CS252864B1

CS252864B1 - A method of desulfurizing a steel melt in an induction furnace

Info

Publication number: CS252864B1
Application number: CS843663A
Authority: CS
Inventors: Peter Cengel
Original assignee: Peter Cengel
Priority date: 1984-05-17
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS366384A1

Abstract

Riešenie sa týfca odsírenia ďceloivej tave niny v indukčnej peci s magnezitovou vý- murovkou. Podstatou riešenia je, že sa ina roztavená ocelová vsádzku v ptrvom stupni působí ferosilícíom a rafiinačmou (troškovou zmesou v množstve 3,4 až 4 % hmot. z hmot nosti ocelověj vsádzky, pričom trošková zmes poizostáva z 60 až 70 % hmot. vápna a 30 až 40 % hmot. kazivca, kde % hmot. sú vztiaihmuté na hímotnosť rafinačnej tros kovej zmesi a v dlruibom stupni tešme před ukončením tavby sa ina roztavená ocelová vsádzku působí troškovou zmesou pozostá- vajúcou z 0,8 až 1,2 % ihmot. vápna a 0,08 až 0,12 % hmot. sililkolkalcia vztiahmuité na hmotnost ocelověj vsádzky, pričom bezpro středné po přidaní tejtO' troskovej zmesi sa ocel' odleje. Uvedený sposob je možné apli kovat aj pri mimopecnoím odisíremí ocele v pánve.Solving the problem of desulfurization of the molten iron in an induction furnace with a magnesite lining. The essence of the solution is that in the first stage, the molten steel charge is treated with a ferro-silicon and refining (slag mixture) in an amount of 3.4 to 4% by weight of the steel charge, the slag mixture consisting of 60 to 70% by weight of lime and 30 to 40% by weight of fluorspar, where % by weight are based on the weight of the refining slag mixture, and in the second stage, just before the end of the smelting, the molten steel charge is treated with a slag mixture consisting of 0.8 to 1.2% by weight of lime and 0.08 to 0.12% by weight of silicate calcium based on the weight of the steel charge, and the steel is cast immediately after the addition of this slag mixture. The method can also be applied to out-of-furnace desulfurization of steel in a ladle.

Description

Vynález sa týfka spdsobu odsírenia ocelověj taveniny v indukčněj peci s imagnezitovou výmurovlkou.The invention relates to a method for desulfurization of a steel melt in an induction furnace with an imagined lining.

Jednýim zo, základných predpoikladov výroby ocel'í s velmi dobrými pevnioisitoýimi vlastnosťami je nízký obsah síry. Pojem nízkého obsahu síry bývá rĎzne interpretovaný. V síúcásnosti sa vyrábajú ocele s obsahoini cca 0,03 až 0,01 % hmot. S a za velmi nízlke oibsahy sa poivažujú hodnoty á 0,005 % S.One of the basic preconditions for the production of steels with very good solids properties is low sulfur content. The concept of low sulfur content is often interpreted. Currently, steels with a content of about 0.03 to 0.01% by weight are produced. S and very low contents contain values of 0.005% S.

Rafinačné procesy můžu prebiehať v peci, na žlabe pece při odpichu, alebo v pánve. V súčasnosti je z pohladil odsírenia najvhodnejšia elektrická oblaková pec a najmeinej vhodná elektrická indukčiná pec. Eieiktrliciká oblúiková pec má relativné plytká nístěj, teda pre dané množstvo¹ kovu veliká styčná plochu troska—-kov. Troska sa rnacháďza medzi elektrodami a kovom, má teda vyššiu teplotu aiko, kov, a to¹ je z hlediska odsírenia výhodné. Imdukčiná pec naopak má relativné hlholkú nístěj, troska sa ohrieva od kovu a má teda nižšiu teplotu akO' kov. Toⁱ je z pokladu odsírenia meinej výhodné. Indukčná pec sa preto, používá převažme na pretavné pochody, kde sa čistý kov roztaví a naleguje bez rafiinačného procesu. Indukčně pece májá však radlu dobrých vlastností, pre iktoiré by bota výhodná širšia apiliikácia metalurgických a teda aj rafimačných pochodov iv týchto peciach. Odsírenie ocele předpokládá predovšetkým dobré odkysliičeinie ocele — dezoxidáciu. Piri odsíření sa teda používajů látky viažuce kyslík (feroisiiícium, hliník, siliikolkaleinm a ďalšiej, látky zásaditéj povahy viažuce síru (vápno, vápenec, dolomit a inéj a látky ktoré pomáhajů vytvárať tekutá rafinačmú trosku — zinižujá teplotu tavenia trosiek (fcazivec). Účinek odsírenia závisí na celoim radě faktorov: hlboiká dezoxidácia ocele, množstvo a zložeinie odsiřovacích zmesí, teplota ocele,, poradie ich vnášania, čas ich vnášania v tavbě, spůsob vinášainiá, sfcutočnoisť, či sa troska stahuje alebo nesťahnje a dalšie. V súčasnosti sú známe postupy odsíreinia ocelověj taveniny, len na hodnoty 0,03 až 0,01 % síry S, čo sa dosahuje přídavkem! vyššie uvedených látdk. Ocel' s týmto obsahám síry však nemá vynilkajúce pevnostně vlastnosti, Iktoiré sú dnes v rnašom márodnoím hospodárstve žiadané. Talkéto vlastnosti ocelí sa dosiahinú len hlbokým odsířením na hodnoty ě 0,005 % hmot. síry.Refining processes can take place in the furnace, on the tap trough at tapping, or in the ladle. At present, the most suitable electric cloud furnace and the least suitable electric induction furnace are of the stroked desulfurization. Eieiktrliciká oblúiková furnace has a relatively shallow hearth, ie for a given amount of ¹ large metal contact surface slag - metal. Slag rnacháďza between electrodes and metal, thus has a higher temperature Aiko metal and ¹ in terms of desulfurization preferred. The induction furnace, on the other hand, has a relatively deep hearth, the slag is heated from the metal and thus has a lower temperature than the metal. It ^also is the treasure desulfurization Mein preferred. The induction furnace is therefore mainly used for remelting processes, where the pure metal is melted and alloyed without a refining process. Induction furnaces, however, have a range of good properties, for iktoiré shoe would benefit from a wider application of metallurgical and therefore also refining processes in these furnaces. The desulphurisation of steel predominantly requires good deoxidation of the steel - deoxidation. Thus, in the desulfurization, oxygen-binding substances (ferritisium, aluminum, silica-alkali and others, alkaline sulfur-binding substances (lime, limestone, dolomite and others) are used, and substances which help to form liquid refinery slag - the melting point of the slags depend on the fluxes. on a wide range of factors: the deep deoxidation of steel, the amount and composition of the desulfurization mixtures, the temperature of the steel, the order of their introduction, the time of their introduction in the melt, the vinasing effect, whether the slag shrinks or shrinks and more. However, steel with these sulfur contents does not have excellent strength properties, although these are nowadays desirable in today's international economy. achieved only by deep desulphurisation to values of 0,005% w / w Irish.

Uvedený problém rieši sposoh odsírenia ocelověj taveniny v indulkčnej peici s rnaignezitovoiu výmurovlkou, podlá vynálezu, ktoirého podstatou je, že sa na roztavená ocelová vsádziku v prvoim stupni působí ferosilícioim a rafinačnou troškovou zanesou v množstve 3,4 až 4 % hmot. z hmotnosti ocelověj vsádzlky, piričom trošková zmes, pozostáva z 60 až 70 % hmot. vápna a 30 až 40 % hmot. kazivca, kde % hmot. sú vztiaihnuté na hmotnost rafilnačinej troskoivej zmesi a v hriuhioím stupni itesne před ukončením tavby sa na roztavená ocelová vsádzlku pdsohí troškovou zmesou pozostávajúcou z 0,8 až 1,2 % hmot. vápna a 0,08 až 0,12 % hmot. sílikokalcia vztiahinuté na hmotnost ocelověj vsádztky, pričom bezprostředné ipo přidaní tejto, troskovej zmesi sa ocel odleje.The problem is solved by the desulphurization of the steel melt in an induction furnace with a rnaignezite lining according to the invention, which is characterized in that the molten steel charge is firstly treated with ferro-silicon and a refining powder in an amount of 3.4 to 4% by weight. % of the weight of the steel charge, tumbling mixture, consists of 60 to 70 wt. % lime and 30 to 40 wt. fluorspar, where% wt. %, based on the weight of the refractory slag mixture, and in the sintering stage just before the end of the melting process, the molten steel charge is treated with a tiny mixture of 0.8 to 1.2% by weight. % lime and 0.08 to 0.12 wt. the silicocalcals are based on the weight of the steel charge, the steel immediately being poured off after the addition of the slag mixture.

V prvoim stupni sa ocelová taveinina dezoxiduje ferosilíciom a odsířuje troškovou zanesou zložeinou z vápna a kazivca. V prvém stupni sa zníži obsah síry ina hodnoty cca 0,015 až 0,010 % hmot. síry S. V druhem stupni sa dezoxidovaná a odsířená ocel znovu hlbolko dezoxiduje a zároveň odsířuje zmesou silifcokalcia a vápna a bezprostředné hned¹ sa odlieva, kým trvá silný dezoxidačný účinoik, ipretože ocel' je v styku s cfcoilitou atmosférou. V druhom stupni sa zníži obsah síry na cca 0,005 až 0,001 % hmot. síry S.In the first stage, the steel melt is deoxidized by ferro-silicon and desulphurized with a tiny clog of lime and fluorspar. In the first step, the sulfur content is reduced to about 0.015 to 0.010% by weight. S S. In the second step, the deoxidized steel over a sweetened hlbolko deoxidised while desulfurizing the mixture of lime and silifcokalcia and the immediately next ^one is cast until it takes a strong deoxidation účinoik, ipretože steel is in contact with the atmosphere cfcoilitou. In the second stage, the sulfur content is reduced to about 0.005 to 0.001% by weight. sulfur S.

Výhoda uvedeného spósobu spočívá predovšetkým v skutočinostiaeh, že sa dosiahne hlboké odsírenie ocele na obsah 0,005 % hmot. S, a to s použitím běžných surovin. Výhoda ďalej spočívá v tom, že rafiinačný proces podlá vynálezu je možné zařadit za běžný ipiretavný pochod výroby ocele z melegovanej oceloivej vsádzky v indulkčnej peci a tak realizovat raflnáciu v indulkčnej peci. Tým sa využijú dalšie výhodné vlastnosti iniduikčiných pecí, alko nízký prepal legovaclch pirvkov, vyššia homogenita vyrobeného' kovu, nezávislost od grafitových elektród a nížšia měrná spotřeba energie.The advantage of this method lies in particular in the fact that a deep desulfurization of the steel to a content of 0.005% by weight is achieved. S, using conventional raw materials. Another advantage is that the refining process according to the invention can be classified as a conventional, recirculating process for the production of steel from an alloyed steel batch in an induction furnace, and thus to perform refining in an induction furnace. This will take advantage of other advantageous properties of inidic furnaces, an alcohol low burn of alloying chips, higher homogeneity of the metal produced, independence from graphite electrodes and lower specific energy consumption.

V laboiratórnej stredofreikvemčinej indutočnej peci s magnezitovou výmurovfcou sa' roztaví inelegovaná ocelová vsádzka. Odobeirie sa vzorka ocele ina stonovenie síry a; ikyslífca v oceli. Do taveniny sa přidá I. trošková zmes, obsahujúca 65 % hmot. vápna a 35 % hmot. kazivca; táto zmes sa přidá v mmožstve 4,0 % hmot. z hmotnosti oceloivej vsádzky. Po roztavení tejto zmesi sa přidá ferosilícium zo sortimentu 75 % hmot. Si v množstve 1 % z hmotnosti ocelověj vsádzky a nechá stát, aby prebehlli dezoxidačimé a odsírovacie reaikcie (v laboratorně j peci trvá tento' interval 5 minut). Bezprostředné před ukončením tavby přidá sa II. trošková zmes s idezoxidačným a odsiřovacím účinkem, zložená z 1 °/o hmot. vápna a 0,1 % hmot. sílikokalcia z hmotnosti ocelověj vsádzky. Zmeria sa teplota ocele a ocel' sa odleje. Priebeh celého procesu tavby v indukčmej peci je poidmienený dynamickými účiinkaimi «Hnědavého prúdu na vsádzlku, pri fctoirých sa vsádzka premiešava a dochádza k dobrému styku medzi kovom a troskou. Týmto' postuipoim bolí vyrobené vzorky ocele s obsahám 0,005 až 0,001 % hmot. síry, teda s velmi nízkým obsah,om síry, příčním relativný úbytek síry z povodného' obsahu bol cca 60 až 93 %. Dezoxidačný a odsiřovací proces, iktoiré spolu vzájemné súvisia, sú'realizované s použitím obvyklých troslkotvurných přísad a dezoxidačiných zliaitín. Vysoký odsiřovací účinoik procesu oproti líným sposotootm, ifctoiré používajá iprakticky roivnal· kých táruhov přísad, je daný oiptimálnym zložením zmesi, použitím drnhej troskovej zmesi ©ο· silným dezoxitáačným a odsiřovacím účinkem, ale predovšetkým slkiuitočnosťou, že ihned¹ po vnesení ďruihej troskovej zmesi sa proces zastaví tým, že sa ocel otáleje. Bol sledovaný aj jedinoistuipňový spOsob odsiř emia (bez dnuhej troskovej zmesi), kedy obsah síry sa zmížil leh na cca 0,015 až 0,010 % hmot. síry S. Přibližné irolvnakých výsledikov sa doisiaihne, ak sa, do· ocele pridajú ohidive zmesi naraz, alebo ak, sa obiidive dezoxidačiné zmesi pridajú sice postupné za ©ebow, ale ocel po, přidaní dnuiheij zmesi sa inecihá stát a hněď neotáleje.An inelloyed steel batch is melted in a laboiratory medium-frequency induction furnace with magnesite lining. A sample of the steel shall be taken and the sulfur sheath a; oxygen in steel. The I melt mixture containing 65 wt. % of lime and 35 wt. fluorspar; this mixture is added in a 4.0 wt. from the weight of the steel batch. After melting this mixture, 75% by weight of ferro-silicon is added. It is 1% by weight of the steel batch and allowed to stand for deoxidation and desulfurization reactions (in the laboratory oven, this interval lasts 5 minutes). Immediately before the melting is complete, II is added. a mixture of 1% w / w of an idoxidizing and desulfurizing effect; % lime and 0.1 wt. silicocalcium from the weight of the steel charge. The steel temperature is measured and the steel is cast. The course of the entire melting process in an induction furnace is conditioned by the dynamic effects of a brownish stream per charge, during which the charge is mixed and good contact between the metal and the slag occurs. Steel samples with a content of 0.005 to 0.001% by weight are produced by this postuipoim. The relative relative loss of sulfur from the flood content was about 60 to 93%. The deoxidation and desulfurization process, although related to each other, is accomplished using conventional trislide additives and deoxidation alloys. High desulfurization účinoik process compared lazy sposotootm, ifctoiré used iprakticky roivnal · sneeze táruhov ingredients is the oiptimálnym composition of the mixture, using DRNH slag mixture © ο · strong dezoxitáačným and desulfurization effect, but mainly slkiuitočnosťou that immediately ^one after the introduction ďruihej slag mixture process it stops by making the steel idle. A one-stroke method of desulfurization (without a low slag mixture) was also observed, where the sulfur content decreased slightly to about 0.015 to 0.010% by weight. Sulfur S. Approximately irreversible results are obtained if the steel mixture is added to the mixture at once, or if both deoxidation mixtures are added successively, but the steel is not allowed to stand and brown immediately after the addition of the latter mixture.

Podimienky pre odsířeni® ocelověj taiveminy v intáuikonej peci padla vynálezu, je možné aplikovat aj pre mimopecmé odsíreinie ocelověj taveniny v pánve. Přitom je potřebné zabezpečit pohyb a preimiešavanie roztavené] ocele, napr. prebuhlávianím iiniertným plymom.The conditions for the desulphurization of the steel taivemins in the intagion furnace of the present invention can also be applied for off-set desulphurization of the steel melt in the ladle. It is necessary to ensure the movement and mixing of the molten steel, e.g. by pumping through the iinert gas.

Claims

252864 sposobotm, ifctoiré uses the same types of additives, is given by oiptimal composition of the mixture, by using a second slag mixture with a strong deoxidizing and desulfurizing effect, but above all by the fact that immediately after introduction of the slag mixture the process is stopped by steel is poured off. A single-stage method (without seed slag mixture) was also observed where the sulfur content was reduced to about 0.015 to 0.010% of the smelt. Sulfur S is obtained. While some mixtures are added to the steel at one time or the afoxide of the deoxidizing mixture is added stepwise to the steel, but the steel is added to the second mixture, it becomes inert and immediately inhaled. It is also possible to apply sub-factors for the smelting of the smelting furnace in the induiconic furnace according to the invention, also for non-fusing desulfurizing melts in the ladle. In this case, it is necessary to ensure the movement and mixing of the molten steel, e.g. OBJECT OF FGD desulfurization. The steel melt in an inoculum furnace with a magnesia lime, characterized in that the molten o-whole charge in the first stage is treated with phosphoilite and a finely divided grain of 3.4 to 4% by weight. % by weight of the batch, wherein the tiny mixture remains from 60 to 70 wt. % of lime, and 30 to 40 wt. (fluorspar where ·% by weight are based on the weight of the refining troisic mixture and in the second stage just before the melting is completed, the molten steel charge is treated with a tiny grain of 0.8 to 1.2% by weight) lime and 0.08 to 0.12% by weight of silico-alkali, based on the weight of the steel charge, which is cast immediately after the addition of the slag mixture.