SU1361181A1

SU1361181A1 - Method of producing method of modifying cast steel

Info

Publication number: SU1361181A1
Application number: SU853953589A
Authority: SU
Inventors: Серафим Захарович Афонин; Вячеслав Алексеевич Синельников; Валерий Федорович Чирихин; Ефим Захарович Кацов; Олег Алексеевич Хохлов; Валерий Иванович Трахимович; Виктор Яковлевич Харламов; Николай Геннадьевич Тарынин; Вячеслав Викторович Кулаков
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина; Орско-Халиловский металлургический комбинат
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1987-12-23

Abstract

Изобретение относитс к области черной металлургии, конкретнее к.способам выплавки стали и обработке стали в ковше. Цель изобретени - увеличение производительности и снижение энергозатрат. При выплавке стали ста- леразливочньш ковш разогревают совместно с загруженными в него ферросплавами непосредственно в зоне выпуска до 600-1200&deg;С в. течение 30- 90 мин. Затем в ковш выпускают из сталеплавильного агрегата полупродукт совместно с печным шлаком. Массу выпускаемого печного шлака регулируют в пределах 5-15 кг/т стали. По ходу вьшуска или после его окончани в ковш ввод т свежие шлакоо.бразующие материалы, причем их количество определ етс по разности между массой ковшевого шлака, устанавливаемой в ковше в пределах 20-30 кг/т стали, и массой печного шлака. Разогреваемые в ковше и свежие пшакообразующие материалы ввод т в соотношении (2-3):1 по массе. Предложенный режим позвол ет уменьшить необходимую степень перегрева металла в печи, что сокращает энергозатраты и повьш1ает производительность . 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (С (Л ьThe invention relates to the field of ferrous metallurgy, more specifically to methods for smelting steel and processing steel in a ladle. The purpose of the invention is to increase productivity and reduce energy consumption. During steelmaking, the steel ladle is heated together with the ferroalloys loaded into it directly in the outlet zone to 600-1200 ° C. for 30- 90 min. Then, the semi-finished product together with the furnace slag is released into the ladle from the steel-making unit. The mass of the manufactured furnace slag is regulated within 5-15 kg / t of steel. In the course of the release or after its completion, fresh slag-forming materials are introduced into the ladle, and their quantity is determined by the difference between the mass of the ladle slag installed in the ladle between 20-30 kg / ton of steel and the mass of the furnace slag. The warmed and fresh pshakoobrazuyuschie materials are introduced in the ratio (2-3): 1 by weight. The proposed mode allows to reduce the required degree of overheating of the metal in the furnace, which reduces energy consumption and increases productivity. 1 hp f-ly, 1 tab. (C (L

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки и обработки стали в ковше.The invention relates to ferrous metallurgy, and more specifically to methods for smelting and processing steel in a ladle.

Цель изобретени - увеличение производительности агрегата, снижение энергозатрат.The purpose of the invention is to increase the productivity of the unit, reducing energy consumption.

Сущность изобретени состоит в последовательности и режимах выполнени технологических операций выплавки стали, привод щих к сокращению расхода электроэнергии, износа огнеупоров и длительности рафинировани за счет уменьшени перегрева металла перед вьшуском. При этом обеспечива- ют проведение полноценной доводки металла в ковше без опасений чрезмерного охлаждени металла, так как теп- лопотери в значительной мере компенсируютс предварительным нагревом, обеспечивающим уменьшение затрат теп- ла на аккумул цию его кладкой ковша и на нагрев и расплавление присаживаемых в ковш материалов.The essence of the invention consists in the sequence and modes of technological operations for steelmaking, leading to a reduction in power consumption, refractory wear and refining time by reducing the metal overheating before release. At the same time, full metal finishing in the ladle is carried out without fear of excessive metal cooling, since the heat loss is largely compensated by preheating, which ensures a reduction in heat consumption by the masonry and by heating and melting the materials deposited in the ladle. .

Обеспечиваетс высока эффективность предварительного разогрева ковша с материалами за счет максимального сокращени переходного периода от конца разогрева до начала вьтуска (фактически переход длитс 2-3 мин вместо 15 мин по известной схеме). Слив небольшого дозированного количества печного шлака в ковш также экономит часть тепла и облегчает формирование рафинировочного ковшевого шпака. Размещение ковша дл предварительного разогрева в зоне выпуска металла позвол ет максимально утилизировать тепло, аккумулируемое кладкой и материалами в процессе предварительного разогрева, за счет сокращени интервала между окончанием стадии нагрева ковша и началом заполнени его при выпуске металла из печи, что предотвращает неизбежные тепловые потери.High efficiency is achieved in preheating the bucket with materials due to the maximum reduction in the transition period from the end of heating to the start of launch (in fact, the transition lasts 2-3 minutes instead of 15 minutes according to a known scheme). Draining a small amount of kiln furnace slag into the ladle also saves some of the heat and facilitates the formation of a refining scoop. Placing the preheating bucket in the metal discharge zone allows maximum utilization of heat accumulated by masonry and materials during the preheating process, by reducing the interval between the end of the bucket heating stage and the beginning of filling it when the metal is released from the furnace, which prevents unavoidable heat losses.

Длительность предварительного разогрева ковша определена экспериментальным путем, причем верхний предел этого параметра (90 мин) ограничен длительностью цикла плавки в дуговой печи, а нинсний (30 мин) - минимальной экономией электроэнергии и материалов . Нижний предел разогрева футеровки в регламентируетс уровнем предварительного разогрева материалов , обеспечивающим нормальное протекание процессов растворени шлакооб- разующих в печном ишаке, а ферросплавов - в металле, верхний предел в 1200 С - опасностью спекани и повышенного угара ферросплавов при нагреве.The duration of the preliminary heating of the ladle is determined experimentally, and the upper limit of this parameter (90 minutes) is limited by the duration of the melting cycle in an arc furnace, and Ninsnia (30 minutes) - the minimum savings in electricity and materials. The lower limit of the lining heating is regulated by the level of material preheating, which ensures the normal dissolution process of the slag-forming material in the furnace and ferroalloys in the metal, the upper limit of 1200 ° C is the danger of sintering and increased carbon monoxide of the ferroalloys during heating.

Количество выпускаемого из печи в ковш шпака поддерживают на минимальном уровне в 5 кг/т дл облегчени формировани конечного ковшевогоThe amount discharged from the furnace into the bucket is kept at a minimum level of 5 kg / t to facilitate the formation of the final bucket.

Q шлака и уменьшени угара легирующих, в то врем как превьш1ение верхнего предела в 15 кг/т не позвол ет сфор- .мировать в конечном итоге шлак необходимого состава, создает повышеннуюThe Q of the slag and the reduction of the alloy doping, while exceeding the upper limit of 15 kg / t does not allow the formation of a slag of the required composition in the end, it creates an increased

5 опасность рефосфорации и влечет за собой необходимость заведени чрезмерного количества конечного шлака, что отрицательно сказываетс на результатах рафинировани .5, the risk of re-phosphorization and entails the need to inject an excessive amount of final slag, which negatively affects the results of refining.

Q Последнее обсто тельство определ ет оптимальную массу шлака в ковше. Нижний предел массы (20 кг/т), металла не может быть уменьшен из-за опасности повышенных тепловых потерь заQ The last circumstance determines the optimal slag mass in the ladle. The lower mass limit (20 kg / t) of metal cannot be reduced due to the danger of increased heat loss due to

5 счет излучени с поверхности шлака, верхний предел (30 кг/т) вл етс оптимальным. Большее удельное количество шлака затрудн ет эффективный массообмен между двум фазами, что5, the radiation count from the slag surface, the upper limit (30 kg / ton) is optimal. A larger specific amount of slag makes it difficult to efficiently exchange between the two phases, which

0 ухудшает конечные результаты рафинировани , удлин ет процесс и усиливает эрозию огнеупоров в шлаковом по са ковша.0 affects the final results of refining, lengthens the process and increases the erosion of refractories in the slag shell.

При необходимости больших присадок тпакообразующих их дел т на две части: разогреваемую, предварительно загружаемую-и холодную, .присаживаемую либо по ходу, либо по окончании выпуска . Предложенное соотношение частей шлакообразующих материалов (2- 3):1 найдено из услови предотвращени спекани и неравномерного прогрева , материалов в ковше при разогреве, при этом более равномерное поступление шлакообразующих в ковш при выпуске способствует лучшим услови м формировани ковшевого шлака. При соотношении, большем чем 3:1, увеличиваетс опасность спекани , в то врем как при соотношении, меньшем чем 2:1, существенно ухудшаетс тепловой баланс с неизбежным дополнительным перегревом металла в печи.If necessary, the large additives of tpakoobrazuyuschim their divided into two parts: heated, pre-loaded and cold,. Prisazhivaemaya either along the way, or at the end of the release. The proposed ratio of parts of slag-forming materials (2–3): 1 was found because of the prevention of sintering and uneven heating of materials in the ladle during heating, while a more uniform supply of slag-forming materials into the ladle during production contributes to the best conditions for the formation of ladle slag. With a ratio greater than 3: 1, the danger of sintering increases, while with a ratio smaller than 2: 1, the heat balance is significantly deteriorated with the inevitable additional overheating of the metal in the furnace.

Пример. Опытные плавки проводились в 100-тонной дуговой пе.чи. Выплавл ли легированную сталь типа 40Х,. 18ХГТ, 12ХНЗА, и т.п.. Масса завалки составл ла 115-120 т, массаExample. Experimental melting was carried out in a 100-ton arc p.chi. Whether alloyed steel type 40X, melted. 18HGT, 12KhNZA, etc. The filling weight was 115-120 tons, the weight

жидкой стали, выпускаемой в ковш, 103-107 т.liquid steel produced in the ladle, 103-107 tons.

Опытные плавки по предлагаемой технологии выполн лись по единой схеExperienced melting according to the proposed technology was carried out according to a single scheme.

ме, включающей расплавление шихты, обезуглероживание и нагрев до 1620- 1660 С, интенсивное скачивание шлака самотеком за счет вспенивани с оставлением в печи 1000-1600 кг, пред- варительный разогрев ковша с ферросплавами и шлакообразующимн на стенде в зоне выпуска, выпуск в ковш металла со ишаком в количестве 4- 16 кг/т, перемешивание металла с ма- териалами за счет вдувани аргона через днище ковша, выполн емое во врем и по окончании выпуска, а на 6 плавках шлакообразующие в количестве 4-8,3 кг/т дополнительно к пред варительно присаженным и заранее разогретым (в количестве 5-21 кг/т) подавали в ковш во врем выпуска, в результате в ковше формировали шлак массой 15,5-35 кг/т и основностью 2,5-4,0 при суммарном содержании легковосстанавливаемых окислов не более 2%, доводку металла по составу, продувку порошками и аргоном, передачу на разливку.including melting of the charge, decarburization and heating up to 1620-1660 C, intensive slag loading by gravity due to foaming with leaving 1000-1600 kg in the furnace, preliminary heating of the ladle with ferroalloys and slag-forming at the stand in the exhaust zone, release of metal into the ladle with a donkey in the amount of 4–16 kg / t, mixing the metal with the materials by blowing argon through the bottom of the ladle, performed during and after production, and in 6 melts the slag-forming in the amount of 4–8.3 kg / t in front of you and in advance heated (in the amount of 5–21 kg / t) was fed to the ladle during production, as a result, a slag with a mass of 15.5–35 kg / t and a basicity of 2.5–4.0 with a total content of easily reduced oxides was formed in the ladle no more than 2 %, fine-tuning of the metal in composition, blowing with powders and argon, transfer to casting.

5 таблице приведены технологические режимы и показатели плавок, проведенных по предлагаемой технологии в оптимальных (плавки 3-11) и в неоптимальных (плавки 12-21) режимах. Table 5 shows the technological regimes and indicators of heats, carried out on the proposed technology in the optimal (melting 3-11) and in non-optimal (melting 12-21) modes.

Плавки имели следукщие .общие технологические параметры: масса стали в ковше 100 т, сталь марок 18ХГТ-ЗрХГТ, количество ферросплавов в ковше около 30 кг/т, вьшуск плавок после окон чани обезуглероживани , последний замер температуры в печи - не позднее , чем за 3 мин до выпуска,, температура металла по окончании доводки 1580 1600°С.The melts had the following general technological parameters: the mass of steel in the ladle was 100 tons, steel of the 18KhGT-ZrHGT grades, the number of ferroalloys in the bucket was about 30 kg / t, the melts were released after the end of the decarburization, the last temperature measurement in the furnace was no later than 3 minutes before the release, the temperature of the metal at the end of finishing 1580 1600 ° C.

Использование предлагаемой технологии по сравнению с известной обеспечивает минимальньш .перегрев печи, наименьшую длительность рафинировани и низкий уровень удельного расхода электроэнергии.The use of the proposed technology in comparison with the known one ensures a minimal overheating of the furnace, the shortest refining time and a low level of specific energy consumption.

Claims

1. Method of steel production, including the production of semi-finished product in a steel-smelting unit, loading slag-forming and alloying materials into the ladle, heating the materials in the ladle, producing semi-finished products, introducing fresh slag-forming materials. characterized by the fact that

in order to increase the capacity of the unit, to reduce energy consumption, the steel-pouring ladle with materials is heated in the outlet zone to 600-120 ° C for 30-90 minutes before it starts and the semi-conduit is released into the ladle with part of the furnace slag, and the mass of the produced furnace slag is adjusted within 5 -15 kg / t ka.k difference between the specified mass of the ladle, slag in the range of 20-30 kg / t and the mass of the lean, zh1ta sledged into the ladle: slag-forming materials.

2. Method POP 1, characterized in that the slag-forming materials in the ladle are seated at least in two steps, and the heated slag-forming materials are pre-heated and squeezed during and / or after discharge in a ratio of (2-3): 1 by weight .