RU2203963C2 - Способ обработки стали - Google Patents
Способ обработки стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203963C2 RU2203963C2 RU2001101583/02A RU2001101583A RU2203963C2 RU 2203963 C2 RU2203963 C2 RU 2203963C2 RU 2001101583/02 A RU2001101583/02 A RU 2001101583/02A RU 2001101583 A RU2001101583 A RU 2001101583A RU 2203963 C2 RU2203963 C2 RU 2203963C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- ladle
- metal
- inert gas
- forming mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к внепечному рафинированию стали в ковше шлакообразующими смесями. Технический результат - повышение рафинирующей способности покровного шлака при обработке металла и шлака в ковше инертным газом, повышение степени десульфурации и качества металла. Сталь при выпуске в ковш обрабатывают твердой шлакообразующей смесью (ТШС), присаживают раскислители и легирующие. Затем на шлак в ковше после выпуска металла из агрегата присаживают алюминий в количестве 30-100 кг на 1 т ТШС, а через 0,5-15 минут обрабатывают металл и шлак инертным газом, расход которого определяют в зависимости от расхода ТШС и алюминия, присаженного на шлак. Для усиления рафинирующей способности покровного шлака на него в ковш могут дополнительно присаживать кальцийсодержащие и/или углеродсодержащие материалы. В качестве инертного газа можно использовать аргон. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечному рафинированию стали шлакообразующими смесями в ковше.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ рафинирования жидкой стали, включающий выпуск металла из агрегата в ковш, раскисление, легирование, обработку твердыми шлакообразующими смесями и продувку металла инертным газом в процессе выпуска в ковш (а.с. 1675349, кл. С 21 С 7/072, 1991 г).
Недостатками прототипа являются недостаточные рафинирующая способность шлака и качество стали.
Желаемым техническим результатом от использования предлагаемого способа является повышение рафинирующей способности покровного шлака при обработке металла и шлака в ковше инертным газом, повышение степени десульфурации и качества металла.
Указанный результат достигается тем, что в способе внепечной обработки стали, включающем присадку в ковш твердой шлакообразующей смеси (ТШС), присадку во время выпуска металла из агрегата раскислителей и легирующих, продувку металла в ковше инертным газом, для повышения рафинирующей способности шлака на шлак в ковше после выпуска металла из агрегата присаживают алюминий в количестве 30-100 кг на 1 т твердой шлакообразующей смеси (ТШС), а затем через 0,5-15 минут обрабатывают металл и шлак инертным газом, расход которого определяют по следующей зависимости:
Rr=K1(RТШС-RAL),
где Rr - суммарный расход аргона на обработку шлака, м3;
RТШС; RAL - расход твердой шлакообразующей смеси и алюминия, присаженного на шлак, т;
K1= (0,05-0,3) м3(кг/т) - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические процессы взаимодействия твердой шлакообразующей смеси и алюминия с металлом и шлаком в ковше и подаваемым инертным газом.
Rr=K1(RТШС-RAL),
где Rr - суммарный расход аргона на обработку шлака, м3;
RТШС; RAL - расход твердой шлакообразующей смеси и алюминия, присаженного на шлак, т;
K1= (0,05-0,3) м3(кг/т) - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические процессы взаимодействия твердой шлакообразующей смеси и алюминия с металлом и шлаком в ковше и подаваемым инертным газом.
Кроме того, для усиления рафинирующей способности наведенного покровного шлака на шлак в ковше дополнительно присаживают кальцийсодержащие материалы с расходом 8-15 кг на 1 т присаженной ТШС или порошок углеродсодержащего материала в количестве 30-100 кг на 1 т присаженной ТШС. Указанные кальцийсодержащие и углеродсодержащие материалы могут подаваться в процессе обработки металла в ковше инертным газом. В качестве инертного газа используют, например, аргон.
Присадка алюминия на шлак позволяет за короткий срок сформировать покровный шлак требуемого оптимального состава и физического состояния. При взаимодействии алюминия с кислородом образуется Аl2O3 и выделяется тепло. Выделившееся количество теплоты ускоряет процесс перехода твердой шлакообразующей смеси из твердого состояния в жидкое.
В случае, когда присаживаемое количество алюминия менее 30 кг на 1 т присаженной ТШС, выделяется недостаточно тепла и образуется малое количество Аl2О3, что затрудняет и значительно удлиняет процесс образования жидкоподвижного рафинирующего шлака. При этом содержание Аl2О3 в нем не достаточно для оптимального состава, обеспечивающего максимальную степень десульфурации.
При присадке алюминия более 100 кг на 1 т присаживаемой ТШС образуется очень большое количество Аl2О3, большее, чем оптимально необходимо, что значительно снижает десульфурирующую и рафинирующую способность ковшевого покровного шлака.
Затем в соответствии с предлагаемым способом через 0,5-15 минут начинают обрабатывать шлак аргоном. Если начать обработку шлака аргоном ранее, чем через 0,5 мин, алюминий, присаженный на шлак, не успеет в полной мере провзаимодействовать с кислородом, находящимся в шлаке, и при продувке аргоном частично перейдет в металл. Это не позволит получить требуемого количества Аl2О3, необходимого для создания шлака оптимального состава и, кроме того, приведет к дополнительному повышению содержания алюминия в металле.
В случае начала обработки шлака аргоном позднее, чем через 15 минут, верхние слои шлака значительно переохладятся и шлак не будет иметь необходимой жидкоподвижности, требуемой для проведения эффективной и быстрой десульфурации стали.
Расход инертного газа, необходимого для обработки металла и шлака, определен опытным путем с учетом термодинамики и кинетики протекания процессов взаимодействия ТШС и алюминия с расплавленным металлом и шлаком, а также гидродинамики перемешивания расплава аргоном.
При меньшем расходе инертного газа, чем рассчитанный по приведенной формуле, расплав шлака и ТШС будут перемешаны не достаточно полно и не все количество ТШС перейдет из твердого состояния в жидкое.
При расходе инертного газа большем, чем рассчитанный по формуле, происходит значительное переохлаждение шлака, что снижает его жидкоподвижность и рафинирующую способность.
Особое значение для глубокой десульфурации имеет окислительный потенциал шлака.
Подача кальцийсодержащих материалов на шлак позволяет снизить в нем содержание окислов железа до низких значений. Подача кальцийсодержащих материалов с расходом менее 8 кг на 1 т ТШС снижает содержание FeO в шлаке не столь значительно, как того требуется. При расходе кальцийсодержащих материалов более 15 кг на 1 т ТШС приводит к значительному увеличению СаО в шлаке, отклонению химсостава шлака от оптимального и снижению его рафинирующей способности.
Подача углеродсодержащих материалов также позволяет снизить содержание FeO в шлаке до требуемого низкого уровня. При расходе углеродсодержащего материала менее 30 кг на 1 т ТШС не достигается оптимального содержания FeO. При расходе углеродсодержащего материала более 100 кг на 1 т ТШС происходит науглероживание стали, что нежелательно.
Подача кальцийсодержащих и углеродсодержащих материалов в процессе обработки металла и шлака инертным газом улучшает их взаимодействие со шлаком, повышает эффективность их использования, ускоряет процесс достижения шлаком оптимального состава.
Требуемая степень десульфурации и чистота металла по неметаллическим включениям обеспечиваются путем быстрого формирования в ковше жидкоподвижного высокоосновного шлака со сравнительно невысоким содержанием оксидов железа и его достаточно энергичного перемешивания с металлом в процессе продувки инертным газом в ковше.
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Осуществляют внепечную обработку в ковше стали марки 10Г2ФБЮ, содержание серы в металле до обработки составляет 0,010%. Во время выпуска стали из конвертера в 350-тонный ковш присаживают 6,4 т/пл (18,3 кг/т) силикомарганца, 2,2 т/пл (6,3 кг/т) марганца металлического, 1,2 т/пл (3,5 кг/т) феррованадия, 0,3 т/пл (0,84 кг/т) феррониобия, 0,6 т/пл (1,7 кг/т) алюминия чушкового и 4 т/пл (11,4 кг/т) твердой шлакообразующей смеси (ТШС), состоящей из извести и плавикового шпата (в соотношении 3:1).
После окончания выпуска металла из конвертера в ковш на образующийся шлак присаживают алюминиевую сечку в количестве 300 кг/пл (0,86 кг/т стали или 75 кг на 1 т присаженной в ковш твердой шлакообразующей смеси). Затем через 3 мин (время транспортировки ковша с металлом на установку доводки металла) производят обработку металла и шлака аргоном через верхнюю погружную фурму в течение 3 минут с интенсивностью 40 м3/час.
При этом продолжительность продувки аргоном устанавливают в зависимости от ее интенсивности, количества присаженных твердой шлакообразующей смеси и алюминия таким образом, чтобы суммарный расход аргона на продувку был равен
Rr=K1(Rтшс-RAL)=0,19•(11,4-0,86)=2,0 м3.
Rr=K1(Rтшс-RAL)=0,19•(11,4-0,86)=2,0 м3.
После этого производят остальные, в случае необходимости, операции по внепечной обработке стали (корректировка температуры и химсостава металла, в случае необходимости - обработка кальцийсодержащими материалами).
После обработки стали к ковше по указанному способу содержание серы в металле составляло 0,004%, т. е. степень десульфурации составила величину 60, а качество металла (балл неметаллических включений по ASTM E45) - 2-3 единицы.
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.
Claims (5)
1. Способ обработки стали, включающий присадку в ковш твердой шлакообразующей смеси, присадку во время выпуска металла из агрегата раскислителей и легирующих, последующую обработку металла в ковше инертным газом, отличающийся тем, что после окончания выпуска металла в ковш на шлак присаживают алюминий в количестве 30-100 кг на 1 т присаженной твердой шлакообразующей смеси, затем через 0,5-15 мин проводят обработку металла и шлака инертным газом, расход которого устанавливают по зависимости
Rг= K1(RТШС-RAL),
где Rг - суммарный расход инертного газа на обработку шлака, м3;
RТШС, RAL - расход твердой шлакообразующей смеси и алюминия, присаженного на шлак, кг/т стали;
К1= (0,05-0,3) м3/(кг/т) - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические процессы взаимодействия твердой шлакообразующей смеси и алюминия с металлом и шлаком в ковше и подаваемым инертным газом.
Rг= K1(RТШС-RAL),
где Rг - суммарный расход инертного газа на обработку шлака, м3;
RТШС, RAL - расход твердой шлакообразующей смеси и алюминия, присаженного на шлак, кг/т стали;
К1= (0,05-0,3) м3/(кг/т) - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические процессы взаимодействия твердой шлакообразующей смеси и алюминия с металлом и шлаком в ковше и подаваемым инертным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ковш на шлак дополнительно присаживают кальцийсодержащие материалы в количестве 8-15 кг на 1 т присаженной твердой шлакообразующей смеси.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ковш на шлак дополнительно присаживают порошок углеродсодержащего материала в количестве 30-100 кг на 1 т присаженной твердой шлакообразующей смеси.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в процессе обработки металла инертным газом в ковш подают кальцийсодержащие материалы и углеродсодержащие материалы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101583/02A RU2203963C2 (ru) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Способ обработки стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001101583/02A RU2203963C2 (ru) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Способ обработки стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001101583A RU2001101583A (ru) | 2002-12-20 |
RU2203963C2 true RU2203963C2 (ru) | 2003-05-10 |
Family
ID=20244980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001101583/02A RU2203963C2 (ru) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Способ обработки стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203963C2 (ru) |
-
2001
- 2001-01-16 RU RU2001101583/02A patent/RU2203963C2/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5942046B2 (ja) | 溶融鉄金属の脱硫方法 | |
CN101553583B (zh) | 超低硫低氮高纯度钢的熔炼方法 | |
RU2003132069A (ru) | Рафинирование стали в ковше | |
RU2203963C2 (ru) | Способ обработки стали | |
RU2219249C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше | |
RU2334796C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
US5085691A (en) | Method of producing general-purpose steel | |
RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2148659C1 (ru) | Способ производства трубной стали | |
RU2392333C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
RU2754337C1 (ru) | Способ производства стали, легированной азотом в ковше | |
RU2681961C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
RU2139943C1 (ru) | Способ получения высококачественной стали | |
RU2138563C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
RU2818526C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
DE2559188A1 (de) | Verfahren zur entschwefelung von stahlschmelzen | |
RU2201458C1 (ru) | Способ модифицирования стали | |
RU2425154C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в печь-ковше | |
RU2688015C1 (ru) | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения | |
RU2095429C1 (ru) | Способ производства подшипниковой стали | |
RU2608010C1 (ru) | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи | |
RU2312902C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в печи-ковше | |
RU2073729C1 (ru) | Способ рафинирования стали | |
JP3670098B2 (ja) | 溶銑の脱燐脱硫法 |