RU2121513C1 - Process of steel treatment in ladle - Google Patents
Process of steel treatment in ladle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121513C1 RU2121513C1 RU98100542A RU98100542A RU2121513C1 RU 2121513 C1 RU2121513 C1 RU 2121513C1 RU 98100542 A RU98100542 A RU 98100542A RU 98100542 A RU98100542 A RU 98100542A RU 2121513 C1 RU2121513 C1 RU 2121513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- oxygen
- ladle
- heating
- steel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внепечной обработке стали в ковше, и может быть использовано в сталеплавильных цехах. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to out-of-furnace processing of steel in a ladle, and can be used in steelmaking workshops.
В последние годы разработаны промышленные способы химического подогрева стали в ковше за счет тепла экзотерической реакции между кислородом и алюминием, который успешно применяют для исправления холодных плавок. In recent years, industrial methods have been developed for the chemical heating of steel in a ladle due to the heat of the exothermic reaction between oxygen and aluminum, which is successfully used to correct cold melt.
Обязательными технологическими операциями при осуществлении известных способов химического подогрева являются продувка металла инертным газом до введения в металл кислорода для усреднения температуры стали в ковше; одновременная продувка кислородом и инертным газом для обеспечения прогрева металла на максимально возможную глубину, а также обработка одним инертным газом после окончания продувки кислородом для очищения металла от продуктов окисления алюминия. Mandatory technological operations in the implementation of known methods of chemical heating are purging the metal with an inert gas before introducing oxygen into the metal to average the temperature of the steel in the ladle; simultaneous purging with oxygen and inert gas to ensure heating of the metal to the maximum possible depth, as well as treatment with one inert gas after the end of purging with oxygen to clean the metal from aluminum oxidation products.
Известные решения по осуществлению химического подогрева стали в ковше сложны и громоздки, что затрудняет их внедрение в действующих сталеплавильных цехах, а присущий им общий недостаток, связанный с "закозлением" днища футеровки ковшей при постоянном выпуске металла из сталеплавильного агрегата с пониженной температурой, ограничивает их практическое применение только исправлением единичных холодных плавок. Known solutions for the chemical heating of steel in the ladle are complex and cumbersome, which complicates their implementation in existing steelmaking workshops, and their inherent common disadvantage associated with the “bucking” of the bottom of the lining of the ladles with the constant release of metal from the steelmaking unit with a low temperature limits their practical application only by correction of single cold melt.
В настоящее время в зарубежной практике широко применяется способ CaS-OB (1). Устройство для осуществления способа CaS-OB включает футерованный колокол, содержащий течку для присадки гранулированного алюминия, погружаемый в ковш на границу металл-шлак; аспирационную систему и отверстия для ввода в колокол непогружаемой в металл кислородной фурмы. Кислородную фурму располагают над пористой вставкой в днище ковша, через которую подают аргон для перемешивания и оголения металла под кислородной фурмой. Currently, the CaS-OB method (1) is widely used in foreign practice. A device for implementing the CaS-OB method includes a lined bell containing estrus for the addition of granular aluminum, immersed in a ladle at the metal-slag interface; aspiration system and openings for input into the bell of an oxygen lance immersed in metal. An oxygen lance is located above the porous insert in the bottom of the bucket, through which argon is supplied to mix and expose the metal under an oxygen lance.
Способ CaS-OB обеспечивает высокую стойкость кислородной фурмы при скорости подогрева стали до 10oC/мин.The CaS-OB method provides high resistance of the oxygen lance at a heating rate of steel up to 10 o C / min.
К недостаткам известного способа следует отнести сложности его реализации, связанные с необходимостью применения пористых вставок в днищах всего парка ковшей и использованием громоздких колоколов, которые требуют высококачественных огнеупоров и частого их торкретирования. Используемый в данном способе обдув сопряжен с большими дымовыделениями, осложняющими работу аспирации и пылеочистки. The disadvantages of this method include the difficulties of its implementation, associated with the need to use porous inserts in the bottoms of the entire fleet of buckets and the use of bulky bells, which require high-quality refractories and their frequent shotcrete. The airflow used in this method is associated with large smoke emissions that complicate the operation of aspiration and dust cleaning.
Способ IR-UT исключает применение пористых вставок в днище ковша, заменив их погружаемой фурмой для вдувания аргона и порошкообразных элементов (2,3). The IR-UT method eliminates the use of porous inserts in the bottom of the bucket, replacing them with a submersible tuyere for injecting argon and powder elements (2,3).
Главным недостатком способа CaS-OB, связанным с удалением зоны прогрева от днища ковша, является быстрое "закозление" днища ковша при систематическом выпуске из плавильного агрегата плавок с пониженной температурой. Настыли металла, образующиеся в этих условиях на днище ковша, не могут расплавиться в процессе химического подогрева из-за удаленности кислородной фурмы от днища ковша и связанной с этим сравнительно низкой температуры металла, омывающего днище котла. Поэтому через две-три плавки из-за "закозления" ковши оказываются непригодными для дальнейшей эксплуатации. The main disadvantage of the CaS-OB method, associated with the removal of the heating zone from the bottom of the bucket, is the rapid "buckling" of the bottom of the bucket during the systematic release of melts with a low temperature from the melting unit. The overgrown metal formed under these conditions on the bottom of the bucket cannot melt during chemical heating due to the remoteness of the oxygen lance from the bottom of the bucket and the associated relatively low temperature of the metal washing the bottom of the boiler. Therefore, after two or three swimming trunks, because of the "sticking", the buckets are unsuitable for further operation.
Из-за этого применение способа CaS-OB позволяет снизить среднюю температуру металла, выпускаемого из конвертера, лишь со 1667 до 1657oC, т.е. не более чем на 10oC, что не достаточно эффективно.Because of this, the application of the CaS-OB method allows to reduce the average temperature of the metal discharged from the converter only from 1667 to 1657 o C, i.e. no more than 10 o C, which is not effective enough.
Известен более простой и более близкий к предложенному способ подогрева стали в ковше, в котором используется расходуемая многоканальная фурма, которую погружают под уровень металла на глубину 0,15-0,40 высоты столба металла в ковше. Фурма выполнена из огнеупорного материала с заформованными в нем металлическими трубами-каналами, через которые подают кислород. Через эту же фурму по одному из каналов подают или инертный газ, или инертный газ в смеси с кислородом для перемешивания стали. Алюминий для экзотермической реакции в виде проволоки или куска вводят заранее или во время продувки кислородом (4). Known simpler and closer to the proposed method of heating steel in a ladle, which uses an expendable multi-channel lance, which is immersed under the metal level to a depth of 0.15-0.40 the height of the metal column in the ladle. The lance is made of refractory material with molded metal pipes-channels through which oxygen is supplied. Through the same lance, either an inert gas or an inert gas mixed with oxygen is supplied through one of the channels to mix the steel. Aluminum for an exothermic reaction in the form of a wire or a piece is introduced in advance or during an oxygen purge (4).
Рассредоточенная подача в известном способе кислорода обеспечивает достаточно спокойное протекание реакции окисления алюминия и обеспечивает эффективный подогрев металла в ковше. Так, за 6 мин продувки с расходом O2 42,5 нм3/мин и алюминия 345 кг температура стали в 268-тонном ковше повысилась на 37oC.The dispersed supply in the known method of oxygen provides a fairly quiet course of the oxidation of aluminum and provides efficient heating of the metal in the ladle. So, after 6 minutes of purging with a flow rate of O 2 42.5 nm 3 / min and aluminum 345 kg, the temperature of the steel in the 268-ton bucket increased by 37 o C.
Недостатки этого известного способа связаны с использованием многоканальной фурмы, одновременной продувкой стали кислородом и аргоном, а также малым заглублением фурмы в металл. The disadvantages of this known method are associated with the use of a multi-channel tuyere, simultaneous blowing of steel with oxygen and argon, and also a small burial of the tuyere into the metal.
Использование многоканальной фурмы возможно только при совместной продувке металла кислородом и аргоном, т.к. при продувке одним аргоном каналы, подводящие кислород, мгновенно заметалливаются и фурма оказывается непригодной для продувки кислородом. The use of a multi-channel tuyere is only possible with a joint blowing of metal with oxygen and argon, because when purging with one argon, the channels supplying oxygen instantly disappear and the lance is unsuitable for purging with oxygen.
Поэтому на практике химический подогрев стали этим известным способом осуществляется с использованием двух фурм, одна из которых подает кислород для подогрева стали, вторая - аргон для выравнивания температуры в объеме ковша и очищения его от продуктов реакции. Так, при реализации фирмой "Bethlehem Steel" способа химического подогрева стали в ковше на заводе Стилтекс установка была оснащена двумя фурмами (для глубинной продувки аргоном и кислородом соответственно) и трайб-аппаратом для ввода алюминиевой проволоки, которая используется в качестве топлива (4). Использование установки двумя фурмами усложняет конструкцию и требует дополнительных расходов аргона и огнеупоров. Therefore, in practice, chemical heating of steel in this known manner is carried out using two tuyeres, one of which delivers oxygen to heat the steel, the second argon to equalize the temperature in the bucket and to clean it from the reaction products. So, when Bethlehem Steel implemented a method of chemical heating of steel in a ladle at the Steeltex plant, the installation was equipped with two tuyeres (for deep purging with argon and oxygen, respectively) and a tribamer for introducing aluminum wire, which is used as fuel (4). Using the installation with two tuyeres complicates the design and requires additional costs of argon and refractories.
Основной недостаток известных способов химического подогрева - "закозление" днища ковша при систематическом выпуске в ковш металла с пониженной температурой характерен также для способа фирмы "Bethlehem Steel", зона подогрева в котором удалена от днища ковша на 0,6 - 0,85 высоты металла в ковше, что позволяет использовать его только для исправления единичных холодных плавок. The main disadvantage of the known methods of chemical heating is the “buckling” of the bottom of the bucket during the systematic release of low-temperature metal into the bucket is also characteristic of the Bethlehem Steel method, in which the heating zone is 0.6 - 0.85 times the height of the metal from the bottom of the bucket ladle, which allows you to use it only to fix a single cold melt.
Повышение эффективности подогрева в открытых ковшах без изменения качества стали известным способом (5) осуществляется за счет непрерывного ввода алюминия в количестве 0,5-3,0 кг/т в зону истечения аргонокислородной струи, заглубленной в металл на 1/6-4/5 его высоты при соотношении расходов Ar, O2 и Al 1:(5-300):(6-340) и расходе аргона 10-80 нм3/ч. Этот способ позволяет получить удовлетворительное качество металла по неметаллическим включениям без последующей обработки аргоном и высокие скорости подогрева (до 10oC/мин). Однако присущие этому способу недостатки, связанные с использованием закрепляемого на стержне фурмы алюминиевого блока, через канал, в котором подается в металл аргонокислородная смесь, не позволили использовать его для снижения температуры в конвертере. Из-за быстрого расплавления и растворения алюминия из блока в стали (за 30-40 с) фурма укорачивалась на 1,0-1,5 м, в результате чего основное время продувка (60-80%) аргонокислородной смесью проводилась через фурму, заглубленную на 40-50% высоты металла, в ковше, что не позволяло расплавлять настыли на дне ковша, образующиеся при выпуске из конвертера стали с пониженной температурой.Improving the heating efficiency in open ladles without changing the quality of steel in a known manner (5) is carried out by continuously introducing aluminum in an amount of 0.5-3.0 kg / t into the expiration zone of an argon-oxygen stream buried in metal by 1 / 6-4 / 5 its height with a flow rate ratio of Ar, O 2 and Al 1: (5-300) :( 6-340) and an argon flow rate of 10-80 nm 3 / h. This method allows to obtain a satisfactory quality of the metal on non-metallic inclusions without subsequent processing with argon and high heating rates (up to 10 o C / min). However, the inherent disadvantages of this method associated with the use of an aluminum block fixed to the tuyere rod through a channel in which an argon-oxygen mixture is supplied to the metal did not allow it to be used to lower the temperature in the converter. Due to the rapid melting and dissolution of aluminum from the block in steel (within 30–40 s), the lance was shortened by 1.0–1.5 m, as a result of which the main time (60–80%) of purging with an argon – oxygen mixture was carried out through a lance deepened 40-50% of the height of the metal in the bucket, which did not allow melt on the bottom of the bucket, formed when steel was released from the converter at a lower temperature.
Наиболее близким к описываемому изобретению является способ обработки стали в ковше, включающий ввод алюминия в жидкий металл, продувку металла кислородом через нагружаемую футеровочную фурму с керамическим соплом для подогрева и перемешивания металла со снижением расхода кислорода при перемешивании (заявка RU 94015771, A1, C 21 C 7/00, 27.01.96). Closest to the described invention is a method of processing steel in a ladle, comprising introducing aluminum into a molten metal, purging the metal with oxygen through a loaded lining lance with a ceramic nozzle for heating and mixing the metal with a reduction in oxygen consumption during mixing (application RU 94015771, A1, C 21
В известном способе исправляют плавки, выплавленные с отклонением от требований технологической инструкции непрерывной разливки, по нижнему пределу температуры металла. In the known method, the melts melted with a deviation from the requirements of the technological instruction for continuous casting are corrected for the lower limit of the metal temperature.
Однако в нем эффективность нагрева металла недостаточна, кроме того, не исключено образование настылей на футеровке ковша из-за низких скоростей истечения кислородной струи из сопла фурмы и расхода кислорода при перемешивании металла. However, the heating efficiency of the metal is insufficient in it, in addition, the formation of crusts on the lining of the bucket is not excluded due to the low rates of oxygen flow from the tuyere nozzle and oxygen consumption during metal stirring.
Задачей описываемого изобретения является создание такого способа обработки стали в ковше, в котором регламентирован ввод кислорода в ковш для обеспечения повышения эффективности обработки стали в ковше. The objective of the described invention is the creation of such a method of processing steel in a ladle, which regulates the introduction of oxygen into the ladle to provide increased efficiency of processing steel in the ladle.
Это достигается тем, что в известном способе обработки стали в ковше, включающем ввод алюминия в жидкий металл, продувку металла кислородом через погружную футерованную фурму с керамическим соплом для подогрева и перемешивания металла со снижением расхода кислорода при перемешивании металла, по изобретению, кислород подают со скоростью истечения 200-1200 нм3/сек из сопла фурмы, которую погружают в металл на 80-95% высоты ковша, причем при подогреве металла и его перемешивании расход кислорода поддерживают в пределах 0,10-0,30 и 0,01-0,05 нм3/т•мин соответственно.This is achieved by the fact that in the known method of processing steel in a ladle, which includes introducing aluminum into a liquid metal, purging the metal with oxygen through an immersed lined lance with a ceramic nozzle for heating and mixing the metal with a decrease in oxygen consumption while stirring the metal, according to the invention, oxygen is supplied at a rate the flow of 200-1200 nm 3 / s from the nozzle of the lance, which is immersed in metal at 80-95% of the height of the bucket, and when the metal is heated and stirred, the oxygen flow rate is maintained in the range of 0.10-0.30 and 0.01-0, 05 nm 3 / m • min with tvetstvenno.
В предлагаемом способе используется заглубление фурмы на 80-95% в сочетании с большой кинетической энергией газовой струи, соответствующей истечению кислорода из ковша со скоростью 200 1200 нм/с, обеспечивающей эффективное омывание днища ковша горячим металлом, что исключает образование настылей и позволяет, тем самым, понизить среднюю температуру металла в плавильных агрегатах на 30-40oC, что в 3-4 раза эффективнее известных способов химического подогрева стали в ковше.In the proposed method, a tuyere penetration of 80-95% is used in combination with a high kinetic energy of the gas stream corresponding to the outflow of oxygen from the bucket at a speed of 200 to 1200 nm / s, which ensures efficient washing of the bucket bottom with hot metal, which eliminates the formation of accretions and, thus, , lower the average temperature of the metal in the melting units by 30-40 o C, which is 3-4 times more effective than the known methods of chemical heating of steel in a ladle.
Применение технического кислорода с расходами 0,01-0,05 и 0,10-0,30 нм3/т•мин с указанными выше параметрами заглубления фурмы и скорости истечения газа при известных расходах кислорода (0,03 нм3/тoC) и алюминия (0,04 кг/тoC) обеспечивает удовлетворительное перемешивание, достаточное для усреднения температуры и химического состава стали в объеме ковша, а также очищения металла от продуктов окисления алюминия, без использования этих целей инертного газа.The use of technical oxygen with a flow rate of 0.01-0.05 and 0.10-0.30 nm 3 / t • min with the above parameters for deepening the tuyere and gas flow rate at known oxygen flow rates (0.03 nm 3 / t o C ) and aluminum (0.04 kg / t o C) provides satisfactory mixing, sufficient to average the temperature and chemical composition of the steel in the bucket, as well as to clean the metal from aluminum oxidation products, without using these inert gas.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения исключает необходимость в применении инертного газа и обеспечивает, при сохранении уровня качества металла возможность выпуска из плавильного агрегата металла со средней температурой на 20-30oC ниже, чем при известных способах химического подогрева, что можно характеризовать как существенное отличие.Thus, the use of the invention eliminates the need for the use of inert gas and provides, while maintaining the level of quality of the metal, the possibility of releasing metal from the melting unit with an average temperature of 20-30 o C lower than with known methods of chemical heating, which can be characterized as a significant difference .
Указанные выше преимущества предполагаемого изобретения подтверждаются примерами N 1-6 (таблица), не исключающих другие решения. The above advantages of the alleged invention are confirmed by examples N 1-6 (table), not excluding other solutions.
Плавки проводились из стали 09Г2ФБ, выплавляемой в 320-тонном конвертере, разливаемой на МЛНЗ в сляб сечением 1850х800 мм с требуемой температурой в промежуточном ковше 1525-1540oC и рабочей скоростью 0,7-0,8 м/мин. До опробования обработки стали кислородом металл после выпуска в ковш продувался 3-5 мин аргоном в открытом ковше для усреднения химического состава и температуры.The melts were carried out from 09G2FB steel, melted in a 320-ton converter, cast on a continuous casting mill into a slab with a cross section of 1850x800 mm with the required temperature in the intermediate ladle of 1525-1540 o C and an operating speed of 0.7-0.8 m / min. Prior to testing the treatment of steel with oxygen, the metal after discharge into the ladle was purged with argon for 3-5 minutes in an open ladle to average the chemical composition and temperature.
После получения результатов анализа первой пробы металл обрабатывался порошкообразным силикокальцием в струе аргона в количестве 450-550 кг. При обработке силикокальцием в ковш присаживалось 500 кг феррованадия и 140 кг феррониобия и при необходимости корректирующие добавки ферромарганца и алюминия (катанкой через трайб-аппарат). Температура в этом случае перед выпуском из конвертера составляла 1660-1685oC при среднем значении 1670oC и в ковше после внепечной обработки 1540-1575oC при среднем значении 1560oC. Для снижения температуры около 40% плавок охлаждались в коше слябом в течение 5-12 мин. Температура металла в промежуточном ковше находилась в пределах 1515-1545oC и составляла в среднем 1535oC. Из-за низкой температуры до 2% плавок не могли быть разлиты на МНЛЗ и были возвращены в конвертер. Опытные плавки с продувкой кислородом проводились по той же технологии, что описана выше, но имели температуру перед выпуском из конвертера, пониженную на 25-40oC, а также отличались использованием кислорода вместо аргона при усреднительной продувке и подогреве металла в ковше за счет реакции взаимодействия кислорода с растворенным в стали алюминием, вводимым в зону истечения кислородной струи.After obtaining the results of the analysis of the first sample, the metal was treated with powdered silicocalcium in an argon stream in an amount of 450-550 kg. During silicocalcium treatment, 500 kg of ferrovanadium and 140 kg of ferroniobium and, if necessary, corrective additives of ferromanganese and aluminum (wire rod through the tribamer) were planted in the bucket. The temperature in this case, before being released from the converter, was 1660-1685 o C with an average value of 1670 o C and in the ladle after out-of-furnace treatment 1540-1575 o C with an average value of 1560 o C. To reduce the temperature, about 40% of the melts were cooled in a slab in within 5-12 minutes The temperature of the metal in the tundish was in the range of 1515-1545 o C and averaged 1535 o C. Due to the low temperature, up to 2% of the heats could not be cast to the continuous casting machine and were returned to the converter. The experimental melts with oxygen purging were carried out according to the same technology as described above, but had a temperature before discharge from the converter, reduced by 25-40 o C, and also differed in the use of oxygen instead of argon during averaging purging and heating of the metal in the ladle due to the reaction of interaction oxygen with aluminum dissolved in steel, introduced into the zone of the expiration of the oxygen stream.
Опытные плавки с продувкой кислородом обрабатывались на той же самой аргонной установке с одной погружаемой фурмой, дооборудованной устройством химподогрева стали в ковше. Фурма со стержневой трубой и внутренним диаметром 60 и 34 мм футеровалась стандартными шамотными кольцами и имела керамическое сопло диаметром 58 и 33 мм. Длина фурмы (4,6 м) позволяла опускать ее до днища ковша. Эта фурма без замены использовалась для продувки стали кислородом и порошкообразным силикокальцием в струе аргона. Oxygen purged pilot melts were processed on the same argon installation with one submersible lance, a retrofit device for chemical steel heating in the ladle. A lance with a core tube and an inner diameter of 60 and 34 mm was lined with standard chamotte rings and had a ceramic nozzle with a diameter of 58 and 33 mm. The length of the lance (4.6 m) made it possible to lower it to the bottom of the bucket. This lance was used without replacement for purging steel with oxygen and powdered silicocalcium in an argon stream.
Примеры N 1-4 относятся к плавкам, проведенным в пределах формулы предполагаемого изобретения, а примеры N 5 и 6 - вне заявляемых пределов. Для сравнения в примере N 7 воспроизведен способ обработки стали смесью кислорода и аргона по выбранному прототипу. Examples N 1-4 relate to swimming trunks carried out within the scope of the claims of the invention, and
Пример N 1. С нижними пределами расходов кислорода при усреднительной продувке (0,01 нм3/т•мин) и химподогреве (0,1 нм3/т•мин) при скорости истечения O2 из сопла 200 нм/с. Скорость истечения рассчитывалась делением секундного расхода O2 при подогреве на площадь сечения сопла фурмы. Фурма при продувке заглублялась но 80% высоты ковша.
Плавка выпущена из конвертера с температурой 1640oC и после внепечной обработки удовлетворительно разлита на МНЛЗ. Ковш после разливки из-за высокого расположения фурмы имел несущественные настыли в виде скрапины (массой 0,5 т) по периферии днища. Из-за слабого перемешивания металла при усреднительной продувке O2 феррониобий, введенный в ковш в этот период, не успел полностью раствориться в стали и частично осел на дне, о чем свидетельствует некоторая неравномерность содержания ниобия по ходу разливки (0,025% в начале и 0,040% в конце). В целом, плавка по химсоставу удовлетворяла требованиям технических условий на сталь 09Г2ФБ. Листы не имели отсортировки по уровню механических, технологических свойств и дефектам ультразвукового контроля (раскатаны грубые алюмосиликатные включения) при содержании общего кислорода, определяемого методом вакуумплавления на приборе "Бальцерс", 0,003%, что не превышает обычного уровня в листах стали 09Г2ФБ, выплавленной без обработки кислородом в ковше.The melting is released from the Converter with a temperature of 1640 o C and after out-of-furnace treatment satisfactorily cast in continuous casting machine. The ladle after casting, due to the high location of the lance, had insignificant accretions in the form of scraprap (0.5 t in mass) along the periphery of the bottom. Due to the weak mixing of the metal during averaging of O 2, the ferroniobium introduced into the ladle during this period did not completely dissolve in steel and partially settled on the bottom, as evidenced by some non-uniformity of the niobium content during casting (0.025% at the beginning and 0.040% at the end). In general, the chemical composition of smelting met the requirements of the technical specifications for 09G2FB steel. The sheets were not sorted according to the level of mechanical, technological properties and ultrasonic inspection defects (rough aluminosilicate inclusions were rolled out) with a total oxygen content determined by vacuum melting on the Balzers instrument, 0.003%, which does not exceed the usual level in 09G2FB steel sheets melted without processing oxygen in the bucket.
Пример N 2. Плавка с верхними пределами расходов кислорода при усреднительной продувке (0,05 нм3/т•мин) и подогреве (0,3 нм3/т•мин) при скорости истечения O2 из сопла 1200 нм/с. Плавка выпущена из конвертера с температурой 1635oC, не имела замечаний по разливке и качеству листов. Повышенный расход O2 при усреднительной продувке привел к увеличению температуры металла в ковше за 4 мин с 1525 до 1535oC, т.е. 10oC. Такое повышение температуры может быть нежелательно для плавок, не требующих подогрева. Большие заглубления фурмы (95%) и скорость истечения O2 из сопла фурмы привели к несущественному размыванию кирпичной футеровки днища под фурмой.Example No. 2. Smelting with upper limits of oxygen consumption during homogenous purging (0.05 nm 3 / t • min) and heating (0.3 nm 3 / t • min) at a flow rate of O 2 from the
Пример N3. Плавка проведена внутри заявленных пределов расходов кислорода на усреднительную продувку и подогрев при скорости истечения струи из сопла 400 нм/с. Ковш после разливки имел удовлетворительное состояние, днище без настылей и размывания. Листы не имели отсортировки по механическим свойствам и УЗК и отличались низким содержанием общего кислорода, 0,0015%. Example N3. Smelting was carried out within the declared limits of oxygen consumption for averaging and heating at a flow rate of 400 nm / s from the nozzle. The ladle after casting had a satisfactory condition, the bottom without accretion and erosion. The sheets had no sorting by mechanical properties and ultrasonic testing and were characterized by a low total oxygen content, 0.0015%.
Пример N 4. Плавка из-за высокого содержания серы в пробе после усреднительной, с присадкой феррониобия и феррованадия, продувки переведена в марку 09Г2С, которая не обрабатывается порошкообразным силикокальцием. Плавка не требовала дополнительного подогрева и разливалась непосредственно после усреднительной продувки кислородом внутри заявленных пределов (0,04 нм3/т•мин). Удовлетворительный уровень механических свойств, отсутствие отсортировки листов при УЗК и низкое содержание общего кислорода подтвердили возможность полной замена аргона при усреднительной продувке и корректировке химсостава на кислород.Example No. 4. Smelting due to the high sulfur content in the sample after averaging, with the addition of ferroniobium and ferrovanadium, the purge was transferred to the brand 09G2S, which is not processed by powdered silicocalcium. The smelting did not require additional heating and was bottled immediately after an averaging purge with oxygen within the declared limits (0.04 nm 3 / t • min). A satisfactory level of mechanical properties, the absence of sheet sorting during ultrasonic testing and a low content of total oxygen confirmed the possibility of a complete replacement of argon during averaging purging and adjusting the chemical composition to oxygen.
Пример N 5. Плавка проведена за нижними пределами расхода кислорода при усреднительной продувке (0,005 нм3/т•мин), подогреве (0,08 нм3/т•мин) и заглублении фурмы на 75% высоты ковша при скорости истечения O2 из сопла при подогреве 150 нм/с. Из-за практически полного отсутствия перемешивания металла в ковше при усреднительной продувке присаженный феррониобий в значительной части осел на дно и остался нерастворенным даже после 15 мин подогрева, что недопустимо в производстве. Малое заглубление фурмы и низкие скорости истечения кислорода при подогреве привели к образованию "козла" ~8 т на днище ковша и при практически нормальной температуре металла после внепечной обработки. Листы, из последних по ходу разливки слябов, были отсортированы при УЗК. Таким образом, снижение заглубления фурмы, расходов кислорода и скорости истечения струи кислорода из сопла ниже заявленных пределов недопустимо из-за "закозления" ковша и ухудшении качества макроструктуры листов.Example No. 5. The melting was carried out beyond the lower limits of oxygen consumption during averaging purging (0.005 nm 3 / t • min), heating (0.08 nm 3 / t • min) and deepening the tuyeres by 75% of the bucket height at a flow rate of O 2 from nozzles when heated 150 nm / s. Due to the almost complete absence of metal mixing in the ladle during averaging, the ferroniobium that was planted in a large part settled on the bottom and remained undissolved even after 15 minutes of heating, which is unacceptable in production. Small deepening of the lance and low rates of oxygen outflow during heating led to the formation of a "goat" ~ 8 t on the bottom of the bucket and at an almost normal temperature of the metal after out-of-furnace treatment. The sheets from the last during the casting of slabs were sorted by ultrasonic testing. Thus, a decrease in the deepening of the tuyere, oxygen consumption and the rate of flow of the oxygen stream from the nozzle below the stated limits is unacceptable due to the "buckling" of the bucket and the deterioration of the quality of the sheet macrostructure.
Пример N 6. Плавка проведена вне верхних пределов расхода кислорода на усреднительную продувку и подогрев при скорости истечения O2 при подогреве 130 нм/с и глубине погружения фурмы на 97%. Недостатком такой обработки явились существенный подогрев стали при усреднительной продувке, что недопустимо для плавок, не требующих подогрева, размывание футеровки днища ковша под фурмой, требующее проведения холодного ремонта.Example No. 6. Smelting was carried out outside the upper limits of oxygen consumption for averaging and heating at an outflow rate of O 2 at a heating of 130 nm / s and a lance depth of 97%. The disadvantage of this treatment was a significant heating of the steel with an averaging blow, which is unacceptable for melts that do not require heating, erosion of the lining of the bottom of the bucket under the lance, requiring cold repair.
Пример N 7. Воспроизведена сравнительная плавка, проведенная нами по способу внепечной обработки, принятому за прототип. В данном случае футерованная фурма для подогрева имела на конце закрепленную на стержне футерованную цилиндрическую отливку диаметром 400 мм, высотой 1200 мм, массой 300 кг с отверстиями для прохождения кислорода диаметром 90 мм. Такая конструкция фурмы не позволяла использовать ее для усреднительной продувки. Поэтому усреднительная продувка проводилась аргоном через обычную фурму. Через эту же фурму после подогрева проводилась обработка стали порошкообразным силикокальцием в струе аргона. Подогрев металла через кислородную фурму проводился кислородно-аргонной смесью (95% и 5% соответственно) при начальном ее заглублении в ковше на 88%, расходах смеси 0,35 нм3/т•мин и скорости истечения 150 нм/с. Из-за быстрого расплавления алюминиевого блока продолжительность подогрева составила 2,5 мин, после чего резко увеличилось бурление металла в ковше и продувка была прекращена. В результате расплавления блока заглубление фурмы снизилось с 80% до 50%. Малое заглубление фурмы и низкие скорости истечения газовой смеси не позволили омывать днище горячим металлом и избежать, тем самым его "закозления". После разливки в ковш остался козел массой ~ 5 т, что не позволило использовать этот ковш для повторного выпуска в него металла из конвертера с пониженной температурой. Поэтому подогрев металла по способу-прототипу, также как и при использовании других известных способов-аналогов, может применяться только при снижении температуры металла в конвертере на 10-15oC с исправлением подогревом единичных плавок вместо снижения температуры металла в конвертере на 30-40oC с подогревом 35-40% плавок при обработке стали предложенным нами способом в заявленных пределах. В этом заключается принципиальное отличие заявленного способа, которое может быть характеризовано как существенная новизна.Example No. 7. Reproduced comparative melting, carried out by us according to the method of after-furnace treatment, adopted as a prototype. In this case, the lined lance for heating had, at the end, a lined cylindrical casting fixed on the rod with a diameter of 400 mm, 1200 mm high, and 300 kg in weight with holes for the passage of oxygen with a diameter of 90 mm. This design of the lance did not allow using it for averaging blowing. Therefore, averaging was carried out by argon through an ordinary tuyere. After this lance, after heating, the steel was treated with powdered silicocalcium in an argon stream. The metal was heated through an oxygen lance with an oxygen-argon mixture (95% and 5%, respectively), with its initial deepening in the bucket by 88%, mixture flows 0.35 nm 3 / t • min and
Другими преимуществами предлагаемого способа являются простота его реализации без существенных капитальных затрат, в том числе на действующих в сталеплавильных цехах аргонных установках с одной фурмой; технологичность, связанная с возможностью последовательной обработки металла кислородом, аргоном и порошкообразными реагентами без замены фурмы, умеренное бурление металла в ковше при подогреве, не требующее снижения массы плавки и накрывания крышками; малое дымовыделение (5-8 кг за продувку, в основном FeO), не требующее переоборудования аспирационных систем аргонных установок. Other advantages of the proposed method are the simplicity of its implementation without significant capital costs, including argon plants with one lance operating in steelmaking workshops; manufacturability associated with the possibility of sequential processing of metal with oxygen, argon and powdered reagents without replacing the tuyeres, moderate metal drilling in the ladle when heated, not requiring a reduction in the mass of smelting and lidding; low smoke emission (5-8 kg per purge, mainly FeO), which does not require conversion of aspiration systems of argon plants.
В процессе усреднительной продувки стали и ее подогреве O2 содержание C, Mn, Nb, V, S, P, N практически не изменяется, содержание кремния снижается на 0,01-0,03%. Дополнительный расход алюминия на подогрев увеличивается на 0,04 кг/oC•т, что близко к данным, получаемым при использовании известных способов химического подогрева стали в ковше.In the process of averaging steel blowing and its heating O 2, the content of C, Mn, Nb, V, S, P, N practically does not change, the silicon content decreases by 0.01-0.03%. The additional consumption of aluminum for heating increases by 0.04 kg / o C • t, which is close to the data obtained using known methods of chemical heating of steel in a ladle.
Поплавочные затраты алюминия при использовании предлагаемого способа в технологии составляют 0-1,5 кг/т. The float costs of aluminum when using the proposed method in the technology are 0-1.5 kg / t.
Эти дополнительные затраты перекрываются экономией от снижения расхода чугуна, увеличения стойкости футеровки конвертера, практического исключения охлаждения металла в ковше слябами, стабилизации разливки и повышения качества поверхности и макроструктуры слябов. These additional costs are offset by savings from reducing cast iron consumption, increasing the lining resistance of the converter, practically eliminating the cooling of metal in the ladle by slabs, stabilizing casting and improving the surface quality and macrostructure of slabs.
Источники информации
1. Способ Ca5, СaS-OB. Г.Шольте, В.Пульвермахер, Т.Юлич. "Черные металлы", N 23, 20.11.1989 г.Sources of information
1. The method of Ca5, CaS-OB. G. Scholte, V. Pulvermacher, T. Yulich. "Ferrous metals", N 23, 11.20.1989
2. Новый процесс внепечной обработки стали. Экспресс-информация. Черметинформация. Черная металлургия. Вып. 4, М. 1990 г. 2. A new process for out-of-furnace steel processing. Express information. Chermetinformation. Ferrous metallurgy. Vol. 4, M. 1990
3. Установка IR-UT для обработки стали в ковше с регулированием температуры. Р.Ж. "Металлургия", N 12, 12B497, M., 1991 г. 3. Installation of IR-UT for processing steel in a ladle with temperature control. R.Zh. Metallurgy, N 12, 12B497, M., 1991
4. Черная металлургия капиталистических и развивающихся стран в 1988 г. Обзорная информация. Черметинформация. Черная металлургия, вып. 9, М., 1991 г. 4. Ferrous metallurgy of the capitalist and developing countries in 1988. Overview. Chermetinformation. Ferrous metallurgy, vol. 9, M., 1991
5. А.С. N 1344811, СССР, МКИ C 21 С 7/00. 5. A.S. N 1344811, USSR, MKI C 21
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100542A RU2121513C1 (en) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | Process of steel treatment in ladle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100542A RU2121513C1 (en) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | Process of steel treatment in ladle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2121513C1 true RU2121513C1 (en) | 1998-11-10 |
| RU98100542A RU98100542A (en) | 1999-02-27 |
Family
ID=20201129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100542A RU2121513C1 (en) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | Process of steel treatment in ladle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2121513C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2610430C2 (en) * | 2011-04-01 | 2017-02-10 | Смс Меер С.П.А. | Energy saving device for steel production and method for its implementation |
-
1998
- 1998-01-22 RU RU98100542A patent/RU2121513C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Черная металлургия капиталлистических и развивающихся стран в 1988 г. Обзорная информация. Черметинформация. - М.: Черная металлургия, вып.9, 1991. Установка R - ИТ для обработки стали в ковше с регулированием температуры. М.: Р.Ж.Металлургия, N 12, 1991, реф.карточка 12В497. Новый процесс внепечной обработки стали. Экпрессинформация. Черметинформация. М.: Черная металлургия, вып. N 4, 1990. Шольте Г. и др. Способ Са 5, САS-OB. - Черные металлы, N 23, 20.11.1989г. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2610430C2 (en) * | 2011-04-01 | 2017-02-10 | Смс Меер С.П.А. | Energy saving device for steel production and method for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6190435B1 (en) | Method of vacuum decarburization/refining of molten steel | |
| EP0134857A1 (en) | Method for the fabrication of special steels in metallurgical vessels | |
| CA2203410C (en) | Process for vacuum refining molten steel and apparatus therefor | |
| RU2121513C1 (en) | Process of steel treatment in ladle | |
| US4302244A (en) | Steel conversion method | |
| RU2674186C1 (en) | Procedure for melting steel in converter | |
| EP0334915B1 (en) | Process for heating molten steel contained in a ladle | |
| US4094495A (en) | Method and apparatus for the production of quality steels | |
| US4394165A (en) | Method of preliminary desiliconization of molten iron by injecting gaseous oxygen | |
| JP5915568B2 (en) | Method of refining hot metal in converter type refining furnace | |
| JP4016502B2 (en) | Blasting method for suppressing metal adhesion in converter refining furnace | |
| RU2148659C1 (en) | Method of pipe steel production | |
| US4341553A (en) | Method of, and cupola furnace for, the introduction of treatment agents into cupola iron melts | |
| US4199350A (en) | Method for the production of quality steels | |
| KR100327288B1 (en) | Plant and method of adjusting the composition of molten metal such as steel | |
| US4130419A (en) | Process for the purification, modification and heating of a cast-iron melt | |
| RU2128714C1 (en) | Method of skull application to converter lining | |
| RU2131467C1 (en) | Process of reclamation of lining of converter | |
| JP2000096119A (en) | Blow-refining method for restraining sticking of metal in converter type refining furnace | |
| DR Thornton BSc | Vacuum Degassing and Allied Processes | |
| SU996456A1 (en) | Method for producing steel | |
| RU2192482C2 (en) | Method of steelmaking | |
| RU2186857C1 (en) | Method for manufacture of round section rolled products | |
| KR860001523B1 (en) | Method preventon corrosion of tuyere nozzle for decarburizing refining furnace | |
| JPH0735530B2 (en) | Molten Steel Temperature Control Method in Vacuum Ladle Refining of High Chromium Steel |