SU1049551A1 - Способ выплавки стали в кислородном конверторе - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТОРЕ, включающий продувку металла кислородом, предварительное раскисление ванны алюминием и окончательное раскисление и легирование во врем  выпуска плавки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени усвоени  раскислителей и легирующих элементов , улучшени  качества металла и увеличени  выхода годного, предварительное раскисление провод т по истечении 98-99% времени продувки путем присадки в ванну ферроалюмини , с содержанием алюмини  55-65% в количестве 2,5-3,5 кг/т стали.

Description

4

СО

ел ел

Изобретение OTIIOCHTCH к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в кислородных конвертерах.

Известен способ выплавки кислородно-конвертерной стали, при котором по окончании продувки металла в ванну присаживают термоантрацит и молотый ферросилиций в количестве 1 кг/т стали. После вьщежки в течение 3-5 мни в ванну ввод т силикомарганец и ферросилиций. Во врем  в.ыпуска под струю металла дают алюминий l .

Недостатком этого способа  вл етс  поздн   присадка алюмини  и ввод кремни  в металл при высоком содержании в нем кислорода, что приводит к повышенной загр зненности стали крупными силикатныТШ включени ми, которые не успевают всплыть и остаютс  в слитке, снижа  качесво .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению  вл етс  способ выплавк стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, предварительное раскисление ванны алюминием и окончательное раскисление и легирование во врем  выпуска плавки, при котором алюминий, предварительн покрытий углеродистым составом, ввод т через шлак, наход щийс  в споконом состо нии после окончани  продувки кислородом, в ванну конвертера 2.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  степень усвоени  раскислителей и легирующих элементов , привод ща  к ухудшению качеств металла за счет увеличени  содержани  неметаллических включений и снижению выхода годного.

Указанный недостаток  вл етс  следствием незначительного усвоени  вводимого в ванну конвертера алюмини  вследствие значительного его сгорани  при прохождении через шлак J1 также вследствие того, что он вводитс  в металл, наход щийс  в спокойном состо нии. Это ухудщает перемешивание алюмини  с металлом, ограничивает его контакт с кислородом, растворенным в металле, в результат чего часть алюмини  всплывает в шла не обеспечива  необходимого раскислющего эффекта.

Цель изобретени  - повышение степени усвоени  раскислителей и легирующих элементов, улучшение качества металла и увеличение выхода годного .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу выплавки стали в кислородных конвертерах, включающему продувку металла кислородом , предварительное раскисление

ванны алюминием и окончательное раскисление и легирование во врем  выпуска плавки, предварительное раскисление провод т по истечении 98-99% времени продувки путем присадки в ванну ферроалюмини  с содерл ани€ м алюмини  55-65% в количестве 2,53 , 5 кг/т сХали . .

Сущность изобретени  заключаетс  Е том, что введение алюмини  в металл в виде его сплава с железом позвол ет повысить его степень усвоени , так как ферроалюминий боле чем в 2 раза т желее чистого алюмини . Упрощаетс  сам процесс присадки алюмини , поскольку ферроалюминий, как и большинство ферросплавов, имеет кусковую форму и его ввод т в ванну через систему подачи сыпучих материалов, существующую з каждом конвертере, т,е, процесс полностью механизирован.

Предлагаемый способ опробывс1ли на 350 тонном конвертере с расходом жидкого чугуна 72% и металлолома 28% Вначале исследовали вли ние перемешивани  расплава на усвоение; aJ юмини  металлом. Расход ферроалюмини  на опытных плавках составл л 1т. Врем  ввода ферроалюмини -измен ли от момента 96%-времени от начала продувки до 30 с после окончани  . продувки. Длительность продувки измен ли от 15 до 25 мин. По каждому режиму работы проведено по три опытные плавки, усредненные данные по усвоению алюмини  на которых приведены в табл. 1.

Присадка ферроалюмини  в мокент меньше 98% времени продувки приводит к практически полному выгоранию алюмини , что св зано с длительным временем контакта кислорода дуть  с ванной. Присадка ферроалюмини  в момент окончани  продувки ванны кислородом или через некоторое врем  после окончани  продувки также приводит к повЕЛиенному угару алюмини . Это объ сн етс  отсутствием перемешивани  ванны и большими потер ми- алюмини  в шлаке.

Наилучшие результаты получены при присадке ферроалюмини  через 98-99% времени продувки. Продувка ванны после присадки ферроалюмини  в течение 9-30 с в зависимости от интенсивкости продувки способствует эффективному перемешиванию ферроалюмини  с металлом и обеспечивает высокую степень усвоени  алюмини .

Содержание алюмини  в ферроа:тюмйнии измен ли от 45 до 75%. Опытные плавки проводили в 350-тонном кислородном конвертере с расходом жидкого чугуна;72% и металлолома 28%. Расход ферроалюмини  на плавку составл л 1 т Длительность продувки равна 20 мин при интенсивности подачи кислорсзда 1100 мЗ/мин, Ферроалюминий присажив ли по истечении 98,5% -времени проду ки. По каждому режиму проведено по три опытные плавки. Показатели опыт ных плавок приведены в табл. 2. При использовании ферроалюмини  с содержанием алюмини  менее 55% усвоение алюмини  очень низкое. Это , св зано с тем, что такой ферроалюминий  вл етс  нестойким при хранении и самопроизвольно рассыпаетс  в порошок, который во врем  присадк в большом количестве выноситс  из конвертера. Ферроалюминий, имеющий более 65% алюмини , малоэффективно усваиваетс  металлом, так как его удельный вес приближаетс  к удельному весу шлака. Наилучшие показатели получены пр применении ферроалюмини  с содержа нием алюмини  . Такой алюмини  вл етс  стойким против саморассыпа ни  при хранении и технологичным пр изготовлении и применении. При присадке его в ванну благодар  хорошей плотности и вы.сокому удельному весу достигаетс  хороший контакт с метал лом и обеспечиваетс  высока  степен усвоени  алюмини . Дл  определени  оптимального рас хода ферроалюмини  проведены опытны плавки в 350-тонном конвертере с ра ходом жидкого чугуна 72% и металлолома 28%. Длительность продувки сос тавила 20 мин при расходе кислорода 1100 м /мин. Ферроалюминий с содержанием алюмини  61% присаживали по истечении 98,6% времени продувки. Расход ферроалюмини  измен ли от 525 до 1575 кг на плавку, что соответствовало 1,5-4,5 кг/т стали. По каждому режиму работы проведено по три опытные плавки. Полученные характеристики работы конвертера приведены в табл. 3, При расходе ферроалюмини  менее 2,5 кг/т не обеспечиваетс  необходимый (0,02-0,03) уровень его содерж ни  в металле перед раскислением. При расходе Более 3,5 кг/т содержан-ие алюмини  в металле превышает указанный уровень, ч-то не желательно Наилучшие результаты получены при расходе ферроалюмини  2,5-3,5 кг/т стали. Стабилизаци  содержани  алюмини  в металле (0,02-0,03%) обеспечивает посто нную окисленность стали гарантирует получение необходимого состава стали по основным регирующим элементам (марганцу, кремнию ванадию, титану). Указанное содержание алюмини  в стали обеспечивает также повышение жидкотекучести и Tex нологичности металла при разливке на машинах непрерывного лить  заготовок Ввод ферроалюмини  до присадки кремнийсодержащих раскислителей значительно снижает количество крупных силикатных включений в стали. Кратковременна  продувка кислородом способствует образованию хорошего контакта между ферроалюминием и железоуглеродистым расплавом и быстрому протеканию процессов его о 1ищени  от вредных примесей, особенно от серы. Ферроалюминий благодар  боль-шему удельному весу по сравнению с алюминием, лучше усваиваетс  металлом . Железо, наход щеес  в ферроалюминии , увеличивает выход годного металла . Повышению выхода годного способствует предварительное раскисление ванны алюминием, в результате чего часть железа и марганца переходит из шлака в метал.ч и .в значительной степени снижаетс , угар раскислителей и легирующих. Пример. В кислородный конвертер загружали 290 т чугуна и 110 т металлолома. Продувку осуществл ли кислородом с интенсивностью 700 . Известь в количестве 10 т присаживала на металлолом до заливки чугуна, а затем на 3,6 и 12- мин вводили еще 15 т извести. Плавиковый шпат в количестве 0,8 т присаживали порци ми на 6, 15 и 20 мин. За 20 сдо окончание продувки, длившейс  25 мин, в ванну присаживали 1 т ферроалюмини  с содержанием алюмини  61%. Во врем  выпуска в металл вводили марганец, кремний, ванадий и титан. С целью изучени  качества металла отбирали пробы из конвертера перед выпуском и из ковша. Дл  сравнени  проведены плавки с присадкой в ванну алюмини  после окончани  продувки металла кислородом . Результаты исследовайий приведены в табл. 4. Как видно из табл. 4, содержание неметаллических включений и кислорода снижаетс  в 2,7 раза, серы,- в 1,7 раза. Содержание азота остаетс  в том же уровне. Предлагаемый способ обеспечивает стабильные результаты по усвоению легирующих элементов. При это.м повышение усвоени  составл ет , абс,%:кремни  22 марганца 13, ванади  7, титана 20. Выход годного металла увеличилс  на 1,2%. Прокат полученный из опытного металла, обладает улучшенными физико-механическими свойствами. Экономический эффект за счет увеличени  выхода стали на 1,2% составит при производстве 0,3 млн.т стали 288 тыс.руб. в год.

510495514

Показатели

Режим работы

Таблица 1

Врем  присадки ферроаллюмини , % от начала продувки9697 98 Длительность продувки 15 мин, расход

Врем  продувки после присадки ферроалюмини , с3627189О Содержание алюг-ини  в металле на выпуске,% О 0,005 0,021 Длительность продувки 20 мин, расход

Врем  продувки после присадки ферроалюмини , с4836 24 12О Содержание алюмини  в металле на выпуске,% О 0,003 0,025

Длительность продувки 25 мин, расход кислорода 700 MVMHH

Врем  продувки после присадки ферроалюмини , с604530 15О

Содержание гшюмини ,

в металле на вьшуске,% О 0,003 0,027 0,032 0,018 0,011

Показатели Содержание алюмини  в ферроалюминии, % 45 50 55 Содержание алюмини  в металле на выпус- ке, %0,010 0,011 0,020

Таб лица Режим работы 30 с после 99 100 продувки кислорода 1500 MVMHH 0,028 0,016 0,008 кислорода 1100 0,028 0,015 0,009 60 $б 70 75 0,026 0,025 0,015 0,012 Удельный расход ферроалюмини , кг/т Содержание алюмини  в металле на выпус0 ,011 0,016 ке, %

Таблица 3 0,021 0,026 0,030 0,033 0,038

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТОРЕ, включающий продувку металла кислородом, предварительное раскисление ванны алюминием и окончательное раскисление и легирование во время выпуска плавки, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения раскислителей и легирующих элементов, улучшения качества металла и увеличения выхода годного, предварительное раскисление проводят по истечении 98-99% времени продувки путем присадки в ванну ферроалюминия, с содержанием алюминия 55-65% в количестве 2,5-3,5 кг/т стали.

   >