФСБа27) с целью восстановлени  окисленногб ранее из первой порции титана .

Содержание окислов титана в синтетическом шлаке после ввода первой порции титана до продувки порошком силикокаль- ци  было 4,5%, после ввода силикокальци  0,645%, т.е. степень восстановлени  составила 90%. Содержание титана после продувки силикокальцием (силикобарием) составило 0,054%. После этого металл направл ли на установку вакуумировани  RH, где осуществл ли его вакуумирование и осуществл ют ввод 140 кг/пл ферротитана из услови  90%-го усвоени  титана.

Содержание титана в стали после ввода двух порций ферротитана составило 0,054 + +0,026 0.08%.

Химический состав полученной стали после всех корректирующих операций был

следующий, мас.%: С 0,1; Si 0.33; Мп 1,65; S 6,005: Р 0,014; AI 0,04; Сг 0,02; NI 0.03; Си 0,15; TI 0,08; Nb 0,03; N 0,0065.

Относительное удлинение гор чекатэ- ного листа в толщине 15,7 составило 23,6; выход годного 86,2%.

Анализ опытных плавок показал, что исследование предполагаемого способа производства стали при соблюдении

за вл емых параметров позвол ет повысить выход годного За счет стабилизации содержани  титана и азота.

Дл  расчета ожидаемого экономического эффекта от внедрени  предлагаемого

способа за базовый объект прин та технологи  выплавки стали 09Г2ФБ в конвертерном цехе - № 1 Новолипецкого меткомбината.

Claims (1)

1. Экономическа  эффективность от внедрени  предлагаемого способа производства стали составит 0,85 руб/т стали. Формула изобретени  Способ производства титансодержа- щей стали, включающий подачу в ковш синтетического шлака, выпуск расплава, ввод раскислителей и титансодержащих ферросплавов , продувку порошкообразным силикокальцием . отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода годного путем

   стабилизации содержани  титана и азота, расплав в ковше дополнительно вакуумиру- ют, а титансодержащие ферросплавы ввод т двум  порци ми, первую из которых в количестве 65-85% от общего ввод т перед

   продувкой расплава силикокальцием, а вторую - во врем  вакуумировани  или после него, при этом силикокальций продувают с расходом 3-5 кг/т шлака на 1 % окислов титана , окислившихс  в шлак, а расплав вакуумируют после окончани  продувки порошкообразным силикокальцием.