CS264210B1

CS264210B1 - Slag mixture for desulphurization and steel refining

Info

Publication number: CS264210B1
Application number: CS86320A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Sroka; Walter Ing Stieber; Juraj Ing Zagata
Original assignee: Frantisek Ing Sroka; Walter Ing Stieber; Juraj Ing Zagata
Priority date: 1986-01-15
Filing date: 1986-01-15
Publication date: 1989-06-13
Also published as: CS32086A1

Abstract

Strusková směs obsahuje 10 až 65% . hmot slitiny FeSiAICa, 10 až 70 % hmot fluoridu vápenatého, zbytek prachové vápno. Výhodou použití struskové směsi je její snadná příprava a vysoká účinnost Použití struskové směsi umožňuje snížit obsah síry a nekovových vměstků v oceli. Hlavní rozdíl oproti používaným struskovým směsím je obsah slitiny FeSiAICa, mající 25 až 65 % hmot Al a 6 až 26 % hmot. Ca.The slag mixture contains 10 to 65% by weight of the FeSiAICa alloy, 10 to 70% by weight of calcium fluoride, the rest is powdered lime. The advantage of using the slag mixture is its easy preparation and high efficiency. The use of the slag mixture allows to reduce the content of sulfur and non-metallic inclusions in steel. The main difference compared to the used slag mixtures is the content of the FeSiAICa alloy, having 25 to 65% by weight of Al and 6 to 26% by weight of Ca.

Description

Vynález se týká struskové směsi určené pro přidávání do ocele v průběhu plnění trasportních pánví nebo strusková směs může být dmýchána pod hladinu ocele v pánvích nebo v ocelářských agregátech.The invention relates to a slag mixture to be added to steel during the filling of transporting ladles or the slag mixture can be blown below the steel level in ladles or steel aggregates.

Pro odsíření se nejčastěji používají látky obsahující vápník nebo hořčík v kovové formě. ^q Jejich příprava je však náročná a jejich použití vyžaduje poměrně složité zařízení. Např. u kalcium—silicia je nutno tuto slitinu mlít na zrnění pod 2 mm a pomocí trysky ji vhánět hluboko pod hladinu oceli v pánvi. Tímto postupem je dosahováno vysoké využití vápníku ve slitině pro účely odsíření. Při jiných způsobech přidávání kalciumsilicia unikne značná část vápníku ve formě par a dosažený stupeň odsíření je nízký·For desulphurisation, calcium or magnesium containing substances in metal form are most often used. ^{q However,} their preparation is difficult and requires relatively complex equipment. E.g. for calcium-silicon, this alloy must be ground to a grain size of less than 2 mm and blown well below the steel level in the ladle by means of a nozzle. This process achieves high utilization of calcium in the alloy for desulfurization purposes. In other methods of adding calcium silicon, a significant amount of calcium escapes in the form of vapors and the desulfurization degree achieved is low ·

Pevné syntetické struskové směsi pro odsíření oceli, používané v ocelářské praxi, jsou nejčastěji na bázi směsi kysličníku vápenatého a fluoridu vápenatého, případně dezoxidovadla, např. hliníku. Někdy je používaná soda. Tyto struskové směsi mají nízkou účinnost, neboť vzhledem k nízké tepelné vodivosti těchto směsí dochází k roztavení jen Části přidané směsi. Požadovaný odsiřovací účinek se dosahuje zvyšováním objemu použitých odsiřovacích prostředků, což se nepříznivě projevuje zvýšením tepelných ztrát při výrobě.Solid synthetic slag mixtures for the desulphurization of steel used in steel industry are mostly based on a mixture of calcium oxide and calcium fluoride, or deoxidizing agents, eg aluminum. Soda is sometimes used. These slag mixtures have low efficiency because only a part of the added mixture melts because of the low thermal conductivity of these mixtures. The desired desulfurization effect is achieved by increasing the volume of desulfurization means used, which is adversely manifested by an increase in heat loss during production.

Uvedené nevýhody odstraňuje strusková směs pro odsíření a rafinaci oceli, zaváděná pod hladinu taveniny, nebo přidávaná na hladinu taveniny, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje 10 až 70 % hmot. fluoridu vápenatého, 10 až 65 % hmot. slitiny FeSiAICa, která obsahuje 25 až 65 % hmot. Al a 6 až 26 % hmot. Ca, a směs dále obsahuje až do 80% hmot. kysličníku vápenatého.These disadvantages are overcome by the slag mixture for desulphurisation and refining of steel, introduced below or added to the surface of the melt, according to the invention, which comprises 10 to 70 wt. % calcium fluoride, 10 to 65 wt. FeSiAICa alloy containing 25 to 65 wt. Al and 6 to 26 wt. Ca, and the mixture further comprises up to 80 wt. calcium oxide.

Složení slitiny FeSiAICa umožňuje její snadné drcení.The composition of FeSiAICa makes it easy to crush.

Výhodou struskové směsi podle vynálezu je, že pro dosažení srovnatelného efektu s dmý- oháním kalciumsilicia do pánve postačuje drcení slitiny FeSiAICa na kusy o velikosti menší než 10 mm, neboť slitina se velmi rychle taví, „ což vytváří podmínky pro dobré využití vápníku. Unikající páry vápníku zvyšují svým míchacím účinkem styčnou plochu mezi struskovou směsí a kovem, čímž se urychluje tavení struskové směsi a zvyšuje se její odsiřovací účinnost. Tavení struskové směsi je urychleno rovněž vyšší tepelnou vodivostí struskové směsi při vyšším obsahu slitiny FeSiAICa ve směsi. Roztavená strusková směs pohlcuje A1₂O₃, který vzniká při dezoxidaci ocele slitinou FeSiAICa.An advantage of the slag composition of the present invention is that crushing the FeSiAICa alloy into pieces smaller than 10 mm is sufficient to achieve a comparable effect with the calcium silicon blasting into the ladle, since the alloy melts very quickly, creating conditions for good calcium utilization. The escaping calcium vapors increase the contact area between the slag mixture and the metal by their mixing effect, thereby accelerating the melting of the slag mixture and increasing its desulfurization efficiency. Melting of the slag mixture is also accelerated by the higher thermal conductivity of the slag mixture at a higher FeSiAICa alloy content in the mixture. The molten slag mixture absorbs Al ₂ O ₃ , which is formed during the deoxidation of the steel with FeSiAICa alloy.

Ocel rafinovaná struskovou směsí podle vynálezu obsahuje proto méně kysličníkových vměstků. Použití struskové směsi o složené podle vynálezu snižuje oxidační potenciál pecní strusky. Oxidační pecní struska se smíchá s roztavenou struskovou směsí, čímž se sníží její oxidační působení a zvýší se její schopnost pohlcovat vodík. K těmto změnám složení pecní strusky dochází jak v případech, že strusková směs je dmýchána pod hladinu oceli v peci, tak v případech, kdy je strusková směs přidávána v průběhu plnění pánve.The slag-refined steel of the invention therefore contains less oxide inclusions. The use of the slag composition of the present invention reduces the oxidation potential of the furnace slag. The oxidizing furnace slag is mixed with the molten slag mixture, thereby reducing its oxidative action and increasing its hydrogen absorption capacity. These changes in the composition of the furnace slag occur both when the slag mixture is blown below the steel level in the furnace and when the slag mixture is added during the ladle filling.

V případech, že ocel je v pánvi promíchávána, např. při argonování ocele, zvýší se účinnost struskové směsi podle vynálezu v důsledku zlepšení vzájemného styku mezi ocelí a struskovou směsí, která se postupně natavuje. Výsledná jakost oceli je rovněž příznivě ovlivněna změnou složení pecní strusky, ke které dojde při jejím smíchání s roztavenou struskovou směsí.In the case where the steel is mixed in a ladle, e.g. when argonizing the steel, the efficiency of the slag mixture according to the invention increases due to the improved contact between the steel and the slag mixture, which is gradually melted. The resulting steel quality is also favorably influenced by the change in the composition of the furnace slag, which occurs when it is mixed with the molten slag mixture.

Příkladem použití struskové směsi podle vynálezu je odsíření oceli odpíchnuté z 901 martinské pece. Ocel v peci před přísadou feromanganu obsahovala kromě železa v % hmotnosti: 0,54 % C, 0,26 % Mn, 0,022 % S a 0,019 % P. Po přísadě feromanganu byla ocel odpíchnuta do pánve, kde byla před odpichem přisazena strusková směs, složená z 250 kg prachového kysličníku vápenatého, z 150 kg fluoridu vápenatého a z 125 kg slitiny FeSiAICa. Slitina měla toto složení v % hmotnosti: 46 % Al, 11 % Ca, % Si, zbytek železo. Slitina měla zrnění max.An example of the use of the slag mixture according to the invention is the desulfurization of steel tapped from a 901 Martin furnace. The steel in the furnace before the ferro-manganese addition contained, in addition to iron, in weight: 0.54% C, 0.26% Mn, 0.022% S and 0.019% P. After the ferro-manganese addition, the steel was tapped into a ladle where consisting of 250 kg of calcium oxide powder, 150 kg of calcium fluoride and 125 kg of FeSiAICa alloy. The alloy had this composition in% by weight: 46% Al, 11% Ca,% Si, the rest iron. The alloy had a grain size of max.

mm. V průběhu plnění pánve bylo ze zásobníku přidáno 75 % ferosilicium v množství 4 kg. t^_1. Další dezoxidační přísady nebyly přidávány. Ocel byla odpíchnuta do pánve spolu s oxidační struskou. Větší část strusky přetekla hubičkou pánve do struskových mís. Při odlévání byl odebrán vzorek tekuté oceli, vzorek měl složení v % hmot.: 0,55 % C, 0,89 % Mn, 0,28 % Si, 0,010 % S, 0,015 % P. Ocel byla odlita do 2,51 ingotů a zpracována dále na celistvá železniční kola. Hodnocení mikročistoty provedené na zkušebním kole ukázalo podstatně nižší výskyt oxidických vměstků, než u taveb, které byly vyrobeny běžnou technologií dezoxidací v pánvi ferosiliciem a hliníkem.mm. During the ladle filling process, 75% of ferro-silicon was added from the reservoir at 4 kg. t ^_1 . Other deoxidizing additives were not added. The steel was tapped into the ladle along with oxidizing slag. Most of the slag flowed through the pan spout into the slag bowls. During casting, a sample of liquid steel was taken, having a composition in% by weight: 0.55% C, 0.89% Mn, 0.28% Si, 0.010% S, 0.015% P. The steel was cast into 2.51 ingots and further processed into integral railway wheels. The evaluation of the microcleanness carried out on the test wheel showed a significantly lower incidence of oxidic inclusions than those produced by conventional deoxidation technology in the ladle with ferro-silicon and aluminum.

Dalším příkladem použití struskové směsi podle vynálezu je výroba tavby s nízkým zbyt-. kových obsahem dezoxidačních prvků v 901 martinské peci. Ocel v peci před přísadou feromanganu obsahovala v % hmotnosti: 0,49 % C, 0,22 % Mn, 0,021 % S a 0,017 % P. Po přísadě feromanganu byia ocel odpíchnuta do pánve.Another example of the use of the slag mixture according to the invention is the production of a low-residue melt. of deoxidizing elements in 901 Martin furnace. The steel in the furnace before the ferro-manganese addition contained in% by weight: 0.49% C, 0.22% Mn, 0.021% S and 0.017% P. After the ferro-manganese addition, the steel was tapped into the ladle.

V průběhu odpichu byla do pánve přidána ze zásobníku strusková směs složená z 200 kg prachového kysličníku vápenatého, z 150 kg fluoridu vápenatého a z 135 kg slitiny FeSiAICa. Slitina měla toto složení v % hmotnosti:During tapping, a slag mixture consisting of 200 kg of calcium oxide powder, 150 kg of calcium fluoride and 135 kg of FeSiAICa alloy was added to the ladle from the reservoir. The alloy had the following composition in% by weight:

% Al, 24 % Si, 10 % Ca, zbytek železo. Slitina měla zrnění max. 20 mm. Další dezoxidační přísady nebyly přidávány. Ocel byla odpíchnuta do pánve spolu s oxidační struskou. Větší část strusky přetekla hubičkou pánve do struskových mís. Při odlévání byl odebrán vzorek, kte- . rý měl složení v % hmotnosti: 0,47 %C, 0,60 %Mn, 0,03 %Si, 0,014 %S, 0,022 % P, 0,005 %A1 r. k. U vzorku kovu odebraného před koncem odlévání nebyl zjištěn pokles obsahu Al r. k., ani zvýšení obsahu fosforu. Z ocele byly odlity 2,41 ingoty, které byly dále zpracovány na celistvá železniční kola. Při výrobě nedošlo k výskytu trhlin na ingotech nebo na kolech. Vyrobená kola měla dobrou jakost povrchu a při ultrazvukové kontrole nebyly u kol zjištěny vnitřní vady.% Al, 24% Si, 10% Ca, the rest iron. The alloy had a grain size of max. 20 mm. No other deoxidizing additives were added. The steel was tapped into the ladle along with oxidizing slag. Most of the slag flowed through the pan spout into the slag bowls. During the casting, a sample was taken which. The composition had a% by weight composition: 0.47% C, 0.60% Mn, 0.03% Si, 0.014% S, 0.022% P, 0.005% A1 rk No drop in Al rk content was found for the metal sample taken before the end of casting. , or an increase in phosphorus content. 2.41 ingots were cast from steel and further processed into solid railway wheels. There were no cracks on ingots or wheels during production. The wheels produced had good surface quality and no internal defects were found during the ultrasonic inspection.

Claims

SUBJECT

Slag mixture for the desulphurisation and refining of steel, introduced or added to the melt, characterized in that it contains 10 to 65 wt. % of calcium oxide, wherein the FeSiAICa alloy contains 25 to 65 wt.% Al and 6 to 26 wt. Ca.