RU2156309C1 - Способ обработки стали в ковше - Google Patents
Способ обработки стали в ковше Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156309C1 RU2156309C1 RU99114922A RU99114922A RU2156309C1 RU 2156309 C1 RU2156309 C1 RU 2156309C1 RU 99114922 A RU99114922 A RU 99114922A RU 99114922 A RU99114922 A RU 99114922A RU 2156309 C1 RU2156309 C1 RU 2156309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ladle
- oxygen
- slag mixture
- consumption
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к комплексной внепечной обработке металла в ковше для последующей непрерывной разливки стали. Технический эффект заключается в повышении степени десульфурации и нагрева стали. Способ обработки стали в ковше включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали твердой шлаковой смеси (ШС), состоящей в мас.% из 50 - 90 извести, 1-30 гранулированного алюминия и плавикового шпата остальное. Расход (ШС) устанавливают по зависимости G = К1 • (S1 - S2) • М, где G - расход (ШС), кг/т стали; S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%, S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки в ковше, мас.%, М - масса стали в ковше, т, К1 - эмпирический коэффициент, равный 4,3-12,0 кг/т2 • %. Затем в ковш подают алюминиевую проволоку и продувают сталь кислородом сверху в течение времени, определяемого по определенной зависимости, учитывающей расход кислорода, объем стали в ковше, расход алюминиевой проволоки, температуру стали в ковше при начале ее обработки и площадь зеркала стали в ковше. После продувки кислородом сталь продувают нейтральным газом в течение времени, определяемого по приведенной зависимости. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к комплексной внепечной обработке металла в ковше для последующей непрерывной разливки стали.
Наиболее близким по технической сущности является способ обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска шлаковой смеси, последующую подачу в ковш алюминиевой проволоки, продувку стали в ковше кислородом и нейтральным газом сверху через погружную фурму. В качестве шлаковой смеси используют жидкий известково-глиноземистый шлак (См. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. С.В. Колпаков и др. М., Машиностроение, 1991, с. 212).
Недостатком известного способа является низкая эффективность обработки стали в ковше, в том числе процесса десульфурации и нагрева стали. Это объясняется применением жидкого известково-глиноземистого шлака, а также нерегламентированными расходами алюминия, кислорода и шлака. В этих условиях жидкий известково-глиноземистый шлак имеет низкую сульфидную емкость. Нерегламентированные расходы алюминия и кислорода не позволяют поддерживать шлак в жидкоподвижном состоянии при оптимальной температуре, что снижает кинетику процесса десульфурации металла. Кроме того, нерегламентированная подача кислорода и алюминия не позволяет эффективно и полно протекать экзотермическим реакциям взаимодействия кислорода и алюминия.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении степени десульфурации и нагрева стали.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ обработки стали в ковше включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали шлаковой смеси, последующую подачу в ковш алюминиевой проволоки, продувку стали в ковше кислородом и нейтральным газом сверху через погружную фурму.
Расход шлаковой смеси устанавливают по зависимости:
G = K1•(S1 - S2)•M;
где G - расход шлаковой смеси, кг/т стали;
S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%;
S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки, мас.%;
M - масса стали в ковше, т;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности обработки стали в ковше шлаковой смесью, равный 4,3 - 12,0 кг/т2•%.
G = K1•(S1 - S2)•M;
где G - расход шлаковой смеси, кг/т стали;
S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%;
S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки, мас.%;
M - масса стали в ковше, т;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности обработки стали в ковше шлаковой смесью, равный 4,3 - 12,0 кг/т2•%.
после чего в ковш подают алюминиевую проволоку и продувают сталь кислородом сверху в течение времени, определяемого по эмпирической зависимости:
τ1 = K2•G•Q1•V•q/F•t,
где τ1 - время продувки стали кислородом в ковше, мин;
Q1 - расход кислорода, м3/т•мин;
V - объем стали в ковше, м3;
q - расход алюминиевой проволоки, кг/т стали;
t - температура стали в ковше при начале ее обработки, град•oC;
F - площадь зеркала стали в ковше, м2;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности взаимодействия шлаковой смеси и стали в процессе ее продувки кислородом, равный 110 - 435 мин2•т3•oC/кг2•м4.
τ1 = K2•G•Q1•V•q/F•t,
где τ1 - время продувки стали кислородом в ковше, мин;
Q1 - расход кислорода, м3/т•мин;
V - объем стали в ковше, м3;
q - расход алюминиевой проволоки, кг/т стали;
t - температура стали в ковше при начале ее обработки, град•oC;
F - площадь зеркала стали в ковше, м2;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности взаимодействия шлаковой смеси и стали в процессе ее продувки кислородом, равный 110 - 435 мин2•т3•oC/кг2•м4.
После продувки кислородом сталь в ковше продувают нейтральным газом в течение времени, определяемого по зависимости
τ2 = K3•G•Q2,
где τ2 - время продувки стали нейтральным газом, мин;
Q2 - расход нейтрального газа, м3/т•мин;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности усреднения объема стали в ковше по химсоставу и температуре, равный 76 - 330 т2•мин2/кг•м3.
τ2 = K3•G•Q2,
где τ2 - время продувки стали нейтральным газом, мин;
Q2 - расход нейтрального газа, м3/т•мин;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности усреднения объема стали в ковше по химсоставу и температуре, равный 76 - 330 т2•мин2/кг•м3.
В качестве шлаковой смеси используют твердую шлаковую смесь, состоящую, мас.%:
Известь - 50 - 90
Гранулированный алюминий - 1 - 30
Плавиковый шпат - Остальное
Повышение степени десульфурации и нагрева стали будет происходить вследствие использования твердой шлаковой смеси заявляемого состава, а также необходимых расходных и временных параметров обработки стали в ковше в оптимальных пределах. В этих условиях наличие в шлаковой смеси гранул алюминия предопределяет образование легкоплавкой эвтектики Al2O3. При этом обеспечивается быстрый перевод извести в жидкое состояние вследствие образования и присутствия в расплаве Al2O3. Регламентированные подачи алюминия и кислорода при внепечной обработке стали позволяет поддержать шлак в жидкоподвижном активном состоянии при оптимальной температуре, что также повышает рафинирующую способность шлака.
Известь - 50 - 90
Гранулированный алюминий - 1 - 30
Плавиковый шпат - Остальное
Повышение степени десульфурации и нагрева стали будет происходить вследствие использования твердой шлаковой смеси заявляемого состава, а также необходимых расходных и временных параметров обработки стали в ковше в оптимальных пределах. В этих условиях наличие в шлаковой смеси гранул алюминия предопределяет образование легкоплавкой эвтектики Al2O3. При этом обеспечивается быстрый перевод извести в жидкое состояние вследствие образования и присутствия в расплаве Al2O3. Регламентированные подачи алюминия и кислорода при внепечной обработке стали позволяет поддержать шлак в жидкоподвижном активном состоянии при оптимальной температуре, что также повышает рафинирующую способность шлака.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K1 в пределах 0,3 - 12,0 объясняется физико-химическими закономерностями взаимодействия твердой шлаковой смеси и стали в процессе ее выпуска из сталеплавильного агрегата. При больших значениях не будет происходить десульфурация стали в необходимых пределах. При меньших значениях будет происходить перерасход шлаковой смеси без дальнейшего снижения содержания серы в стали.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от разницы между необходимым содержанием серы в стали после ее обработки и содержанием серы в стали, выпускаемой из сталеплавильного агрегата, а также емкости ковша.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K2 в пределах 110 - 435 объясняется физико-химическими закономерностями процесса десульфурации стали при ее обработке в ковше под слоем шлака. При меньших значениях будет увеличиваться время продувки стали кислородом и подачи алюминиевой проволоки сверх допустимых значений. При больших значениях расход кислорода будет ниже необходимых значений.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от величины необходимого содержания серы в готовой стали и емкости ковша.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K3 в пределах 76 - 330 объясняется газодинамическими закономерностями перемешивания стали в ковше при помощи нейтрального газа, а также усреднения стали по химсоставу и температуре. При меньших значениях время продувки стали нейтральным газом будет выше допустимых значений. При больших значениях время продувки стали нейтральным газом будет недостаточным.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от емкости ковша.
Диапазон величин содержания компонентов в твердой шлаковой смеси в заявляемых пределах объясняется физико-химическими закономерностями десульфурации стали. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимая эффективность удаления серы из стали. При больших значениях будет происходить перерасход твердой шлаковой смеси.
Указанные диапазоны устанавливают в зависимости от содержания серы в стали, выпускаемой из сталеплавильного агрегата, и емкости ковша.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Способ обработки стали в ковше осуществляют следующим образом.
Пример. В процессе обработки сталь с химическим составом, мас.%: C = 0,02 - 0,30; Si = 0,02 - 1,0; Mn = 0,10 - 2,0; Al = 0,02 - 0,10; S = 0,010 - 0,035 выпускают из конвертера в ковш. В процессе выпуска в ковш подают твердую шлаковую смесь. После наполнения металлом ковш подают на установку доводки металла, где в ковш подают алюминиевую проволоку при помощи трайбаппарата диаметром 8 - 12 мм со скоростью 5 - 10 м/с и одновременно продувают кислородом сверху через погружную фурму. После продувки кислородом сталь в ковше продувают нейтральным газом, например аргоном.
Расход шлаковой смеси устанавливают по зависимости:
G = K1•(S1 - S2)•M,
где G - расход шлаковой смеси, кг/т стали;
S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%;
S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки в ковше, мас.%;
M - масса стали в ковше, т;
T - температура стали в конверте перед выпуском, oC;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности процесса обработки стали в ковше шлаковой смесью, равный 4,3 - 12,0 кг/т2•%.
G = K1•(S1 - S2)•M,
где G - расход шлаковой смеси, кг/т стали;
S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%;
S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки в ковше, мас.%;
M - масса стали в ковше, т;
T - температура стали в конверте перед выпуском, oC;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности процесса обработки стали в ковше шлаковой смесью, равный 4,3 - 12,0 кг/т2•%.
Затем в ковш подают алюминиевую проволоку и продувают сталь кислородом сверху в течение времени, определяемого по зависимости:
τ1 = K2•G•Q1•V•q/F•t,
где τ1 - время продувки стали кислородом в ковше, мин;
Q1 - расход кислорода, м3/т•мин;
V - объем стали в ковше, м3;
q - расход алюминиевой проволоки, кг/т стали;
t - температура стали в ковше при начале обработки, град.C;
F - площадь зеркала стали в ковше, м2;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности взаимодействия шлаковой смеси и стали в процессе ее продувки кислородом, равный 110 - 435 мин2•т3•oC/кг2•м4.
τ1 = K2•G•Q1•V•q/F•t,
где τ1 - время продувки стали кислородом в ковше, мин;
Q1 - расход кислорода, м3/т•мин;
V - объем стали в ковше, м3;
q - расход алюминиевой проволоки, кг/т стали;
t - температура стали в ковше при начале обработки, град.C;
F - площадь зеркала стали в ковше, м2;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности взаимодействия шлаковой смеси и стали в процессе ее продувки кислородом, равный 110 - 435 мин2•т3•oC/кг2•м4.
После продувки кислородом сталь в ковше продувают нейтральным газом в течение времени, определяемого по зависимости
τ2 = K3•G•Q2,
где τ2 - время продувки стали нейтральным газом, мин;
Q2 - расход нейтрального газа, м3/т•мин;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности усреднения объема стали в ковше по химсоставу и температуре, равный 76 - 330 т2•мин2/кг/м3.
τ2 = K3•G•Q2,
где τ2 - время продувки стали нейтральным газом, мин;
Q2 - расход нейтрального газа, м3/т•мин;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности усреднения объема стали в ковше по химсоставу и температуре, равный 76 - 330 т2•мин2/кг/м3.
В качестве шлаковой смеси используют твердую шлаковую смесь, состоящую, мас.%:
Известь - 50 - 90
Гранулированный алюминий - 1 - 30
Плавиковый шпат - остальное.
Известь - 50 - 90
Гранулированный алюминий - 1 - 30
Плавиковый шпат - остальное.
При подаче алюминия и кислорода в сталь протекают окислительные экзотермические реакции взаимодействия кислорода и алюминия. Эти реакции протекают с большим выделением тепла, что позволяет нагреть металл и шлак до оптимальных температур, повысить жидкотекучесть и активность шлака. При этих условиях повышаются кинетические процессы десульфурации стали.
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.
В первом и пятом примерах не обеспечивается необходимое низкое содержание серы в обработанной стали и ее нагрев.
В оптимальных примерах 2 - 4 обеспечивается необходимая десульфурация стали при одновременном ее нагреве.
Применение изобретения позволяет повысить выход годной стали для непрерывной разливки по химсоставу и температуре на 60 - 70%.
Claims (1)
- Способ обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали шлаковой смеси, последующую подачу в ковш алюминиевой проволоки, продувку стали в ковше кислородом и нейтральным газом сверху через погружную фурму, отличающийся тем, что расход шлаковой смеси устанавливают по зависимости
G = К1•(S1-S2)•М,
где G - расход шлаковой смеси, кг/т стали;
S1 - содержание серы в стали, сливаемой в ковш из сталеплавильного агрегата, мас.%;
S2 - необходимое содержание серы в стали после ее обработки в ковше, мас.%;
М - масса стали в ковше, т;
К1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности процесса обработки стали в ковше шлаковой смесью, равный 4,3 - 12,0, кг/т2•%,
при этом в качестве шлаковой смеси используют твердую шлаковую смесь, состоящую, мас.%:
Известь - 50 - 90
Гранулированный алюминий - 1 - 30
Плавиковый шпат - Остальное
после подачи твердой шлаковой смеси в ковш подают алюминиевую проволоку и продувают сталь кислородом сверху в течение времени, определяемом по эмпирической зависимости
τ1= K2•G•Q1•V•q/F•t,
где τ1 - время продувки стали кислородом в ковше, мин;
Q1 - расход кислорода, м3/т•мин;
V - объем стали в ковше, м3;
q - расход алюминиевой проволоки, кг/т стали;
t - температура стали в ковше при начале обработки, oC;
F - площадь зеркала стали в ковше, м2;
К2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности взаимодействия твердой шлаковой смеси и стали в процессе ее продувки кислородом, равный 110 - 435, мин2•т3•oC/кг2•м4;
а после продувки кислородом сталь в ковше продувают нейтральным газом в течение времени, определяемом по зависимости
τ2= K3•G•Q2,
где τ2 - время продувки стали нейтральным газом, мин;
Q2 - расход нейтрального газа, м3/т•мин;
К3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности усреднения объема стали в ковше по химсоставу и температуре, равный 76 - 330 т2•мин2/кг•м3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114922A RU2156309C1 (ru) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Способ обработки стали в ковше |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114922A RU2156309C1 (ru) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Способ обработки стали в ковше |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2156309C1 true RU2156309C1 (ru) | 2000-09-20 |
Family
ID=20222461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99114922A RU2156309C1 (ru) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Способ обработки стали в ковше |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2156309C1 (ru) |
-
1999
- 1999-07-07 RU RU99114922A patent/RU2156309C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОЛПАКОВ С.В. и др. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. - М.: Машиностроение, 1991, с.212. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113802045A (zh) | 一种超低碳低铝钢的精炼工艺 | |
| US3819365A (en) | Process for the treatment of molten metals | |
| RU2059731C1 (ru) | Способ непрерывной плавки стали | |
| RU2156309C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| RU2156308C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| RU2159290C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| US4761178A (en) | Process for heating molten steel contained in a ladle | |
| JPS6014810B2 (ja) | ボロン含有鋼の処理方法 | |
| US4464198A (en) | Apparatus and process for the treatment of molten metal | |
| CN108588340A (zh) | 一种低温精炼制备低铝钙杂质硅铁合金的方法 | |
| JPS62227025A (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| CA2091857A1 (en) | Process and apparatus for manufacturing low-gas and pore-free aluminum casting alloys | |
| RU2818526C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
| RU2185448C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| RU2148088C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом | |
| RU2218419C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2154679C1 (ru) | Способ выплавки электротехнической стали в конвертере | |
| RU2110584C1 (ru) | Способ химического подогрева стали в ковше | |
| RU2204613C2 (ru) | Способ внепечного рафинирования стали | |
| RU2049115C1 (ru) | Способ десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой | |
| RU2138563C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| RU2202628C2 (ru) | Способ раскисления и легирования стали | |
| RU2139943C1 (ru) | Способ получения высококачественной стали | |
| RU2150515C1 (ru) | Способ рафинирования высокоуглеродистого расплава металла | |
| RU2092576C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090708 |