SU1268619A1

SU1268619A1 - Способ продувки нержавеющей стали

Info

Publication number: SU1268619A1
Application number: SU853913210A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Флейшер; Юрий Николаевич Тулуевский; Цезарь Львович Кацман; Лев Яковлевич Рудашевский; Валерий Николаевич Корнилов; Борис Яковлевич Скорняков; Николай Илларионович Клопов; Владимир Михайлович Сарычев; Александр Гарольдович Швабауэр
Original assignee: Научно-исследовательский институт металлургии
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1986-11-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии , в частности к выплавке нержавеющей стали. Цель изобретени сокращение потерь хрома за счет интенсификации массообменных процессов . Окислительный-реагент подают через фурму, совершающую возвратнопоступательное перемещение относи-, тельно границы металл-шлак. Частота перемещени фурмы 0,08-0,05 Гц, врем нахождени в крайнем нижнем положении 10-30% от времени ци::ла перемещени . Отношение рассто ни от ницы метапл-щлак до крайнего нижне (Л го положени к глубине ванны поддерживают в пределах 0,60-0,85. 1 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относится к металлургии стали, в частности к выплавке нержавеющей стали.

Цель изобретения - сокращение потерь хрома за счет интенсификации массообменных процессов.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу продувки нержавеющей стали, включающему подачу газообразного окислительного реагента через фурму, совершающую¹ возвратно-поступательное перемещение относительно границы раздела металлшлак, частоту возвратно-поступательного перемещения фурмы поддерживают· в пределах 0,008-0,05 Гц, а время нахождения фурмы в крайнем нижнем положении - в пределах 10-30% от времени цикла перемещения фурмы, причем отношение расстояния от границы раздела металл-шлак до крайнего нижнего положения к глубине ванны металла поддерживают в пределах 0,600,85.

На чертеже представлена схема цикла движения фурмы.

Полный цикл движения фурмы за . время 'И- время полного цикла включает перемещение фурмы из верхнего положения в нижнее с постоянной' скоростью (участок АВ), нахождение фурмы в крайнем нижнем положении в течение времени (участок ВС), движение фурмы вверх с постоянной скоростью (участок СД), пребывание фурмы в крайнем верхнем положении (участок ДЕ).

Как показывает серия опытных .плавок нержавеющей стали с продувкой кислородом через фурму в 10 т дуговой печи, оптимальная частота возвратно-поступательного перемещения фурмы относительно границы раздела металл-пщак находится в пределах 0,008-0,05 Гц. При частоте менее 0,008 Гц (таблица плавки 1 - 3.) вследствие недостаточной интенсивности массообменных процессов резко возрастает угар хрома, увеличивается длительность продувки. При увеличении частоты возвратно-поступательного движения фурмы более 0,05 Гц (таблица плавки 7 и 8) также возрастает угар хрома и увеличивается продолжительность продувки, что свидетельствует об уменьшении интенсивности перемешивания жидкой ванны.

Большое влияние на процессы массообмена в жидкой ванне оказывает такой фактор, как время нахождения фурмы в крайнем нижнем положении. Если время пребывания фурмы в крайнем нижнем положенииД_?составляет более 30% времени всего цикла.движения фурмы Г, (таблица плавки 14,15) начи- . нает возрастать угар хрома -.вследствие интенсивного массообмена, так как нижние слои жидкого металла уже достаточно полно перемешаны, а верхние слои, где достаточно большой диаметр ванны, перемешиваются плохо. В этом случае время перемешивания верхних слоев определяет время перемешивания всей ванны.

При отношении 'ι_?/Ζ ^менеь 10% недостаточно перемешивают нижние слои жидкой ванны, резко возрастает угар хрома и продолжительности продувки (таблица плавки 9 и 10). Оптимальным является время пребывания фурмы в крайнем нижнем положении в пределах 10-30% от времени цикла возвратнопоступательного движения, что подтверждается при холодном моделировании .

Большое влияние на эффективность массообменных процессов оказывает отношение расстояния от границы раздела. металл-шлак до крайнего нижнего положения фурмы (,h) к глубине ванны металла Н^. При отношении' h/Hj, менее 0,60 массообменные процессы в металлической ванне проходят недостаточно интенсивно, так как при этом фурма в крайнем нижнем положении находится на значительном удалении от глубинных слоев металла и они слабо перемешиваются, что вызывает повышенный угар хрома (таблица плавки 16 и 17). Отношение h/H^ более 0,85 нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему увеличению эффективности перемешивания (угар хрома при отношении h/H более 0,85 остается постоянным (таблица плавки 22 и 23) . Кроме того, наблюдается усиленный износ футеровки подины в зоне действия фурмы 100-150 мм Рзоне фурмы, (таблица плавки 22 и 23).

Предлагаемый способ опробируют в условиях 10-тонной дуговой печи. Глубина ванны металла 500 мм. Обезуглероживанию подвергают расплав, содержащий, мас.%: Сг 16-18; Ni 10-11; С 0,4-0,6; Мп 0,15-0,40; Si 0,5-0^8.

Продувку кислородом начинают при температуре металла 1560-1 580с расходом 1400 м³/ч. Фурму располагают над металлом. При температуре металла 1800-1820°С и снижения концентрации углерода до 0,15-0,25% фурме сообщают возвратно-поступательные движения с частотой 0,0080,05 Гц и отношением времени пребывания в крайнем нижнем положении к времени цикла движения фурмы в пределах 10-30%. Отношение расстояния от границы щлак-металл до крайнего нижнего положения к глубине ванны составляет 0,60-0,85.

Результаты плавок с соблюдением всех параметров в указанных пределах представлены в таблице (плавки

4-6, 11 - 13, 18 - 21). Например в плавке 13 частота возвратно-поступательного перемещения фурмы составляет 0,0125 Гц (время цикла 8Q с). Нижнее положение фурмы устанавливают на расстоянии 300 мм от границы шлак-металл, в котором она находится по 24 с в каждом цикле. Далее фурма совершает за 10с движение в верхнее положение на высоту 200 мм выше границы шлак-металл. В верхнем положении фурма находится' 36 с, после чего за 10 с фурма опускается в нижнее положение и т.д.

При испытании известного способа продувки (таблица, плавка 24) время цикла составляет всего 2,5 с и ФУР ма погружается лишь на глубину 6 5 мм ниже границы металл-шлак, затем поднимается выше Гранины на 65 мм и 5 т.д. По известному способу угар хрома 3,2%, что примерно в три раза выше по сравнению с предлагаемым способом.

Таким образом, предлагаемый способ продувки позволяет за счет интенсификации массообменных процессов при выплавкенержавеющей стали по сравнению с известным способом сократить ,5 потери хрома на 1,7-2,3 абс.%.

Claims

Изобретение относитс к меташтургии стали, в частности к выплавке нержавеющей стали. Цель изобретени - сокращенне потерь хрома за счет интенсификации массообменных процессов. Сущность изобретени заключаетс в том, что согласно способу продувки нержавеющей стали, включающему подачу газообразного окислительного реагента через фурму, совершающую возвратно-поступательное перемещение относительно границы раздела металл . шлак, частоту возвратно-поступательного перемещени фурмы поддерживаютв пределах 0,008-0,05 Гц, а врем н хождени фурмы в крайнем нижнем по ложении - в пределах 10-30% от времени цикла перемещени фурмы, приче отношение рассто ни от границы раз дела металл-шлак до крайнего нижнего положени к глубине ванны металла поддерживают в пределах 0,600 ,85. На чертеже представлена схема ди ла движени фурмы. Полньш цикл движени фурмы за врем полного цикла включает перемещение фурмы из верхнего положени в нижнее с посто нной скоростью (участок АВ), нахождение фурмы в крайнем нижнем положении в течение времени (участок ВС), движение фурмы вверх с посто нной скоростью (участок СД), пребывание фурмы в крайнем верхнем положении (участок ДЕ). Как показьшает сери опытных .пла вок нержавеющей стали с продувкой кислородом через фурму в 10 т дуго вой печи, оптимальна частота возвратно-поступательного перемещени фурмы относительно грани1Д; раздела металл-шлак находитс в пределах 0,008-0,05 Гц. При частоте менее 0,008 Гц Стаблица плавки - З) вследствие недостаточной интенсивности массообменных процессов резко возрастает угар хрома, увеличиваетс длительность продувки. При увеличении частоты возвратно-поступательного движени фурмы более 0,05 Гц (таблица плавки 7 и 8) также возрастает угар хрома и увеличиваетс продолжительность продувки, что свидетельствует об уменьшении интенсивности перемешивани жидкой ванны. Большое вли ние на процессы массообмена в жидкой ванне оказывает такой фактор, как врем нахождени фурмы в крайнем нижнем положении. Если врем пребывани фурмы в крайнем нижнем положении ТJсоставл ет более 30% времени всего цикла,движени фурмы т-дтаблица плавки 14,15) начи- . нает возрастать угар хрома -.вследствие интенсивного массообмена, так как нижние слои жидкого металла уже достаточно полно перемешаны, а верхние слои, где достаточно большой диаметр ванны , перемешиваютс плохо. В зтом случае врем перемешивани верхних слоев определ ет врем перемешивани всей ванны. При отношении L,,/ менее 10% недостаточно перемешивают нижние слои жидкой ванны, резко возрастает угар хрома и продолжительности продувки (таблица плавки 9 и 10). Оптимальным вл етс врем пребывани фурмы в кр айнем нижнем положении в пределах 10-30% от времени цикла возвратнопоступательного движени , что подтверждаетс при холодном моделировании . Большое вли ние на эффективность массообменных процессов оказьшает отношение рассто ни от границы раздела , металл-шлак до крайнего нижнего положени фурмы (Ь.) к глубине ванны металла Н;,. При отношении h/H(, менее 0,60 массообменные процессы в металлической ванне проход т недостаточно интенсивно, так как нри этом фурма в крайнем нижнем положении находитс на значительном удалении от глубинных слоев металла и они слабо перемешиваютс , что вызывает повышенный угар хрома (таблица плавки 16 и 17). Отношение h/H более 0,85 нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему увеличению эффективности перемешивани (угар хрома при отношении h/H более 0,85 остаетс посто нным (таблица плавки 22 и 23J . Кроме того, наблюдаетс усиленный износ футеровки подины в зоне действи фурмы 100-150 мм р зоне фурмы, (таблицаплавки 22 и 23). Предлагаемый способ опробируют в услови х 10-тонной дуговой печи. Глубина ванны металла 500 мм. Обезуглероживанию подвергают расплав, содержащий , мас.%: Сг 16-18; Ni 10-11; С 0,4-0,6; Мп 0,15-0,40; Si 0,. Продувку кислородом начинают при температуре мётагша 1560-1580 С с расходом 1400 . Фурму располага ют над металлом. При температуре металла 1800-1820°С и снижени концентрации углерода до 0,15-0,25% фурме сообщают возвратно-поступател ные движени с частотой 0,0080 ,05 Гц и отношением времени пребывани в крайнем нижнем положении к времени цикла движени фурмы в пределах 10-30%. Отношение рассто ни от границы пшак-металл до крайнего нижнего положени к глубине ванны составл ет 0,60-0,85, Результаты плавок с соблюдением всех параметров в указанных пределах представлены в таблице (пЛавки 4-6, И - 13, 18 - 21) . Например в плавке 13 частота возвратно-поступательного перемещени фурмы составл ет 0,0125 Гц (врем цикла 80 с). Нижнее положение фурмы устанавливают на рассто нии 300 мм от границы шлак-металл, в котором она находитс по 24 с в каждом цикле. Далее фурма совершает за 10 с движение в верхнее положение на высоту 200 мм выше границы шлак-металл. В верхнем положении фурма находитс 36 с, после чего за 10 с фурма опускаетс в нижнее положение и т.д. При испытании известного способа продувки (таблица, плавка 24) врем цикла составл ет всего 2,3 с и фур МП гкмружаетс лиигь на глубину 65NfM im-KP. граниши металл-пшак, зaтe поднимаетс выше rpaHHujii на 65 мм и т.д. По известному способу yraj) хрома 3,2%, что примерно в три раза по сравнению с предлагаемым способом. Таким образом, предлагаемый способ продувки позвол ет за счет интенсификации массообменных процессов при выплавке-нержавеющей стали по сравнению с известным способом сократить потери хрома на 1,7-2,3 абс.%. Формула изобретени Способ продувки нержавеющей стали включающий подачу газообразного окислительного реагента через фурму, совершающую возвратно-поступательное перемещение относительно гранигда раздела металл-шлак, отличающийс тем, что, с целью сокращени потерь хрома, за счет интенсификации массообменных процессов, частоту возвратно-поступательного перемещени фурмы поддерживают в пределах 0,008-0,05 Гц, а врем нахождени фурмы в крайнем нижнем положении - в пределах 10-30% от времени цикла перемещени фурмы, причем отношение рассто ни от границы раздела металл-шлак до крайнего нижнего положени к глубине ванны металла поддерживают в пределах 0,60-0,85.

Продолжение таблицы