SU1164279A1 - Способ обработки расплава стали в ковше редкоземельными металлами - Google Patents

Description

Изобретение относится.к металлургии стали, а именно к процессам внепечной обработки расплавов стали активными металлодобавками с продувкой аргоном. 5

. Целью изобретения является уменьшение угара редкоземельных металлов, повышение эффективности модифицирования и качества стали за счет предварительной дегазации 10 расплава'продувкой аргоном и оптимизации момента и места ввода сплавов редкоземельных металлов.

Сущность изобретения заключается в том, что активные металлодо- 15

бавки фракции 50-250 мм вводят под зеркало металла единовременно через 5-8 мин после начала продувки инертным газом в зону формирования нисходящих потоков, ограниченную 20 окружностью с центром в точке, находящейся на половине диаметра зеркала металла в ковше, радиусом, равным расстоянию между этой точкой и центром фурмы для продувки ме- . 25 талла инертным газом.

Предварительная продувка нейтральным газом в течение 5-8 мин обеспечивает достаточную дегазацию основного металла, усреднение темпе- 39 ратур по высоте ковша, удаление продуктов раскисления на границу раздела фаз в ковше, где они захватываются шлаковым покровом, что исключает восстановление некоторых вредных примесей активными добавками и их миграцию в расплав.

Кроме того, при продувке возбуждаются интенсивные нисходящие массопотоки в ковше, что улучшает взаимодействие с основным металлом и ускоряет усвоение активных металлодобавок. Этого невозможно достичь, если вести продувку менее 5 мин. В случае продувки более 8 мин, как показали эксперименты, металл в ковше переохлаждается, что не дает возможности обеспечить единовременный ввод необходимого количества ферросплавов. Металл невозможно полНостью разлить на УНРС. Это Значительно снижает выход годного металла.

При опытной проверке способа в результате химического анализа . отобранных проб шлака на мениске ме- 55 талла в ковше установлено, что при вводе больших масс (до 300 кг и более) ферросплавов фракции 5-30 мм \

растет содержание окислов в шлаке. Мелкая фракция большой массы, зафиксированная оболочкой, после расплавления последней в основном оплавляется в массу значительного объема с объемной плотностью, почти в 2 раза меньшей, чем у обрабатываемого расплава. Такая масса обладает большим гидродинамическим сопротивлением. Нисходящие потоки, возникающие при продувке аргоном, не могут увлечь всю массу на глубину. Изза меньшей плотности она всплывает на мениск металла и попадает в шлак, где .окисляется. Это снижает ' эффективность модифицирования и увеличивает расход ферросплавов.

При вводе металлодобавок фракции свыше 250 мм также растет содержание окислов редкоземельных элементов в шлаке. Попадая в металл после разрушения оболочки, крупные куски (более 250 мм) оказывают значительное гидродинамическое сопротивление и из-за большого количества внутренних пор имеют малую объемную плотность й низкую Теплопроводность. В результате они всплывают раньше, чем металл успевает их расплавить. Таким образом, фракция 50-250 мм является оптимальной и обеспечивает максимальное усвоение ферросплавов, превышающее усвоение добавок, имеющих неоптимальную фракцию.

Важным фактором является влияние на интенсивность усвоения металлодобавок нисходящих потоков, возникающих при продувке металла аргоном. Зона зарождения нисходящих потоков расположена в середине зеркала металла в ковше и ограничена окружностью с центром в точке, находящейся на половине диаметра зеркала металла.

Пример .В ковш емкостью 330 т, заполненный конвертерной сталью типа 09Г2ФБ, после'7 мин предварительной продувки аргоном через погружаемую сверху фурму вводят в зону формирования нисходящих потоков 300-400 кг ферросплава, содержащего 25-35% РЗМ фракции 100-200 мм предварительно помещенного в металлическую оболочку в виде емкости из листовой стали. В качестве такой емкости используют транспортную металлическую тару. Контейнеры подают в ковш краном или с помощью спез 1164279 . 4

циального подающего устройства, позволяющего направлять ферросплавы в заданную точку на зеркале металла; так как плотность ферросплава в 2-3 раза больше, чем плотность шлака, то при погружении металлическая оболочка уходит под шлак до соприкосновения с металлом. За счет тепла перегрева расплава часть погруженной в металл оболочки расплавляется и ферросплав, увлекаемый нисходящими массопотоками, затягивается на глубину, где расплавляется и вступает во взаимодействие с расплавом. Продолжение продувки стали аргоном способствует ускорению этого процесса,

В результате проведенного химанализа проб, взятых с листа, установлено. следующее. Применение фер- ад росплава, содержащих РЗМ оптимальной фракции 50-250 мм, обеспечивает их максимальное усвоение на 1040% больше, чем усвоение таких же добавок неоптимальной фракции, и в ₅ .4-5 раз больше, чем при вводе РЗМ без оболочки сразу за конвертером без продувки металла аргоном. Время расплавления 400 кг ферросплава в 320-тонном ковше в процессе продув10 ки стали аргоном 2-3 мин.

Исследование макроструктуры литого сляба из металла, обработанного по предлагаемому способу показало снижение осевой ликвационной неод15 породности на 1-1,5 балла по сравнению со слябом из Металла по обыч. ной технологии. Отмечено также снижение количества сульфидов в металле на 15-20%, достигаемое эа счет / лучшего усвоения РЗМ, входящих в сое тав мёталлодобавок.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА СТАЛИ В КОВШЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ, включающий введение их в расплав в металлической оболочке и продувку аргоном, отличающийся тем, что, с целью уменьшения угара редкоземельных металлов, повышения эффективности модифицирования и качества стали, сплавы редкоземельных металлов вводят фракции 50-250 -мм под зеркало металла единовременно через 5-8 мин после начала продувки в зону формирования нисходящих потоков расплава.

   1164279 2