RU2039091C1

RU2039091C1 - Mixture for working liquid steel

Info

Publication number: RU2039091C1
Application number: RU93010516A
Authority: RU
Inventors: М.В. Обшаров; А.И. Катунин; Л.А. Годик; В.Д. Каменев; Н.А. Козырев
Original assignee: Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: solid slag generating mixture has lime, alumina bearing, fluoride bearing material and aluminum. Mixture has alumina bearing slag from ferromaking as alumina bearing, and fluoride bearing material with composition as follows (per cent by weight): 63 72 lime, 22 26 alumina bearing slag from ferromaking, 4 7 aluminum powder (shot), 2 4 alumina lumps. EFFECT: highly effective production. 24 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к внепечной обработке металла твердыми шлакообразующими смесями. The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to out-of-furnace metal processing by solid slag-forming mixtures.

Известны способы производства стали, включающие обработку жидкой стали шлакообразующими смесями многокомпонентной известково-глиноземистой системы. Known methods for the production of steel, including the treatment of liquid steel with slag-forming mixtures of a multicomponent calc-alumina system.

Наиболее близкой к заявляемой смеси по технической сущности является твердая шлакообразующая смесь (ТШС) для обработки жидкой стали на выпуске следующего состава, мас. Известь 60-68 Плавиковый шпат 15-16 Технический глинозем (порошок) 10-17 Порошок (дробь) алюминия 3-5 Алюминий кусковой 2-4
Недостатками данной ТШС являются:
высокая стоимость и дефицитность глиноземсодержащего и фторсодержащего материалов;
большие глиноземсодержащие и фторсодержащие выбросы при использовании смеси;
быстрое затвердевание шлаков при выдержке металла в ковше вследствие разложения плавикового шпата, что затрудняет корректировку химсостава стали в ковше;
недостаточная степень десульфурации.Closest to the claimed mixture in technical essence is a solid slag-forming mixture (TShS) for the treatment of liquid steel at the output of the following composition, wt. Lime 60-68 Fluorspar 15-16 Technical alumina (powder) 10-17 Powder (fraction) of aluminum 3-5 Lump aluminum 2-4
The disadvantages of this TShS are:
high cost and scarcity of alumina-containing and fluorine-containing materials;
large alumina and fluoride emissions when using the mixture;
rapid solidification of slag during metal aging in the ladle due to decomposition of fluorspar, which makes it difficult to adjust the chemical composition of steel in the ladle;
insufficient degree of desulfurization.

Предлагаемая смесь отличается тем, что в известной твердой шлакообразующей смеси для обработки жидкой стали, содержащей известь, глиноземсодержащий, фторсодержащий материал, алюминий, в качестве глиноземсодержащего и фторсодержащего материала используют глиноземсодержащий шлак ферросплавного производства (шлак ЛЗРМ), при следующем соотношении компонентов, мас. Известь 63-72 Шлак ЛЗРМ 22-26 Порошок (дробь) алюминия 4-7 Алюминий кусковой 2-4
В смеси применяется шлак ЛЗРМ (отходы ферросплавного производства), следующего химического состава, мас. Оксид кальция 10,0-12,0 Оксид алюминия 84-85 Оксид железа (III), не более 0,6 Оксид кремния, не более 0,6 Сера, не более 0,011 при фракционном составе: до 1,0 мм 1% 1-10 мм 3-5% 10-100 мм 94-96%
Введение шлака ЛЗРМ в состав смеси позволяет:
снизить стоимость смеси за счет замены глинозема технического и выведения плавикового шпата из состава смеси;
уменьшить глиноземсодержащие и исключить фторсодержащие выбросы;
поддерживать шлаки после выпуска жидкоподвижными длительное время, что позволяет производить качественную корректировку химсостава стали в ковше и повысить степень десульфурации.The proposed mixture is characterized in that in the known solid slag-forming mixture for treating liquid steel containing lime, alumina, fluorine-containing material, aluminum, alumina-containing ferroalloy slag (slag LZRM) is used as an alumina-containing and fluorine-containing material, in the following ratio of components, wt. Lime 63-72 Slag LZRM 22-26 Powder (fraction) of aluminum 4-7 Lump aluminum 2-4
The mixture is used slag LZRM (waste ferroalloy production), the following chemical composition, wt. Calcium oxide 10.0-12.0 Alumina 84-85 Iron (III) oxide, not more than 0.6 Silica, not more than 0.6 Sulfur, not more than 0.011 with fractional composition: up to 1.0 mm 1% 1 -10 mm 3-5% 10-100 mm 94-96%
The introduction of slag LZRM in the mixture allows you to:
reduce the cost of the mixture by replacing technical alumina and removing fluorspar from the mixture;
reduce alumina and eliminate fluoride emissions;
maintain slags after the release of liquid-mobile for a long time, which allows for a qualitative adjustment of the chemical composition of steel in the ladle and to increase the degree of desulfurization.

Сочетание в составе смеси глиноземсодержащего шлака ЛЗРМ, извести и алюминия дает возможность получить рафинировочный шлак системы СaО-Al₂O₃-SiO₂ с хорошими физическими свойствами (низкой вязкостью, большой жидкотекучестью, сохраняющейся длительное время), а также высокой ассимилирующей и десульфурирующей способностью.The combination in the mixture of alumina-containing slag LZRM, lime and aluminum makes it possible to obtain refining slag of the CaO-Al ₂ O ₃ -SiO _{2 system} with good physical properties (low viscosity, high fluidity, which lasts for a long time), as well as high assimilating and desulfurizing ability.

Подбор оптимального соотношения компонентов проводился по тройным диаграммам системы СаО-Al₂O₃-SiO₂. Необходимая для хорошей десульфурации стали основность шлака (около 2,5) выдерживается при составе шлака 20-25% SiO₂; 45-55% CaO; 15-20% Al₂O₃, данная смесь имеет температуру плавления 1290-1350^оС при вязкости менее 0,7 ПЗ.The selection of the optimal ratio of components was carried out according to triple diagrams of the CaO-Al ₂ O ₃ -SiO _{2 system} . The slag basicity (about 2.5) required for good desulfurization of steel is maintained with a slag composition of 20-25% SiO ₂ ; 45-55% CaO; 15-20% Al ₂ O ₃ , this mixture has a melting point of 1290-1350 ^about With a viscosity of less than 0.7 PZ.

Выбор граничных параметров обусловлен тем, что при содержании извести в смеси менее 63% снижается основность расплава смеси, что ухудшает его физико-химические свойства и понижает степень десульфурации металла. С увеличением содержания извести в смеси более 72% увеличиваются потери при формировании шлака из смеси, наблюдается неполное растворение извести, образуется густой нереакционноспособный шлак. Все это приводит к нестабильности процесса обработки стали. При использовании шлака ЛЗРМ в количестве менее 22% получались вязкие шлаки, обладающие низкой жидкотекучестью, а при увеличении глиноземсодержащего материала в смеси более 26% происходит снижение основности, увеличение жидкоподвижности расплава шлаковой смеси из-за увеличения содержания в нем оксида алюминия, что также отрицательно влияет на десульфурирующую способность смеси. The choice of boundary parameters is due to the fact that when the content of lime in the mixture is less than 63%, the basicity of the melt of the mixture decreases, which impairs its physicochemical properties and reduces the degree of metal desulfurization. With an increase in the lime content in the mixture of more than 72%, losses during the formation of slag from the mixture increase, incomplete dissolution of lime is observed, and thick, non-reactive slag is formed. All this leads to instability of the steel processing process. When using slag LZRM in an amount of less than 22%, viscous slags with low fluidity were obtained, and with an increase in the alumina-containing material in the mixture more than 26%, the basicity decreases, the melt liquidity of the slag mixture increases due to an increase in the content of aluminum oxide in it, which also negatively affects on the desulfurizing ability of the mixture.

Пределы изменения содержания алюминия определены тем, что при увеличении содержания выше заявленного верхнего предела возможно получение повышенного содержания алюминия в готовой стали, что сильно осложняет разливку на МНЛЗ, а при содержании алюминия ниже нижнего предела получается низкое содержание алюминия в готовой стали, что влечет за собой снижение механических свойств стали из-за увеличения размера зерна (балл ниже 5). The limits of change in the aluminum content are determined by the fact that with an increase in the content above the declared upper limit, it is possible to obtain an increased aluminum content in the finished steel, which greatly complicates casting on continuous casting machines, and when the aluminum content is below the lower limit, a low aluminum content in the finished steel is obtained, which entails a decrease in the mechanical properties of steel due to an increase in grain size (score below 5).

Заявляемая смесь используется при обработке стали в ковше во время выпуска плавки (расход 15-18 кг/т стали) в печи. The inventive mixture is used in the processing of steel in the ladle during the production of heat (consumption of 15-18 kg / t of steel) in the furnace.

Для оценки эффективности обработки металла смесью было приготовлено 7 составов смесей с граничными, заграничными и оптимальными соотношениями компонентов. Данные приведены в табл.1. Промышленные испытания этих смесей проводились на сталях, выплавленных в 100-тонных дуговых электросталеплавильных печах ДСП-100НЗА и ДСП-100И7. Присадка характеризовалась быстрым образованием жидкотекучего шлака, обладающего большой рафинирующей способностью. To assess the effectiveness of metal processing with the mixture, 7 mixtures were prepared with boundary, foreign and optimal component ratios. The data are given in table 1. Industrial tests of these mixtures were carried out on steels smelted in 100-ton electric arc furnace DSP-100NZA and DSP-100I7. The additive was characterized by the rapid formation of fluid slag with a large refining ability.

Результаты по опробованию смеси приведены в табл.2. The results of testing the mixture are given in table.2.

В результате промышленного опробования смеси получены следующие результаты:
снижена стоимость смеси за счет замены плавикового шпата и порошкообразного технического глинозема на шлак ЛЗРМ;
устранены фторсодержащие выбросы, снижены глиноземсодержащие выбросы;
в связи с хорошей жидкотекучестью шлаковой системы (сохраняющейся длительное время) уменьшено "закозление" ферросплавов при присадке в ковш, улучшено усвоение легирующих;
повышена степень десульфурации с 41 до 63%As a result of industrial testing of the mixture, the following results were obtained:
the cost of the mixture is reduced by replacing fluorspar and powdered technical alumina with slag LZRM;
fluorine-containing emissions are eliminated, alumina-containing emissions are reduced;
due to the good fluidity of the slag system (persisting for a long time), the "fouling" of ferroalloys when added to the ladle is reduced, the absorption of alloying is improved;
increased degree of desulfurization from 41 to 63%

Claims

MIXTURE FOR PROCESSING LIQUID STEEL, containing lime, fluorine-containing material, alumina-containing material, aluminum shot and lump aluminum, characterized in that it contains alumina-containing and fluorine-containing materials, alumina-containing slag of ferroalloy production in the following ratio of components, wt.

Lime 63 72
Alumina-containing ferroalloy slag 22 26
Aluminum fraction 4 7
Slug aluminum 2 4