SU1071645A1 - Способ производства стали - Google Patents

Description

О5 4 СП Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах. Извесаен способ производства стали в дуговой печи, включающий по ледовательный р д операций: расплав ление шихты, обновление шлака плавлени  присадками извести и твердого окислител  (железна  руда, агломерат , железорудные окатьшш И др.) продувку металла кислородом, часзтичное Каление окислительного ишака , введение в ванну кусковых Легирующих материалов, присадку шлакообразующих ,/раскисление рафинировоч ного шлака порошкообразными раскислител ми и выпуск металла и шлака в ковш til. Недостатками способа  вл ютс  низкие скорости растворени  извести в окисленном малоподвижном Снизкоактйвном ) ишаке, что приводит к длительному периоду растворени  извести (при вводе 30 кг/т извести в, 100-тонную печь ее растворени  в окислительном шлаке составл ет 57 МИН), а следовательно, к удлинению рафинировочного период ; высокие угары порошкообразных раскислителей из-за введени  их на поверх ность ванНы за 30-35 мин до выпуска металла из печи при работающих дугах; высокие угары легирующих элементов как из-за отсутстви  пред варительного раскислени  ванны-алюминием , так и вследствие раннего ( в начале рафинировки; легировани  металла на полный химический анализ невозможность обеспечени  низкого содержани  серы в стали из-за окис лени  порошкообразных раскислителей в процессе выдержки металла под дугами в печи и загущени  ишака, обусловленного повышением содержани в шлаке Mgp из футеровки печи. Указанные причины привод т к не обходимости проведени  длительного рафинировочного периода плавки в печи,составл ющего, как правило, 50-,80 мин. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ выплавки стали в дуговой печи, включающий расплавление шихты, обновление шлака плавлени  присадками извести и окислител , продувку металла кислородом, частичное удаление окислительного шлака, легированиеметалла, присадку шлакообраэующих,раскисление рафи нировочного шлака и выпуск металла и шлака в ковш. Способ осуществл ют следующим образом: загружают ших ту и расплавл ют ее, ввод т известь и. железную руду, продувают распла  кислородом через фурму, окачивают окислительный ишак частично, присаживают легирующие ферросплавы, навод т рафинировочный шлак присадкой извести, производ т диффузионное раскисление шлака, после чего выпускают металл в ковш С2.1. Недостатком известной.технологии  вл ютс  низкие скорости растворени  шлакообразующих, что приводит к удлинению периода рафинировани  металла, низкие, скорости обменных реакций карбюризатор (а равно и порошок, раскислител ; - закись железа , что требует длительного времени дл  восстановлени  железа из окислов шлака, а также высокий угар раскислителей при длительной выдержке металла в печи дл  его рафиниров .ки при работающих мощных дугах электропечи. Целью изобретени   вл етс  сокращение времени рафинировани , снижение- содержани  серы в готовом металле и повышение степени усвоени  кремни . Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу производства стали, включак«г1ему расплавление, шихты, обновление шпака плавлени  присадками извести и окислител , продувку металла кислородом, частичное удаление окислительного шлака, легирование металла, присадку шлакообразующих , раскисление рафинироBOyjpro шлака и выпуск металла и шлака в остаток окислитель|Ного шлака ввод т карбюризатор в количестве 0,8-2,7 кг/т совместно. с известью в количестве 18-30 кг/т и разжижителем шлака в количестве 1,5-4,0 кг/т, легируют металл одновременно с раскислением шлака алюминием в количестве 0,5-1,2 кг/т, а за 1-4 мин до выпуска металла выключают печь и одновременно на поверхность ванны вврд , кг/т: силико .каЛыщй 1,1 - 2,8;, алюминий 0,72 ,0/ порошок феЕ росилици  1-3, разжижитель шлака 2-4,5 с последующим перемешиванием ванны. В качестве карбюризатора можно мен ть кокс, каменный или бурый уголь, нефт ной пек, графит и другие материалы на основе углерода, в качестве разжижител  шлака - шамот, боксит, плавиковый шпат и другие природные или синтетические материалы, обладающие способностью разжижать сталеплавильные шлаки. Прием удалени  части окислительного шлака из печи после окислени  примесей кислородом широко известен и позвол ет сократить рефосфорацию металла при. посл.едующем раскислении шпака. Присадка шлакообразующих и легирование металла позвол ет снизить

активность закиси железа шлака как за счет разбавлени  шлака- известью и плавиковым шпатом, так и за счет восстановлени  карбюризатором за сими железа шлара при совм стном вводе шлакообразующих и карбюризоатора. Введение извести совместно с разжижитечем шлака, например бокситом, позвол ет, иметь активный высокоподт вижный шлак в самый начальный пе-/ риод рафинировани  металла, а добавка карбюризатора,, с одной сторойы,ч позвол ет сократить врем  растворени  извести в окислительно шлаке с 7-8 ДО 1 - 2 мин, а, с другой иметь перед- легированием металла 15 низкие концентраоди окислов железа в шлаке (менее 10%).

Добавка к извести менее 1,5 кг/т разжижител  шлака не позвол ет получить жидкоподвижный шлак, а добав- 20 ка 4,0 кг/т разжижител  обеспечивает жидкотекучесть даже магнезиального шпака (Сс содержанием окиси магни  пор дка 18-22%).

Добавка .к извести менее 0,8 кг/т 25 карбюризатора не позвол ет снизить концентрацию суммы окислов железа в шлаке менее 10%, а добавка более

2,7 кг/т карбюризатора приводит кнауглероживанию металла. JQ

Совмещение предварительного раскислени  шлака алюминием с легированием металла позвол ет стабилизировать усвоение легирующих сталью за счет снижени  содержани  кислоро ,/ да в шлаке в зоне легировани , при этом совмещение этих операций позвол ет сократить врем  рафинировочного периода на ;3-5 мин без ущерба дл  качества стали.

При этом последующее введение в 0 металл силикокальци  обуславливает неполное легирование металла кремнием (легирование с учетом кремни , вносимого силикокальцием),

Введение в шлак вместе с легиру- 45 ющими менее 0,5 кг/т алюмини  не предохран ет легирующие от окислени  шлаком, так как содержание

окислов железа в шлаке не снижаетс 

lu%, а введение более 1,2 кг/т 50 алюмини  в шлак не приводи:т к получению дополнительного положительного эффекта.. .

Одновременное введение ,за мин

до выпуска порошкообразногс5. Ферроси-. 55 лици  дл  раскислени  шлака, гшюми-.. ни , силикокальци  и разжижител  шлака при отключенной печи; позвол ет полностью исключить угары элементов в шлаке и металле за счет длительнос-60 ти рафинировочного периода и работы в это врем  электрических дуг,

Одновременное введение порошкообразных раскислителей в шлак и кусковых материалов в металл.позвол - з

ет еовместить операции и тем самым сократить длительность рафинировочного периода, исключить угар порошкообразных и кусковых материалов за счет исключени  вли ни , дуги и сокращени  времени выдержки в печи в течение 1,4 мин. Времени 1 мин не хватает дл  дачи., материалов и их перемешивани , а врем  нахождени  ванны печи 4 мин без вли ни  дуг приводит к потере температуры металла и. необходимости вк.лючени  печи.

Нижний предел введени  в металл силикокальци , равный 1,1 кг/т, обусловлен необходимостью получени  оп-. тимальной степени десульфурации металла , а введение более 2,8 кг/т силикокальци  эконсадически не оправдано . Введение алюмини  целесообразно производить 50% порошком, а 50%куском дл  раскислени  шлака и ме- . талла соответственно.. Дача менее 0,7 кг/т алюмини не приводит к получению раскисленности шлака и металла , необходимой дл  получени  содержани  серы в металле менее 0,020%, а введение более 2 кг/т алюмини  приводит к зат гиванию канала сталеразл ивочного стаканчика разливочного ковша. Пределы введени  порошкосЗбраз.ного ферросилици  в шлак кг/т обусловлены выплавкой стали различного назначени , при этом большие значени  расхода относ тс  к низкоуглеродистым стал м , а меньшие - к выоокоуглеродистым и легированным.

Введение в шлак мене.е 2 кг/т разжижител  не позвол ет получить жидкоподвижный шлак, а введение более 4,5 кг/т-разжижител  не приводит к дальнейшему повышению жидкотекучести шлака.

. П р и м е р 1. В 100-тонной дуговой печипри выплавке Ст 20 расплавл ли шихту, обновл ли шлак плавлени  спуском и присадками 20 кг/т извести и 100 кг/т железорудных окатышей, продували металл кислородом с расходом 2рОО , удал ли 50% окислительного шлака, что соответствует оставлению 3 тшлака в печи, бросковой машиной присаживали на шлак смесь извести 1800 кг (18 кг/т), кокса 80 кг (0,8 кг/т) и боксита 150 кг {1,5 кг/т), легировали сталь кремнием до получени  .. его в металле 0,15% и марганцем на полный химический анализ введением сил1 комарганца в металл одновременно с введением 50 кг fO,5 кг/т. алюминием в шлак, нагревали металл до температуры выпуска , за 4 мин до выпуска выключали печь, поднимали электроды, вводили одновременно мульдой 110 кг (-1,1 кг/т), силикокальци , 70 кг (0,7 кг/т) алюМИНИН с35 кг порошка и 35 кг кусково Го алюмини .), 100 кг XI кг/т) порошка ферросилици , 200 кг (2 кг/т)) плавикового шпата/ перемешивали ванну и без включени  печи выпускали металл и шлак в сталеразливочный ковш.

Врем  рафинировани  металла в печи сокращаетс  на 18 мин (по сравнению с известным Способом), полностью ликвидируетс  дача материалов в печь вручную fлопатами), содержание серы сокращаетс  на 0,010 абс.%, а сквозное усвоение кремни  повышаетс  на 17%.

П р и м е р 2. В 50-тонной печи при выплавке стали 25Г2С после раскислени  шихты обновл ли шлак скачиванием , .присадками извести 15 кг/т и прокаткой окалины 10 fcr/т, продували металл кислородом с расходом 1800 м/ч, удал ли 30% шлака с оставлением его в печи в количестве 4 т. -На остаток окислительного шлака вводили смесь, состо щую из из- . вести в количестве 1200 кг (24 кг/т) каменного угл  87,5 кг .(17,5 кг/т) флюр итового концентрата 137,5 кг (2,75 кг/т). Легировали металл кремнием до получени  его в металле 0,20% и марганцем с одновременным введением в шлак 42,5 кг (0,85 кг/т) алюмини . За 2,5 мин до выпуска при температуре металла выключали печь, поднимали электроды, одновременно вводили в печь 97,5кг силикокальци  tl,95 кг/т), 67,5 (1,35 кг/т) алюмини  (33,75 кг порошка и 33,75 кускового алк 4ини ), 100 кг (2 кг/т) порошка ферросилици  и 162,5 кг (3,25 кг/т) плавикового шпата. После перемешивани  ванны производили выпуск металла и шлака из печи.

Врем  рафинировочного периода сокращено на 17 мин, полностью исключена дача материалов в печь вручную , содержание серы сокращаетс  на 0,0120 абс.%, а сквозное усвоение |фемни  повышаетс  на 11%.

Пример 3. При выплавке стали 4ОХ в 10-тонной печи расплавл ли шихту, обновл ли шлак присадками извести и железной руды, продували металл кислороде с расходом 4ОХ удал ли 10% окислительного шлака с оставлением его в количестве 500 кг, на остаток шлака ввели механическую смесь извести 300 кг (30 кг/тУ, пекового кокса 27 кг 2,7 кг/т) и боксита 40 кг (4,.О кг/т), ввели в металл феррохром и ферросилиций на 0,15% его содержани , а в шлак - 12 кг (1,2 кг/т) кускового алюмини , нагрели металл до , выключали печь, поднимали электроды, дали на поверхность ванны одновременно (одной мульдой V 28 кг силикокальци  (2,8 кг/т), 20 кг ( кг/т) алюми ш  (10 кг порошка и 10 кг кускау, 30 кг ( 3 кг/т) порошка ферросилици  и 45 кг (4,5 кг/т) шамота. После перемешивани  ванны металл и шлак выпускали в сталеразливочный ковш.

Врем  рафинировочного периода сокращено на 11 мий, полностью исключена дача материалов в печь вручную , содержание серы сокргццатес  на 0,009 абс.%, а сквозное усвоение кремни  повышаетс  на 15%.

Применение предлагаемого способа выплавки стали в ЭСПЦ Узбекметзавода позвол ет полностью отказатьс  от дачи порошкообразных раскислителей на шлак лопатами, сократить длительность рафинировочного периода на 12 мин (в среднем), сократить содержание серы в готовом металле и сообразно зтому количество прорывов металла при разливке на УНРС повысить усвоение кремни  на 15%. Гбдовой экономический эффект от использовани  составл ет 1,4-1,6руб/т в зависимости от марки стали.

Claims (4)

1. > СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ,_; включающий расплавление шихты, обновление шлака плавления присадками извести и окислителя, продувку металла кислородом, частичное удаление окислительного шлака, легирование металла, присадку шлакообразую щих, раскисление рафинировочного шлака и выпуск металла и шлака в ковш, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени рафинирования, снижения содержания серы в готовом металле и повышения степени усвоения кремния, на остаток окислительного шлака вводят карбюризатор в количестве 0,8-
2. 2,7 кг/т совместно с известью в количестве 18-30 кг/т и разжижителем шлака в количестве 1,5-4,0 кг/т, легируют металл одновременно с раскислением .шпака алюминием в количестве .0,5 1,2 кг/т, а за 1-4 мин до выпуска металла выключают печь и одновременно на поверхность ванны вводят, кг/т: силикокальций 1,1-2,8) алюминий 0,7-2,0) порошок ферросилиция 1,0-
3. 3,0) разжижитель шпака 2,0-
4. 4,5 с последующим перемешиванием ванны . ‘