SU1117322A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включающий расплавление в электродуговой печи стального лома, дефосфорацию стали, скачивание окислительного пшака, расплавление ванадийсодержащих металлизованных окатышей, присадку в печь извести, слив металла со шпаком в ковш, подогрев стали в ковше электрическими дугами и продувку нейтральным газом, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  -продолжительности плавки в дуговой печи, повышени  стойкости ее футеровки и увеличени  усвоени  ванади  сталью, в печь на зеркало металла присаживают перед началом расплавлени  металлизрванных окатышей известь в количестве 15-25 кг/т стали, восстановление ванади  и железа из печного шлака производ т ,в ковше, причем восстановитель алюминий в виде гранул загружают в ковш порци ми в смеси с известью и плавиковым шпатом в соотношении 1:

Description

1 Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали в дуговьпс электропечах, в том числе с внепечным рафинированием металла в ковше. Известен способ получени  ванадиевой стали в электродуговых печах с использованием ванадиевых шпаков заключающийс  в Том, что шпак ввод  в завалку или в период плавлени  совместно с известью и восстановите лем в соотношении 1:(О,5-1,5):(О,1 0,5) 1. : Недостатком способа  вл етс  не ; обходимость использовани  чистой по фосфору металлошихты, так как п необходимости дефосфорации стали вместе с окиспительнь у шлаком буду потер ны окислы ванади . Известен также способ выплавки ванадийсодержащих сталей и легирую щие-восстановительна  смесь дл  ег осуществлени  Ш , заключающийс  : в том, что ванадиевый конвертерный шлак ввод т в восстановительный пе риод плавки в сталеплавильный агре гат совместно с восстановител ми и легнруюпугми элeмeнтaMIi в следующем соотношении (1 кг на 1 т металлозавалкн ): Ванадиевь Й конвертерный ишак10-20 Дробленый ферромарганец или силикомарганец5-15 Алюминиевый порошок , или крупка 0,1-1,0 Известн к или известь1-3 недостатком способа  вл етс  сни жение производительности сталепла .впльной печи, св занное с затратой време1 И на расплавление в восстанов телтлньт период ванадиевого шпака и восстановление из него окислов в нади  и железа. Наиболее близким по технической сущности идостигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  способ выплавки стали, включающий расплавлен D электродуговой печи стального лома, дефосфорацию стали, скачивани окислительного шпака, расплавление ванадийсодержащих металлизованньгх 22 окатышей, присадку в печь извести, слив металла со шлаком в ковш, подогрев стали в ковше электрическими дугами и продувку нейтральным газом. Суть известного способа заключаетс  в том, что сначала проплавл ют лом в количестве 70-80% садки, провод т дефосфорацию расплава, удал ют окислительный шлак, после этого расплавл ют чистые по фосфору металлизованные окатыши в количестве 20-30% завалки , навод т восстановительный шлак с расходом извести 20-25 кг/т, раскисл ют металл и щлак, в том числе алюминием в количестве 7,51 ,1 кг/т, в том числе 50-60% Ввиде порошка. В результате происходит восстановление окислов ванади  из ишака и легирование металла ванадием SJ. Недостатком известного способа  вл етс  уменьшение производительности дуговой печи из-за затраты дополнительного времени на восстановление из шлака, образующегос  при расплавлении металлизованных окатьш1ей, окислов железа и ванади . Степень металлизадии окатьш1ей составл ет не более 92%, причем весь ванадий находитс  в окатышах в окисной форме. Недостатком способа  вл етс  также разрушающее воздействие на .основную футеровку дуговой, печи железистого шлака пониженной основности, образующегос  при расплавлении окатышей. Кроме того, использование дл  раскислени  шлака порошкообразного алюмини  недостаточно эффективно, в результате чего усвоение ванади  составл ет .не более 94-97%. Целью изобретени   вл етс  уменьшение продолжительности плавки в дуговой печи, повышение стойкости ее футеровки и увеличение усвоенТи  , ванади  сталью. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу выплавки стали, включающему расплавление в электродуговой печи стального лома, дефосфорацию стали, скачивание окислительного шлака, расплавление ванадийсодержащих металлизованных окатьш1ей, присадку в печь извести, слив металла со шлаком в ковш, подогрев стали в ковше электрическими дугами и продувку нейтральным газом, в печь на зеркало металла присаживают перед началом расплавлени  ванадийсодержащих металлизованньгх окатьш1ей известь

3

в количестве 15-25 кг/т стали, восстановление ванади  и железа из печного шлака производ т в ковше, причем восстановитель - алюминий в виде гранул загружают в ковш порци ми в смеси с известью и плавиковым шпатом в соотношении 1:(2,3-2,7):(0,330 ,7) при общем расходе смеси 2026 кг/т стали и продувают сталь нейтрал ным газом в течение 5-50 мин, начина  чродувку одновременно с началом загрузЛи в ковш смеси алюмини  с известью и плавиковым шпатом,

I Введение в печь извести,в количестве 15-25 кг/т стали перед началом расплавлени  окатьшзей повышает основность образующегос  при плавлении окатьппей шлака и тем самым уменьшает разрушающее воздействие шлака на основную футеровку печи.

Перенесение операции восстановлени  окисленного печногй шлака из печи в ковш сокращает врем  пребывани  жидкого металла в печи и увеличивает тем самым ее производительность . Современные установки внепечного рафинировани  оборудованы устройствами электродугового подогрева стали и шлака и продувки их нейтральным газом, например аргоном. Благодар  этому возможна организаци  процесса полного восстановлени  окислов ванади  шлака в ковше и увеличение усвоени  ванади  сталью.

Загрузка алюмини  в ковш в смеси с известью и плавиковым шпатом способствует полноте протекани  реакции восстановлени  алюминием окисI лов ванади  шлака за счет образовани  химических соединений типа ЗСаО и 5СаО3Al20j. Восстановительный шлак, близкий по составу к этим химическим соединени м, обладает высокой жидкоподвижностью, относительно низкой температурой плавлени  ( i. 1500С), достаточной жидкоподвижностью и хорошей десульфурирующей способностью по отношению к стали.

Продувка расплава в ковше нейтральным газом во врем  раскислени  шлака способствует увеличению зоны взаимодействи  раскислительной смесо со шлаком, полноты протекани  реакции восстановлени  ванади , скорости и полноты осаждени  в сталь из шлака корольков восстановленного сплава ванади  с железом. Благодар 

322 .4

этому увеличиваетс  степень уопоени  ванади  сталью.

Введение в печь перед проплавлением металлизованных окатышей извести менее 15 кг/т не обеспечивает

оптимальной основности печного шлака, а введение извести более 25 кг/т приводит к дополнительному расходу электроэнергии и зат гиванию плавки

в св зи с образованием излишнего количества шлака.

Соотношение алюмини  и извести менее 1:2,3 не обеспечивает образование химически стойких алюминатов каль )ци . Соотношение алюмини  и извести (более 1:2,7 приводит к излишнему увеличению расхода электроэнергии на расплавление раскислительной смеси во врем  подогрева стали в ковше,

Присадка извести с плавиковым

шпатом в указанных соотношени х позвол ет сформировать известковый шлак с содержанием CaF в пределах 5-10%, Уменьшение содержани  CaF.i 5% не

позвол ет получить достаточно жидкоподвижный рлак. В свою очередь, увеличение содержани  СаР2 в шлаке 10% неоправданно увеличивает скорость разъединени  футеровки пшакового по са ковша и общую стоимость шлакообразующих,

Расход раскислительной смеси менее 20 кг/т стали не обеспечивает полного восстановлени  окислов ванади 

из шлака, а расход смеси более 26 кг/т стали не экономичен, так как вызывает дополнительный расход алюмини .

Продолжительность продувки металла нейтральным газом в течение5-50 мин объ сн етс ,с одной стороны, необходимостью проведени  восстановлени  ванади  и железа из шлака и осаждени  корольков металла, а,

с другой - проведени  десульфурации и дегазации металла. Дл  тех марок стали, дл  которых нет необходимости проводить десульфурацию и дегазацию металла. врем  продувки ближе к нижнему пределу указанного интервала.

Окончание продувки стали в ковше ранее, чем через 5 мин от начала загрузки в ковш очередной порции смеси алюмини  с известью и плавиковым шпатом не обеспечивает полноты осаждени  в сталь из шлака корольков сплава восстановленных ванади  и железа . Окончание продувки стали в

.5

ковше позже чем через 50 мин не приведет к дальнейшему снижению содержани  серы и водорода в металле, а также вызовет дополнительный изно футеровки и снижение температуры стали.

Актуальность использовани  изобретени  при производстве конструкт онных сталей, легированньгх ванадием , определ етс  возможностью их вьтлавки без использовани  феррованади  при сохранении производительности дуговой печи на уровне плавок с использованием феррованади и без ущерба дл  футеровки печи.

Пример 1. В 100-тонной дуговой электропечи выплавл ют сталь марки 15ХФ, содержащую 0,06-0,12% ванади . В печи расплавл ют 85 т лома, провод т дефосфорацию и необходимое окисление углерода, скачивают окислительный шпак, загружают на поверхность металла известь 2 ,5 т и в процессе непрерывной загрузки расплавл ют 25 т металлизованных окатышей, содержащих окоЛо 0,А% ванади  (0,7% ), 8-15% закиси железа и 1,5-2,5% углерода, после чего сталь довод т до и выпускают со шлаком в ковш. Ковш передают на установку электроподогрева , На ишак в ковше порци ми загружают раскислительную смесь из гранулированного алюмини , извести и плавикового шпата в соответствии 1:2,3:0,33. Общий расход смеси 2 т. Продувку стали аргоном производ т через 2 пористые вставки в днище

73226

ковша. Продолжительность продувки 5 мин. Уменьшение продолжительности плавки в дуговой печи в сравнении с известным способом составл ет

5 23 мин, а извлечение ванади  в сталь в сравнении с известным способом увеличиваетс  на 2%.

Пример 2. Плавку стали марки 10ХФ ведут как в примере 1, но на поверхность металла загружают известь 2 т, в ковш загружают раскислительную смесь из алюмини , извести и плавикового шпата в соответствии 1:2,5:0,53.. Расход смеси

2,3 т. Продолжительность продувки

стали аргоном 30 мин. Уменьшение продолжительности плавки в сравнении с известным способом составл ет 25 мин, а увеличение перекода ванади , в сталь увеличиваетс  на 2,5%.

Пример 3. Плавка проводитс  как в Примере 1, но на зеркало металла загружают известь - 1,5 т, в ковш загружают раскислительную смесь из алюмини , извести и плавикового шпата в соотношении 1:2,7:0,7. Расход смеси 2,6 т. Продолжительность продувки аргоном 50 мин. Уменьшение продолжительности плавки в

сравнении с известным спосрбом составл ет 27 мин, а увеличение перехода ванади  в сталь увеличиваетс  на 3,0%.

Экономическа  эффективность изобретени  определ етс  сокращением длительности плавки в 100-тонной дуговой печи примерно на 25 мин.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включающий расплавление в электродуговой печи стального лома, дефосфора цию стали, скачивание окислительного шлака, расплавление ванадийсодержащих металлизованных окатышей, присадку в печь извести, слив металла со шпаком в ковш, подогрев стали в ковше электрическими дугами й продувку нейтральным газом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения «продолжительности плавки в дуговой печи, повышения стойкости ее футеровки и увеличения усвоения ванадия сталью, в печь на зеркало металла присаживают перед нача лом расплавления металлизрванных окатышей известь в количестве 15-25 кг/т стали, восстановление ванадия и железа из печного шлака производят в ковше, причем восстановитель алюминий в виде гранул загружают в ковш порциями в смеси с известью и плавиковым шпатом в соотношении 1:(2,3-2,7):(0,33-0,7) при общем расходе смеси 20-26 кг/т стали и продувают сталь нейтральным газом в течение 5-50 мин, начиная продувку одновременно с началом загрузки в ковш смеси алюминия с известью и плавиковым шпатом.

   >

   1 1 17322