[go: up one dir, main page]

RU2343207C2 - Technique of steel smelting and ladle metallurgy - Google Patents

Technique of steel smelting and ladle metallurgy Download PDF

Info

Publication number
RU2343207C2
RU2343207C2 RU2006137380/02A RU2006137380A RU2343207C2 RU 2343207 C2 RU2343207 C2 RU 2343207C2 RU 2006137380/02 A RU2006137380/02 A RU 2006137380/02A RU 2006137380 A RU2006137380 A RU 2006137380A RU 2343207 C2 RU2343207 C2 RU 2343207C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
ladle
furnace
content
slag
Prior art date
Application number
RU2006137380/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006137380A (en
Inventor
Александр Валентинович Сарычев (RU)
Александр Валентинович Сарычев
Андрей Борисович Великий (RU)
Андрей Борисович Великий
Юрий Александрович Ивин (RU)
Юрий Александрович Ивин
Владимир Викторович Павлов (RU)
Владимир Викторович Павлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2006137380/02A priority Critical patent/RU2343207C2/en
Publication of RU2006137380A publication Critical patent/RU2006137380A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343207C2 publication Critical patent/RU2343207C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes melting, oxidation, metal finishing in furnace under basic slag with variable oxidation, metal discharge into ladle and metal deoxidation by lump silicon-bearing materials and aluminum, sweeping-out of melt by indifferent gas in ladle and slagging in it. After melt sweeping-out by indifferent gas in ladle metal is passed to plant ladle-furnace, it is defined content of iron oxides in slag at the moment of receiving in plant ladle-furnace, it is implemented blending sweeping-out and implemented batch charging of ferroalloys, including ferrosilicon, at that required consumption of ferrosilicon is defined by formula.
EFFECT: ability to calculate consumption of silicon-bearing ferroalloys subject to metal oxidation and to receive required content of silicon in finished steel, to reduce content of nonmetallics and to receive required macrostructure of uninterruptedly-casted billet.
1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к выплавке стали с последующей внепечной обработкой.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to steel smelting followed by out-of-furnace processing.

Известен способ выплавки подшипниковой стали в дуговых электропечах с основной футеровкой по классической технологии с раскислением в печи или в печи и ковше и с обработкой металла во время выпуска хорошо раскисленным печным шлаком, причем количество раскислителей и порядок их введения в металл варьируются /1/.A known method of smelting bearing steel in electric arc furnaces with a main lining according to classical technology with deoxidation in the furnace or in the furnace and ladle and with metal processing during the production of well deoxidized furnace slag, the number of deoxidizers and the order of their introduction into the metal vary / 1 /.

К недостаткам известного способа следует отнести наличие в готовом металле глобулярных неметаллических включений сложного состава, ухудшающих качество металла, снижающих свойства готового проката, рентабельность выпускаемой продукции.The disadvantages of this method include the presence in the finished metal of globular non-metallic inclusions of complex composition, worsening the quality of the metal, reducing the properties of the finished product, the profitability of the products.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ плавки подшипниковой стали в основной дуговой печи под одним шлаком с раскислением в ковше алюминием и кремнием и последующей продувкой металла в ковше инертным газом, когда с целью уменьшения количества и размеров глобулярных неметаллических включений в готовой стали перед выпуском повышают окисленность печного шлака основностью 1-1,5 присадкой твердых окислителей в количестве 3-5 кг на тонну стали до содержания FeO 8-20%, а во время выпуска и последующей продувки инертным газом, металл обрабатывают этим шлаком (SU 580228, С21С 5/52, опубл. 15.11.77).The closest analogue of the claimed invention is a method of melting bearing steel in the main arc furnace under one slag with aluminum and silicon deoxidation in the ladle and subsequent blowing of the metal in the ladle with inert gas, when, in order to reduce the number and size of globular nonmetallic inclusions in the finished steel, they increase oxidation before release furnace slag with a basicity of 1-1.5 additive of solid oxidizing agents in the amount of 3-5 kg per ton of steel to an FeO content of 8-20%, and during the production and subsequent purge with an inert g Zoom metal treated by this slag (SU 580228, S21S 5/52, publ. 15.11.77).

Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.The known method does not provide the desired technical result for the following reasons.

Найденный в известном способе технологический прием повышения содержание окислов железа в шлаке до 8,0-20,0% и обработка металла в ковше этим высокоокисленным шлаком (содержание FeO до 20%) приведет к увеличению содержания эндогенных неметаллических включений, за счет разрушения футеровки печи и ковша, что приведет к снижению стойкости печи и ковша, рентабельности.Found in the known method, the technological method of increasing the content of iron oxides in the slag to 8.0-20.0% and processing the metal in the ladle with this highly oxidized slag (FeO content up to 20%) will lead to an increase in the content of endogenous non-metallic inclusions due to the destruction of the furnace lining and bucket, which will lead to a decrease in the durability of the furnace and bucket, profitability.

В то же время, обработка металла в ковше высокоокисленным шлаком приведет к повышенному угару алюминия и кремния, образованию большого количества оксидов этих элементов которые плохо удаляются из металла и требуется дополнительное время на проведение внепечной обработки (в том числе, продувка аргоном), что приводит к затягиванию процесса производства, снижается производительность агрегатов, свойства готового проката.At the same time, processing the metal in the ladle with highly oxidized slag will lead to increased waste of aluminum and silicon, the formation of a large number of oxides of these elements that are poorly removed from the metal and additional time is required for out-of-furnace treatment (including argon purging), which leads to delaying the production process, reduced productivity of units, the properties of finished products.

Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: плавление, окисление, доводку металла в печи под основным шлаком с переменной окисленностью, выпуск металла в ковш и раскисление металла кусковыми кремнийсодержащими материалами и алюминием, продувку расплава нейтральным газом в ковше и наведение шлака в нем,Signs of the closest analogue that coincide with the essential features of the claimed invention: melting, oxidation, lapping of the metal in the furnace under the main slag with variable oxidation, metal discharge into the ladle and metal deoxidation with lump silicon materials and aluminum, melt blowing with neutral gas in the ladle and slag induction in it ,

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа выплавки стали, при котором получается требуемое содержание кремния в готовой стали, при наименьших затратах, повышается выход годного, увеличивается стойкости печей и сталеразливочных ковшей, снижается содержания неметаллических включений.The basis of the invention is the task of improving the method of steelmaking, which produces the required silicon content in the finished steel, at the lowest cost, increases yield, increases the resistance of furnaces and steel casting ladles, and reduces the content of non-metallic inclusions.

Технический результат достигается тем, что в способе выплавки и внепечной обработки стали включающем плавление, окисление, доводку металла в печи под основным шлаком с переменной окисленностью, выпуск металла в ковш и раскисление металла кусковыми кремнийсодержащими материалами и алюминием, продувку расплава нейтральным газом в ковше и наведение шлака в нем, согласно изобретению после продувки расплава нейтральным газом в ковше металл передают на установку печь-ковш, определяют содержание окислов железа в шлаке по приходу на установку печь-ковш, проводят усреднительную продувку и осуществляют порционную загрузку ферросплавов, включая ферросилиций, причем необходимый расход ферросилиция определяют из выражения:The technical result is achieved by the fact that in the method of steel smelting and out-of-furnace treatment, the method includes melting, oxidizing, finishing the metal in a furnace under the main slag with variable oxidation, releasing the metal into the ladle and deoxidizing the metal with lumpy silicon-containing materials and aluminum, blowing the melt with neutral gas in the ladle and guidance the slag in it, according to the invention, after the melt is purged with neutral gas in the ladle, the metal is transferred to the ladle furnace, the content of iron oxides in the slag is determined upon arrival at the plant ladle furnace, homogenization is carried out and carry out a purge Batch ferroalloys, including ferrosilicon, ferrosilicon and the required flow rate is determined from the expression:

QFeSi=0,025×(FeO)шл + 3,28 × Siотд - 8,43 × Siприх - 0,002 × Опр + 1,757, гдеQ FeSi = 0.025 × (FeO) tr + 3.28 × Siotd - 8.43 × Siprich - 0.002 × Opr + 1.777, where

QFeSi - расход ферросилиция, кг/т;Q FeSi — consumption of ferrosilicon, kg / t;

(FeO)шл - содержание окислов железа в шлаке по приходу на агрегат ковш печь, %;(FeO) sl - the content of iron oxides in the slag upon arrival at the ladle furnace unit,%;

Опр - содержание кислорода в металле по приходу на агрегат ковш печь-, ррм;Opr - the oxygen content in the metal upon arrival at the unit ladle furnace-, ppm;

Siотд - требуемое содержание кремния в металле перед отдачей на разливку, %;Siotd - the required silicon content in the metal before being cast,%;

Siприх - содержание кремния после проведения усреднительной продувки на печи ковше, %;Siprikh - silicon content after averaging purge on the ladle furnace,%;

0,025; 3,28; 8,43; 0,002; 1,757 - коэффициенты, полученные опытным путем.0.025; 3.28; 8.43; 0.002; 1,757 - coefficients obtained experimentally.

Сущность заявляемого технического решения заключается во вводе ферросилиция на установке печь-ковш в зависимости от содержания окислов железа в шлаке.The essence of the proposed technical solution is to introduce ferrosilicon at the ladle furnace, depending on the content of iron oxides in the slag.

Расчет расхода ферросилиция в зависимости от окисленности металла позволяет получить требуемое содержание кремния в готовой стали, снизить содержание неметаллических включений, получить требуемую макроструктуру непрерывнолитой сортовой заготовки.Calculation of the consumption of ferrosilicon depending on the oxidation of the metal allows to obtain the required silicon content in the finished steel, to reduce the content of non-metallic inclusions, to obtain the required macrostructure of continuously cast billet.

Данный способ иллюстрируется следующим примером.This method is illustrated by the following example.

Выплавляется сталь марки 3 сп. В печь завалили 104 тонны металлолома, опустили свод и включили печь на 10 ступени, затем перешли на 18 ступень, включили RCB (1-5). Расход газа 150 м3/ч, а кислорода 310 м3/ч.Smelted steel grade 3 joint venture. 104 tons of scrap metal were piled into the furnace, the arch was lowered and the furnace was switched on by 10 steps, then they switched to 18 steps, RCB (1-5) was turned on. Gas consumption is 150 m 3 / h, and oxygen 310 m 3 / h.

По ходу отдали порциями 600-800 кг СаО около 2,5 тонн. Отработав 5,5 МВт, печь отключили и произвели заливку 40 тонн жидкого передельного чугуна. Израсходовав около 22 МВт, печь отключили и произвели подвалку металлолома в количестве 45 тонн. После расплавления подвалки произвели измерение температуры металла - 1560°С, и отобрали пробу металла по расплавлении, после чего снова подали напряжение (10 ступень) и произвели нагрев металла в течение 4 минут. Отключив напряжение, произвели измерение температуры, которая составила 1628°С. Затем металл выпустили в ковш, во время выпуска провели раскисление металла, присадив 620 кг 65% ферросилиция, 805 кг 78% ферромарганца и 120 кг вторичного чушкового алюминия, присадили около одной тонны свежеобожженной извести и одновременно продували металл через пористые пробки аргоном.About 600 tons of CaO were distributed in portions along the way. After working out 5.5 MW, the furnace was turned off and 40 tons of liquid pig iron were filled. Having consumed about 22 MW, the furnace was turned off and scrap metal was dumped in an amount of 45 tons. After melting the basement, the metal temperature was measured - 1560 ° С, and a metal sample was taken by melting, after which voltage was applied again (10 stage) and the metal was heated for 4 minutes. Turning off the voltage, made a temperature measurement, which amounted to 1628 ° C. Then the metal was released into the bucket, during the release, the metal was deoxidized, adding 620 kg 65% ferrosilicon, 805 kg 78% ferromanganese and 120 kg secondary pig aluminum, added about one ton of freshly calcined lime, and at the same time the metal was blown through porous corks with argon.

Далее металл передали на установку ковш-печь. По приходу металла начали продувку металла аргоном через пористые пробки со средним расходом 306.5 л/мин. Затем произвели замер температуры металла (1590°С) и содержания кислорода (65,4 ррм, требуется перед отдачей на разливку 35 ррм). Через 3 минуты, проведя усреднительную продувку, отобрали пробу металла и шлака для определения химического состава. Химический состав металла - 0.14% углерода, 0.16% кремния и 0.49% марганца; содержание окислов железа в шлаке - 9%. Содержание кремния перед отдачей должно быть 0.17-0.21%, а содержание марганца должно быть в соотношении 3 : 1. Ферросплавы вводили порциями. Сначала ввели ферросилиций с расходом, определенным согласно формуле:Next, the metal was transferred to the ladle furnace installation. Upon the arrival of the metal, they began to purge the metal with argon through porous plugs with an average flow rate of 306.5 l / min. Then they measured the temperature of the metal (1590 ° C) and oxygen content (65.4 ppm, it is required before casting 35 ppm for casting). After 3 minutes, after conducting an averaging purge, a sample of metal and slag was taken to determine the chemical composition. The chemical composition of the metal is 0.14% carbon, 0.16% silicon and 0.49% manganese; the content of iron oxides in the slag is 9%. The silicon content before recoil should be 0.17-0.21%, and the manganese content should be in a ratio of 3: 1. Ferroalloys were introduced in portions. First introduced ferrosilicon with a flow rate determined according to the formula:

QFeSi=0,025×9.0+3,28×0,195-8,43×0,16-0,002×65,4+1,757=1,14 кг/т,Q FeSi = 0.025 × 9.0 + 3.28 × 0.195-8.43 × 0.16-0.002 × 65.4 + 1.757 = 1.14 kg / t,

затем присадили ферромарганец. Введя ферросплавы, отобрали пробу металла для определения химического состава. В пробе было получено содержание кремния 0.185% и 0.57% марганца. Что соответствует требованиям. Доведя металл до требуемой температуры отдачи на разливку (1604°С), металл передали для разливки на сортовой машине непрерывного литья заготовок.then they added ferromanganese. Introducing ferroalloys, a metal sample was taken to determine the chemical composition. The silicon content of 0.185% and 0.57% manganese was obtained in the sample. Which meets the requirements. Bringing the metal to the required temperature of return to casting (1604 ° C), the metal was transferred for casting on a high-quality continuous casting machine.

При данном способе выплавки стали получается требуемое содержание кремния в готовой стали, при наименьших затратах, повышается выход годного, увеличивается стойкости печей и сталеразливочных ковшей, снижается содержание неметаллических включений.With this method of steelmaking, the required silicon content in the finished steel is obtained, at the lowest cost, the yield is increased, the resistance of furnaces and steel casting ladles is increased, and the content of non-metallic inclusions is reduced.

Источники информацииInformation sources

1. Воинов С.Г., Шалимов А.Г. и др. Рафинирование металла синтетическим шлаком. М.: Металлургия, 1970.1. Voinov S.G., Shalimov A.G. et al. Metal refining with synthetic slag. M .: Metallurgy, 1970.

Claims (1)

Способ выплавки и внепечной обработки стали, включающий плавление, окисление, доводку металла в печи под основным шлаком с переменной окисленностью, выпуск металла в ковш и раскисление металла кусковыми кремнийсодержащими материалами и алюминием, продувку расплава нейтральным газом в ковше и наведение шлака в нем, отличающийся тем, что после продувки расплава нейтральным газом в ковше металл передают на установку печь-ковш, определяют содержание окислов железа в шлаке по приходу на установку печь-ковш, проводят усреднительную продувку и осуществляют порционную загрузку ферросплавов, включая ферросилиций, причем необходимый расход ферросилиция определяют из выражения:
QFeSi=0,025·(FeO)шл+3,28·Siотд-8,43·Siприх-0,002·Опр+1,757,
где QFeSi - расход ферросилиция, кг/т;
(FeO)шл - содержание окислов железа в шлаке по приходу на установку печь-ковш, %;
Опр - содержание кислорода в металле по приходу на установку печь-ковш, млн-1;
Siотд - требуемое содержание кремния в стали перед передачей на разливку, %;
Siприх - содержание кремния после проведения усреднительной продувки на установке печь-ковш, %;
0,025; 3,28; 8,43; 0,002; 1,757 - коэффициенты, полученные опытным путем.
The method of steel smelting and out-of-furnace treatment, including melting, oxidizing, finishing metal in a furnace under the main slag with variable oxidation, releasing metal into a ladle and deoxidizing metal with lump silicon materials and aluminum, blowing the melt with neutral gas in the ladle and introducing slag in it, characterized in that after the melt is purged with neutral gas in the ladle, the metal is transferred to the ladle furnace, the content of iron oxides in the slag is determined upon arrival to the ladle furnace, an averaging blow is performed and carry out portion loading of ferroalloys, including ferrosilicon, and the required flow rate of ferrosilicon is determined from the expression:
Q FeSi = 0.025 · (FeO) ch + 3.28 · Siotd-8.43 · Siprikh-0.002 · Odd + 1.757,
where Q FeSi is the consumption of ferrosilicon, kg / t;
(FeO) sl - the content of iron oxides in the slag upon arrival at the ladle furnace,%;
ODA - the oxygen content in the metal upon arrival at the ladle furnace, mln -1 ;
Siotd — required silicon content in steel before transfer to casting,%;
Siprikh - silicon content after averaging purge at the ladle furnace,%;
0.025; 3.28; 8.43; 0.002; 1,757 - coefficients obtained experimentally.
RU2006137380/02A 2006-10-23 2006-10-23 Technique of steel smelting and ladle metallurgy RU2343207C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137380/02A RU2343207C2 (en) 2006-10-23 2006-10-23 Technique of steel smelting and ladle metallurgy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137380/02A RU2343207C2 (en) 2006-10-23 2006-10-23 Technique of steel smelting and ladle metallurgy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006137380A RU2006137380A (en) 2008-05-10
RU2343207C2 true RU2343207C2 (en) 2009-01-10

Family

ID=39799434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006137380/02A RU2343207C2 (en) 2006-10-23 2006-10-23 Technique of steel smelting and ladle metallurgy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343207C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1475931A1 (en) * 1986-10-28 1989-04-30 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии Method of producing bearing steel
RU2095429C1 (en) * 1995-11-02 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа Волжский трубный завод Method of producing roller-bearing steel
RU2197538C2 (en) * 2000-09-21 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making bearing steel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1475931A1 (en) * 1986-10-28 1989-04-30 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии Method of producing bearing steel
RU2095429C1 (en) * 1995-11-02 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа Волжский трубный завод Method of producing roller-bearing steel
RU2197538C2 (en) * 2000-09-21 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making bearing steel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006137380A (en) 2008-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104611502A (en) Aluminum-containing and sulfur-containing series gear steel smelting process
RU2254380C1 (en) Method of production of rail steel
CN103555886B (en) Method for smelting ultralow-sulfur steel by using vanadium-containing molten iron
RU2405046C1 (en) Method of steel smelting, deoxidation, alloying and treatment
RU2235790C1 (en) Rail steel melting method
CN102409133A (en) Method for producing 23MnB steel by vacuum method
RU2258084C1 (en) Method of making steel in electric arc furnace
RU2197535C2 (en) Method of making steel in electric arc steel- melting furnace
RU2386703C1 (en) Method of steelmaking in basic oxygen converter
RU2135601C1 (en) Method of steel melting in converter
RU2343207C2 (en) Technique of steel smelting and ladle metallurgy
RU2302471C1 (en) Method of making steel in electric arc steel melting furnace
RU2465337C1 (en) Method of steelmaking in basic oxygen converter
RU2542157C1 (en) Method of steelmaking in arc furnace
RU2312902C1 (en) Method of refining rail steel in furnace-ladle
RU2384627C1 (en) Steel-making method in arc electric steel-smelting furnace
RU2347820C2 (en) Method of steel melting
RU2291204C2 (en) Method of making rail steel
RU2294382C1 (en) Charge for smelting the steel in the arc-furnaces
RU2333255C1 (en) Method of steel smelting
RU2398890C1 (en) Procedure for refining rail steel in ladle
RU2732840C1 (en) Steel melting method in oxygen converter
RU2398888C1 (en) Procedure for melting rail steel
RU2437941C1 (en) Procedure for melting steel in arc steel melting furnace with increased consumption of liquid iron
RU2272078C1 (en) Method of making steel