RU2285050C1 - Method and production line for steel-making process - Google Patents

Method and production line for steel-making process Download PDF

Info

Publication number
RU2285050C1
RU2285050C1 RU2005113620/02A RU2005113620A RU2285050C1 RU 2285050 C1 RU2285050 C1 RU 2285050C1 RU 2005113620/02 A RU2005113620/02 A RU 2005113620/02A RU 2005113620 A RU2005113620 A RU 2005113620A RU 2285050 C1 RU2285050 C1 RU 2285050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
ladle
furnace
casting
akos
Prior art date
Application number
RU2005113620/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Сулацков (RU)
Виктор Иванович Сулацков
Геннадий Степанович Артемьев (RU)
Геннадий Степанович Артемьев
Александр Николаевич Шаманов (RU)
Александр Николаевич Шаманов
Валерий Анатольевич Иванаевский (RU)
Валерий Анатольевич Иванаевский
Сергей Иванович Шахмин (RU)
Сергей Иванович Шахмин
Лев Валентинович Клепиков (RU)
Лев Валентинович Клепиков
Владимир Антонович Штеклейн (RU)
Владимир Антонович Штеклейн
зин Сергей Николаевич Ков (RU)
Сергей Николаевич Ковязин
Владимир Сергеевич Сударенко (RU)
Владимир Сергеевич Сударенко
Николай Васильевич Вшивцев (RU)
Николай Васильевич Вшивцев
Сергей Леонидович Агафонцев (RU)
Сергей Леонидович Агафонцев
Дмитрий Павлович Шведов (RU)
Дмитрий Павлович Шведов
тдинов Сергей Фаилович Зи (RU)
Сергей Фаилович Зиятдинов
Андрей Николаевич Камаев (RU)
Андрей Николаевич Камаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы"
Общество с ограниченной ответственностью "Металлургический завод "Камасталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы", Общество с ограниченной ответственностью "Металлургический завод "Камасталь" filed Critical Открытое акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы"
Priority to RU2005113620/02A priority Critical patent/RU2285050C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285050C1 publication Critical patent/RU2285050C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; making high-quality steels at treatment in steel complex treatment unit.
SUBSTANCE: proposed method includes melting liquid charge in steel-making unit, teeming it to "ladle-furnace" followed by treatment in steel complex treatment unit and teeming. After treatment in steel complex treatment unit, final treatment of steel is performed by pouring it from "ladle-furnace" into teeming ladle with covering slag formed in steel complex treatment unit. Proposed method is carried out in production line provided with off-furnace treatment unit including steel complex treatment unit, "ladles-furnaces", tapping ladles, teeming unit and final treatment unit located between steel complex treatment unit and teeming unit.
EFFECT: reduction of time required for treatment of steel in "ladle-furnace"; reduced number of "ladles-furnaces".
6 cl, 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, точнее - к выплавке высококачественных сталей с обработкой на агрегате комплексной обработки стали (АКОС).The invention relates to the field of metallurgy, more precisely, to the smelting of high-quality steels with processing at the integrated steel processing unit (AKOS).

Известен способ получения стали по так называемой классической технологии (см. Д.П.Поволоцкий и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия, 1995 г., стр.344), при котором высококачественные, в том числе легированные стали выплавляются в дуговых электрических печах малой и средней вместимости.A known method of producing steel by the so-called classical technology (see D.P. Povolotsky et al. Electrometallurgy of steel and ferroalloys. M: Metallurgy, 1995, p. 344), in which high-quality, including alloy steels are smelted in small and medium capacity electric arc furnaces.

Классическая технология выплавки стали имеет ряд вариантов, но все они включают трудоемкий период доводки плавки (рафинирование, раскисление, легирование, нагрев до заданной температуры), занимающий до 60% времени от общей продолжительности плавки при значительных потерях легирующих элементов (Cr, W, V, Nb, Si, Mn), имеют высокий расход электроэнергии. Кроме того, классическая технология требует от исполнителей большого производственного опыта, высокой профессиональной подготовки.The classical steelmaking technology has a number of options, but all of them include a time-consuming period of melting refinement (refining, deoxidation, alloying, heating to a given temperature), which takes up to 60% of the total melting time with significant losses of alloying elements (Cr, W, V, Nb, Si, Mn), have a high power consumption. In addition, classical technology requires performers to have extensive production experience and high professional training.

В настоящее время широкое распространение получил способ получения высококачественных сталей (см. «Труды VI конгресса сталеплавильщиков», г.Череповец, 17 - 19.10.2000 г., пат. RU №2233.339, МПК7 С 21 С 5/52, опубл. 2004 г.), включающий выплавку жидкой заготовки одношлаковым процессом в сверхмощных дуговых электропечах, слив заготовки в "ковш-печь" ("к-п"), отфутерованный периклазуглеродистыми материалами, имеющий устройства для продувки жидкой заготовки инертными газами. "К-п" с жидкой заготовкой передается на АКОС. На АКОС, оснащенном специальным трансформатором, производят нагрев жидкой заготовки электрическими дугами, через загрузочные устройства вводят в "к-п" необходимые флюсующие с целью формирования покровного рафинирующего шлака, а также раскислители, ферросплавы, содержащие легирующие элементы и модификаторы. Полученный полупродукт обрабатывают на АКОС и производят разливку из "к-п".Currently, a widespread method for producing high-quality steels (see "Proceedings of the VI Congress of steelmakers", Cherepovets, 17-19.10.2000, Pat. RU No. 2233.339, IPC 7 C 21 C 5/52, publ. 2004 d), including the smelting of a liquid billet with a one-slag process in heavy-duty arc electric furnaces, the discharge of the billet into a “ladle furnace” (“kp”), lined with periclase-carbon materials, having devices for purging the liquid billet with inert gases. "Kp" with a liquid billet is transferred to AKOS. At AKOS, equipped with a special transformer, the liquid billet is heated by electric arcs, the necessary fluxing agents are introduced into the “kp” through the charging devices in order to form a coating refining slag, as well as deoxidizers, ferroalloys containing alloying elements and modifiers. The resulting intermediate is processed at AKOS and cast from "to-p".

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа способа является способ производства стали («Труды VI конгресса сталеплавильщиков» г.Череповец, 17 - 19.10.2000 г), включающий выплавку жидкой заготовки в сталеплавильном агрегате, выпуск ее в "к-п", футерованный огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, последующую ее обработку на АКОС и разливку из "к-п".Closest to the claimed and adopted as a prototype of the method is a method of steel production ("Proceedings of the VI Congress of steelmakers" Cherepovets, 17-19.10.2000 g), including the smelting of a liquid billet in a steelmaking unit, its release in "K-p", lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, its subsequent treatment at AKOS and casting from "to-p".

Этот способ позволяет получать высококачественную сталь, обладающую высокими металлургическими параметрами (однородность по химическому составу, температуре, низкие концентрации вредных примесей, газов, низкая загрязненность неметаллическими включениями, хорошая «разливаемость»), обеспечивающими изготовление качественной металлопродукции.This method allows to obtain high-quality steel with high metallurgical parameters (uniformity in chemical composition, temperature, low concentrations of harmful impurities, gases, low pollution by non-metallic inclusions, good "spillability"), ensuring the production of high-quality metal products.

Наиболее близкой к заявляемой технологической линии и принятой в качестве прототипа является технологическая линия производства стали (пат. RU №21198 U1, МПК7 С 21 С 5/28, опубл. 2001 г.), содержащая взаимосвязанные между собой транспортными средствами сталеплавильный агрегат, устройство внепечной обработки металла, включающее АКОС, "ковши-печи", футерованные огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, и устройство разливки.Closest to the claimed production line and adopted as a prototype is a steel production line (Pat. RU No. 21198 U1, IPC 7 C 21 C 5/28, publ. 2001), containing a steel-smelting unit interconnected by vehicles, device out-of-furnace metal processing, including AKOS, "ladle-kilns" lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, and a casting device.

Однако указанные способ выплавки и технологическая линия имеют ряд недостатков, которые особенно проявляются при выплавке высококачественной стали широкого марочного сортамента, в т.ч. легированных и высоколегированных, на технологической линии: дуговая сталеплавильная печь (ДСП) - АКОС - устройство разливки (машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), сифонная разливка, верховая разливка в кузнечные слитки различной массы). К таким недостаткам относятся:However, the specified method of smelting and the production line have a number of disadvantages, which are especially manifested in the smelting of high-quality steel of a wide range of grades, including alloyed and highly alloyed, on the technological line: arc steel-smelting furnace (DSP) - AKOS - casting device (continuous casting machine (CCM), siphon casting, top casting in forging ingots of various weights). Such disadvantages include:

- сложность синхронизации работы ДСП и АКОС, например, общая продолжительность плавки в ДСП емкостью 60 т занимает 40-50 минут практически для любой марки стали, за исключением выплавки низкоуглеродистых (С≤0,05%), среднелегированных сталей, при которой продолжительность плавки увеличивается до 60 минут, а продолжительность обработки стали на АКОС в первом случае составляет от 50 до 60 минут, во втором случае продолжительность обработки составляет до 70 минут и более. Это приводит к простоям ДСП и в свою очередь к увеличению удельных расходов электроэнергии, огнеупоров;- the difficulty of synchronizing the operation of chipboard and AKOS, for example, the total duration of melting in a chipboard with a capacity of 60 tons takes 40-50 minutes for almost any grade of steel, except for the smelting of low-carbon (C≤0.05%), medium alloy steels, during which the melting time increases up to 60 minutes, and the processing time of steel at AKOS in the first case is from 50 to 60 minutes, in the second case, the processing time is up to 70 minutes or more. This leads to downtime of the particleboard and, in turn, to an increase in the specific consumption of electricity, refractories;

- увеличение продолжительности обработки на АКОС в "к-п", футерованном периклазуглеродистым огнеупором, приводит к нежелательному повышению содержания углерода в металле. Особенно это сказывается при выплавке низкоуглеродистой (С≤0,10%), высоколегированной - ΣCr, Ni, Mo,

Figure 00000002
V, Nb, Mn, Si и др. от 15% и выше (Cr - до 20%) стали, что в свою очередь требует применения низкоуглеродистых или безуглеродистых дорогих ферросплавов, а также высокого обезуглероживания (С≤0,03%), перегрева, переокисления жидкой заготовки в ДСП, приводящего к повышенному расходу электроэнергии, огнеупоров, увеличению продолжительности плавки;- the increase in the duration of treatment at AKOS in "KP", lined with periclase-carbon refractory, leads to an undesirable increase in the carbon content in the metal. This is especially true for the smelting of low-carbon (С≤0.10%), highly alloyed - ΣCr, Ni, Mo,
Figure 00000002
V, Nb, Mn, Si, etc. from 15% and above (Cr - up to 20%) steel, which in turn requires the use of low-carbon or carbon-free expensive ferroalloys, as well as high decarburization (C≤0.03%), overheating , reoxidation of the liquid billet in the particleboard, leading to increased consumption of electricity, refractories, increase the duration of the melting;

- производство слитков с различными способами разливки (МНЛЗ, сифонная, верховая) требует различной продолжительности задолженности "к-п", так, например, при разливке металла на МНЛЗ задолженность "к-п" от ДСП до готовности к приему следующей плавки составляет более 3 часов, при этом пребывание жидкой заготовки в "к-п" составляет 135 минут; при разливке в кузнечные слитки массой 2...4 тонн - 120 минут. Это приводит к задействованию при работе технологической линии с одной ДСП и одним АКОС, как минимум, четырех "к-п". Наличие «пустых» "к-п", т.е. свободных от жидкой заготовки, подготовка "к-п" к приему следующей плавки - слив шлака, разливка и др. приводит к значительному охлаждению огнеупоров "к-п" из-за высокой теплопроводности периклазуглеродистой футеровки и необходимости дальнейшего их разогрева газокислородной смесью, приводящему к термическому разрушению рабочего (горячего) слоя футеровки и обеднению его углеродом, что снижает химическую устойчивость к воздействию шлака и металла.- the production of ingots with various casting methods (continuous casting machine, siphon, horse) requires different durations of indebtedness, for example, when casting metal on continuous casting machines, the indebtedness of the indemnity from chipboard to the readiness for the next melting is more than 3 hours, while the stay of the liquid workpiece in the "K-p" is 135 minutes; when casting in blacksmith ingots weighing 2 ... 4 tons - 120 minutes. This leads to the involvement in the operation of the production line with one chipboard and one AKOS, at least four "KP". The presence of "empty" "kp", i.e. free from liquid billets, preparation of “KP” for receiving the next heat - slag draining, casting, etc. leads to a significant cooling of KP refractories due to the high thermal conductivity of the periclase-carbon lining and the need for further heating by a gas-oxygen mixture, leading to thermal destruction of the working (hot) layer of the lining and its depletion of carbon, which reduces chemical resistance to slag and metal.

Эти недостатки повышают удельные расходы природного газа и сжатого воздуха для разогрева "к-п", дорогостоящих огнеупоров, что требует дополнительного перегрева жидкой заготовки в электропечи для компенсации потерь температуры «пустого» "к-п", что в свою очередь приводит к повышенному расходу электроэнергии.These shortcomings increase the specific consumption of natural gas and compressed air for heating “kp”, expensive refractories, which requires additional overheating of the liquid billet in the electric furnace to compensate for the loss of temperature of the “empty” kp, which in turn leads to increased consumption electricity.

Задачей изобретения является снижение затрат на получение сложных, высококачественных сталей.The objective of the invention is to reduce the cost of obtaining complex, high-quality steels.

Единым техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемых способа и устройства, является синхронизация работы ДСП и АКОС, уменьшение продолжительности обработки на АКОС в "к-п", уменьшение количества "к-п", необходимых для работы технологической линии с одной ДСП и одним АКОС.The only technical result achieved by using the proposed method and device is the synchronization of chipboard and AKOS operation, reduction of processing time at AKOS in “kp”, reduction in the number of “kp” required to operate a production line with one chipboard and one AKOS .

Поставленная задача решается усовершенствованием способа получения стали, включающего выплавку жидкой заготовки в сталеплавильном агрегате, выпуск ее в "к-п", футерованный огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, последующую ее обработку на АКОС и разливку.The problem is solved by improving the method of producing steel, including the smelting of a liquid billet in a steel-smelting unit, its production in “kp”, lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, its subsequent processing on AKOS and casting.

Это усовершенствование заключается в том, что после обработки на АКОС дополнительно осуществляют окончательную доводку стали переливом из "к-п" в разливочный ковш с покровным шлаком, сформированным на АКОС.This improvement consists in the fact that after processing at AKOS, the final refinement of steel is additionally carried out by overflow from Kp to a casting ladle with a cover slag formed on AKOS.

Осуществление после обработки на АКОС окончательной доводки стали переливом из "к-п" в разливочный ковш с покровным шлаком, сформированным на АКОС, позволяет освободить "к-п" и таким образом уменьшить время пребывания и обработки жидкой заготовки в "к-п" и уменьшить количество "к-п", необходимых для работы одной ДСП и одного АКОС. При этом в процессе перелива обеспечивается перемешивание металла с покровным шлаком в результате чего происходит процесс эмульгирования металла со шлаком, и как следствие - рафинирование от серы и неметаллических включений, что позволяет уменьшить время обработки жидкой заготовки на АКОС.The final refinement after processing at AKOS has become an overflow from “kp” to a casting ladle with a cover slag formed at AKOS, which allows to release the “kp” and thus reduce the residence time and processing of the liquid workpiece in the “kp” and reduce the number of "kp" necessary for the operation of one chipboard and one AKOS. At the same time, during the overflow process, the metal is mixed with the coating slag, which results in the process of emulsification of the metal with slag, and as a result, refining from sulfur and non-metallic inclusions, which reduces the processing time of the liquid billet at AKOS.

Поставленная задача решается также усовершенствованием технологической линии производства стали, содержащей взаимосвязанные между собой транспортными средствами сталеплавильный агрегат, устройство внепечной обработки металла, включающее АКОС, "к-п", футерованные огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, и устройство разливки.The task is also solved by improving the technological line for the production of steel, which contains a steel-smelting unit interconnected by vehicles, an out-of-furnace metal processing device, including AKOS, "kp" lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, and a device casting.

Это усовершенствование заключается в том, что технологическая линия снабжена разливочными ковшами, а устройство внепечной обработки металла дополнительно снабжено узлом окончательной доводки стали, выполненным в виде устройства перелива стали из "к-п" в разливочный ковш, расположенным между АКОС и устройством разливки.This improvement lies in the fact that the production line is equipped with casting ladles, and the device for secondary metal processing is additionally equipped with a final steel finishing unit, made in the form of a steel overflow device from “to-p” to the casting ladle located between AKOS and the casting device.

Кроме того, разливочный ковш может быть футерован полукислым материалом, например шамотом.In addition, the casting ladle can be lined with semi-acidic material, such as chamotte.

Кроме того, "к-п" может иметь один или несколько узлов для продувки жидкой заготовки.In addition, "kp" may have one or more nodes for purging the liquid preform.

Кроме того, разливочный ковш может иметь один или несколько узлов для продувки стали.In addition, the casting bucket may have one or more nodes for purging steel.

Кроме того, устройство перелива стали из "к-п" в разливочный ковш может быть снабжено узлами подвода инертного газа, введения модифицирующих и микролегирующих добавок и определения массы переливаемой стали.In addition, the device for overflowing steel from “KP” to the casting ladle can be equipped with units for supplying inert gas, introducing modifying and microalloying additives, and determining the mass of overflowed steel.

Снабжение технологической линии разливочными ковшами, а устройства внепечной обработки металла узлом окончательной доводки стали, выполненным в виде устройства перелива стали из "к-п" в разливочный ковш, расположенным между АКОС и устройством разливки, позволяет освободить при переливе "к-п" и таким образом уменьшить время пребывания и обработки жидкой заготовки в "к-п", уменьшить количество "к-п", необходимых для работы технологической линии с одной ДСП и одним АКОС.The supply of the production line with casting ladles, and the device for secondary metal processing with a final steel finishing unit made in the form of a device for overflowing steel from the “to-p” to the casting ladle located between AKOS and the casting device, allows to release the “to-p” and such way to reduce the residence time and processing of the liquid billet in "KP", to reduce the number of "KP" necessary for the operation of the production line with one chipboard and one AKOS.

При этом в процессе перелива обеспечивается перемешивание металла с покровным шлаком, в результате чего происходит процесс эмульгирования металла со шлаком и как следствие - рафинирование от серы и неметаллических включений.Moreover, in the process of overflow, the metal is mixed with the coating slag, as a result of which the process of emulsification of the metal with slag and, as a result, refining from sulfur and non-metallic inclusions takes place.

Футеровка разливочного ковша полукислым материалом, например шамотом, позволяет использовать для разливки ковш, футерованный более дешевым материалом, при этом обеспечивается достаточная стойкость футеровки.The lining of the casting ladle with semi-acidic material, such as chamotte, makes it possible to use a ladle lined with cheaper material for casting, while ensuring sufficient durability of the lining.

Снабжение "к-п" одним или несколькими узлами для продувки жидкой заготовки позволяет при обработке на АКОС производить продувку жидкой заготовки инертным газом для интенсификации процесса обработки. При этом узлы для продувки жидкой заготовки располагаются в днище ковша рационально, так как нет необходимости в расположении в днище разливочного узла.The supply of “kp” with one or more nodes for purging a liquid preform allows, when processing at AKOS, to purge the liquid preform with an inert gas to intensify the processing process. At the same time, the nodes for purging the liquid billet are located rationally in the bottom of the bucket, since there is no need for an arrangement in the bottom of the casting unit.

Снабжение разливочного ковша одним или несколькими узлами для продувки стали позволяет производить продувку жидкой заготовки инертным газом для интенсификации процесса обработки при переливе.Providing the casting ladle with one or more nodes for purging the steel allows purging the liquid billet with inert gas to intensify the process during overflow.

Снабжение устройства перелива стали из "к-п" в разливочный ковш узлами подвода инертного газа, введения модифицирующих и микролегирующих добавок и определения массы переливаемой жидкой заготовки позволяет в процессе перелива производить продувку жидкой заготовки инертным газом, вводить модифицирующие и микролегирующие добавки и определять массу переливаемой жидкой заготовки для управления процессом.The supply of steel overflow device to the pouring ladle with inert gas supply units, introduction of modifying and microalloying additives and determining the mass of the transfused liquid preform allows the inert gas to be purged of the liquid preform during the overflow, introducing modifying and microalloying additives and determining the mass of the transfused liquid blanks for process control.

Предлагаемая группа изобретений поясняется чертежом, где изображена технологическая линия производства стали.The proposed group of inventions is illustrated in the drawing, which shows a technological line for the production of steel.

Технологическая линия содержит взаимосвязанные между собой транспортными средствами (не показаны) сталеплавильный, агрегат ДСП 1, устройство внепечной обработки металла, включающее АКОС 2, "к-п" 3, футерованные огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, и устройство разливки 4. Технологическая линия снабжена разливочными ковшами 5, футерованными полукислым материалом, например шамотом. Устройство внепечной обработки металла дополнительно снабжено узлом окончательной доводки стали, выполненным в виде устройства 6 перелива стали из "к-п" 3 в разливочный ковш 5, расположенным между АКОС 2 и участком разливки 4.The production line contains steel-smelting interconnected vehicles (not shown), a chipboard unit 1, an out-of-furnace metal processing device, including AKOS 2, “kp” 3, lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, and casting device 4. The production line is equipped with casting ladles 5 lined with semi-acid material, for example chamotte. The out-of-furnace metal processing device is additionally equipped with a final steel finishing unit, made in the form of a device 6 for overflowing steel from “to-p” 3 into a casting ladle 5 located between AKOS 2 and the casting section 4.

В приведенном варианте "к-п" 3 имеет один узел 7 для продувки жидкой заготовки, расположенный в днище, а разливочный ковш 5 имеет один узел 8 для продувки стали. Устройство 6 перелива стали из "к-п" 3 в разливочный ковш 5 снабжено узлом 9 подвода инертного газа, узлом введения модифицирующих и микролегирующих добавок (не показан) и узлом 10 определения массы переливаемой стали.In the above embodiment, “kp” 3 has one unit 7 for purging a liquid billet located in the bottom, and the casting bucket 5 has one unit 8 for purging steel. The device 6 overflow of steel from "KP" 3 into the casting ladle 5 is equipped with a node 9 for supplying an inert gas, a node for introducing modifying and microalloying additives (not shown) and a node 10 for determining the mass of the overflow steel.

Предлагаемый способ осуществляется на предлагаемой технологической линии следующим образом.The proposed method is carried out on the proposed production line as follows.

В ДСП 1, имеющей газокислородные горелки, устройство для вспенивания шлака углеродсодержащими материалами, водоохлаждаемый свод с отверстиями для подачи в рабочее пространство шлакообразующих, выплавляется жидкая заготовка для последующей доводки до параметров определенной марки стали.In chipboard 1, which has a gas-oxygen burner, a device for foaming slag with carbon-containing materials, a water-cooled arch with holes for feeding slag-forming materials into the working space, a liquid billet is melted for subsequent refinement to the parameters of a certain steel grade.

Затем жидкая заготовка выпускается в "к-п" 3, футерованный периклазуглеродистым кирпичом и имеющий в центре днища узлы 7 для продувки жидкой заготовки инертным газом (аргоном), и передается на АКОС 2.Then the liquid billet is produced in “KP” 3, lined with periclase-carbon brick and having nodes 7 in the center of the bottom for purging the liquid billet with inert gas (argon), and transferred to AKOS 2.

На АКОС 2 производят обработку, включающую наведение покровного рафинирующего шлака, раскисление, легирование до необходимого марочного состава и температуры, модифицирование, после чего на устройстве 6 производят перелив стали из "к-п" 3 совместно с покровным шлаком в разливочный ковш 5. В процессе перелива металл перемешивается с покровным шлаком, в результате чего происходит процесс эмульгирования металла со шлаком и как следствие - окончательная доводка стали - рафинирование от серы и неметаллических включений. После этого разливочный ковш 5 передается на устройство 4 разливки, где сталь разливается из разливочного ковша. Освободившийся после перелива, не остывший "к-п" 3 подогревается при необходимости до нужной температуры, подается к выпускному узлу ДСП 1 и заполняется жидкой заготовкой следующей плавки.At AKOS 2, processing is carried out, including guidance of the coating refining slag, deoxidation, alloying to the required grade composition and temperature, modification, after which, on the device 6, steel is poured from “KP” 3 together with the coating slag into the casting ladle 5. In the process overflow metal is mixed with a coating slag, as a result of which there is a process of emulsification of metal with slag and as a result - the final refinement of steel - refining from sulfur and non-metallic inclusions. After that, the casting ladle 5 is transferred to the casting device 4, where steel is cast from the casting ladle. Released after overflow, not cooled "K-p" 3 is heated, if necessary, to the desired temperature, is fed to the exhaust unit of chipboard 1 and is filled with a liquid billet of the next heat.

Пример выплавки высококачественной стали 15ГС по ГОСТ 4543-71 предлагаемым способом.An example of smelting stainless steel 15GS according to GOST 4543-71 of the proposed method.

Жидкая заготовка выплавлялась в дуговой печи ДСП-60, укомплектованной печным трансформатором мощностью 40 МВА (0,67 МВА/т). В качестве шихты использовали лом углеродистых марок сталей и коксик, масса металлозавалки составила 64 тонны.The liquid billet was smelted in a DSP-60 arc furnace equipped with a furnace transformer with a capacity of 40 MVA (0.67 MVA / t). As the charge used scrap of carbon steel grades and coke, the weight of the metal filling was 64 tons.

Химический состав жидкой заготовки перед выпуском плавки из ДСП, %:The chemical composition of the liquid billet before the release of melting from particleboard,%:

С - 0,08, Mn - 0,10, Si - 0,01, Р - 0,008, S - 0,038, Cr - 0,12, Ni - 0,25, Cu - 0,17; Fe - остальное; температура заготовки 1620°С.C — 0.08, Mn — 0.10, Si — 0.01, P — 0.008, S — 0.038, Cr — 0.12, Ni — 0.25, Cu — 0.17; Fe is the rest; workpiece temperature 1620 ° C.

В процессе выпуска жидкой заготовки из ДСП-60 в "к-п" вводили силикомарганец (Mn - 66%, Si - 18%, C - 1,5%), ферросилиций (Si -46%), алюминий в чушках 550, 400 и 32 кг соответственно и свежеобожженную известь 400 кг. При выпуске заготовки из ДСП-60 предусматривались меры, обеспечивающие минимальное попадание печного окислительного шлака в "к-п". Затем "к-п" передавали на АКОС.In the process of releasing a liquid preform from DSP-60, silicomanganese (Mn - 66%, Si - 18%, C - 1.5%), ferrosilicon (Si -46%), and aluminum in pigs 550, 400 were introduced into "to-p" and 32 kg, respectively, and freshly burnt lime 400 kg. When releasing the billet from DSP-60, measures were envisaged to ensure the minimum penetration of furnace oxidizing slag into the “kp”. Then the “kp” was transferred to AKOS.

Химический состав заготовки в начальный период обработки на АКОС, %:The chemical composition of the workpiece in the initial processing period at AKOS,%:

С - 0,10, Mn - 0,70, Si - 0,20, P - 0,012, S - 0,036, Cr - 0,12, Ni - 0,24, Cu - 0,18, Fe - остальное; температура заготовки - 1590°C.C — 0.10, Mn — 0.70, Si — 0.20, P — 0.012, S — 0.036, Cr — 0.12, Ni — 0.24, Cu — 0.18, Fe — the rest; workpiece temperature - 1590 ° C.

В процессе обработки наводили покровный шлак путем подачи в "к-п" извести, шлака от производства вторичного алюминия, легировали углеродистым ферромарганцем, ферросилицием. В процессе всей обработки заготовки на АКОС производили ее продувку аргоном.In the course of processing, coating slag was induced by feeding lime to slag, slag from the production of secondary aluminum, alloyed with carbon ferromanganese, and ferrosilicon. During the entire processing of the workpiece at AKOS, it was purged with argon.

При получении заданного химического состава, температуры заготовки и шлака, имеющего бело-серый цвет, что говорит о содержании в нем FeO<1,5-2,0%, производили микролегирование силикокалыщевой проволокой, после чего "к-п" передавали для перелива металла в разливочный ковш.Upon receipt of the given chemical composition, temperature of the billet and slag, which has a white-gray color, which indicates the content of FeO <1.5-2.0% in it, microalloying was carried out using silicoway wire, after which the “k-p” was transferred for metal overflow into the casting bucket.

Химический состав заготовки перед подачей "к-п" с АКОС для перелива, %: С - 0,16, Mn - 0,95, Si - 0,78, Р - 0,016, S - 0,026, Ni - 0,25, Cu - 0,18, Са - 0,002, Fe - остальное; покровного шлака (основные элементы): СаО - 52%, SiO2 - 20%, Al2О3 - 20%, MgO - 6%; температура заготовки - 1580°С. Затем производили перелив из "к-п" в разливочный ковш, который передавали на устройство разливки в кузнечные слитки. Температура металла в разливочном ковше 1560°С. Химический состав готовой стали, %: С - 0,16, Mn - 0,96, Si - 0,77, P - 0,016, S - 0,012, Ni - 0,25, Cu - 0,18, Al - 0,015, Ca - 0,001.The chemical composition of the workpiece before feeding "KP" with AKOS for overflow,%: C - 0.16, Mn - 0.95, Si - 0.78, P - 0.016, S - 0.026, Ni - 0.25, Cu - 0.18, Ca - 0.002, Fe - the rest; coating slag (main elements): CaO - 52%, SiO 2 - 20%, Al 2 O 3 - 20%, MgO - 6%; workpiece temperature - 1580 ° C. Then produced overflow from "KP" to the casting ladle, which was transferred to the casting device in the forging ingots. The temperature of the metal in the casting ladle is 1560 ° C. The chemical composition of the finished steel,%: C - 0.16, Mn - 0.96, Si - 0.77, P - 0.016, S - 0.012, Ni - 0.25, Cu - 0.18, Al - 0.015, Ca - 0.001.

Сравнительные основные технические параметры выплавки высококачественной стали по способу-прототипу и заявленному приведены в таблице.Comparative main technical parameters of smelting stainless steel according to the prototype method and the claimed are given in the table.

№ п/пNo. p / p ПараметрParameter Единицы измеренияUnits Прототип (усредненные)Prototype (averaged) ЗаявляемыйThe claimed Разница
(-) экономия(+) убытки
Difference
(-) savings (+) losses
1one 22 33 4four 55 66 Электродуговая печь ДСП-60Electric arc furnace ДСП-60 1one Продолжительность плавкиSmelting Duration минmin 4545 4242 -3-3 22 Расход электроэнергииPower consumption кВтч/тkWh / t 480480 455455 -25-25 33 Температура металла на выпускеMetal temperature at the outlet °С° C 16401640 16201620 -20-twenty 4four Расход периклазоуглеродистых огнеупоровPericlase-carbon refractory consumption кг/тkg / t 1,141.14 1,091.09 -0,05-0.05 АКОСAKOS 55 Температура металла в начале обработкиMetal temperature at the beginning of processing °С° C 15701570 15801580 66 Продолжительность обработки на АКОСDuration of processing at AKOS минmin 5555 4040 77 Температура металла по окончании обработки на АКОСMetal temperature at the end of processing at AKOS °С° C 15801580 15801580 88 Расход электроэнергии при обработке на АКОСPower consumption during processing at AKOS кВтч/тkWh / t 6060 5454 -6-6 99 Расход аргонаArgon consumption Кг/тKg / t 1,661.66 1,501,50 -0,16-0.16 1010 Потребность в «к-п»The need for "KP" Шт.PC. 4four 22 -2-2 11eleven *Расход разливочных ковшей * Consumption of casting ladles Шт.PC. -- 33 +3+3 1212 Расход периклазуглеродистых огнеупоровPericlase-carbon refractory consumption Кг/тKg / t 3,943.94 2,762.76 -1,18-1.18 1313 Расход полукислых (шамотных) огнеупоровThe consumption of semi-acid (chamotte) refractories Кг/тKg / t -- 8,58.5 +8,5+8.5 14fourteen Расход природного газа на разогрев-подогрев «к-п», разливочных ковшейThe consumption of natural gas for heating-heating "KP", pouring ladles м3m 3 / t 17,3317.33 3,153.15 -14,18-14.18 2,662.66 +2,66+ 2.66 15fifteen Содержание серыSulfur content - на выпуске плавки из ДСП- on the release of melting from particleboard 0,0380,038 0,0380,038 -в конце обработки на АКОС- at the end of processing at AKOS 0,0140.014 0,0280,028 - в готовой стали- in finished steel 0,0140.014 0,0130.013 1616 Загрязненность металла неметаллическими включениямиContamination of metal by non-metallic inclusions Средний балл по всем включениямThe average score for all inclusions 1,21,2 1,21,2 1717 Содержание азотаNitrogen content - конец обработки на АКОС- end of processing at AKOS %% 0,0100.010 0,0070.007 - 0,003- 0.003 - начало разливки- start of casting 0,0100.010 0,0080.008 - 0,002- 0.002 *При работе ДСП-60 производительностью 900 т (16 плавок в сутки) * When operating DSP-60 with a capacity of 900 tons (16 heats per day)

Из таблицы видно: продолжительность плавки на ДСП-60 при использовании предлагаемых способа и технологической линии снизилась на 3 минуты при снижении температуры металла на 20°С, что объясняется более высокой температурой подаваемого под плавку "к-п" при минимальном подогреве, так как время оборачиваемости "к-п" от плавки к плавке уменьшилось в 2-2,5 раза и "к-п" не успевал охладиться.The table shows: the duration of the smelting on DSP-60 when using the proposed method and technological line decreased by 3 minutes with a decrease in the temperature of the metal by 20 ° C, which is explained by the higher temperature supplied to the smelting "K-p" with minimal heating, as time the turnover of "KP" from smelting to smelting decreased by 2-2.5 times and "KP" did not have time to cool.

Расход огнеупоров в печи ДСП-60 снизился на 0,05 кг/т (более 4%), что связано с меньшей температурой металла в печи и снижением продолжительности плавки на 3 минуты.The consumption of refractories in the DSP-60 furnace decreased by 0.05 kg / t (more than 4%), which is associated with a lower metal temperature in the furnace and a decrease in the melting time by 3 minutes.

Продолжительность обработки на АКОС уменьшилась на 15 минут, т.к. нет необходимости в проведении высокой десульфурации металла (только с 0,036 до 0,026%), а окончательная доводка - более глубокая десульфурация (до 0,012%) и рафинирование металла от неметаллических включений проводилась при переливе металла из "к-п" совместно с покровным рафинировочным шлаком, сформированным на АКОС, в разливочный ковш. Расход дорогостоящих огнеупоров для "к-п" снижен на ~30%, что объясняется повышением стойкости рабочей футеровки за счет:The processing time at AKOS decreased by 15 minutes, because there is no need for high metal desulfurization (only from 0.036 to 0.026%), and final refinement - deeper desulfurization (up to 0.012%) and metal refining from nonmetallic inclusions was carried out when the metal was poured from “kp” together with coating refining slag, formed on AKOS into a casting ladle. The consumption of expensive refractories for "K-P" is reduced by ~ 30%, which is explained by an increase in the durability of the working lining due to:

- снижения продолжительности обработки жидкой заготовки на АКОС, исключения задолженности "к-п" для разливки металла;- reducing the duration of processing liquid billets at AKOS, eliminating the debt "to-p" for metal casting;

- уменьшения продолжительности оборачиваемости "к-п" в 3...4 раза (с 4...5 часов до 1...1,5 часов), что в свою очередь снизило потерю температуры рабочего «горячего» слоя футеровки и термического разрушения, а снижение продолжительности подогрева и разогрев ковша газовоздушной смесью позволило снизить его обеднение углеродом и положительно сказалось на химической устойчивости при контакте с жидкой заготовкой и шлаком.- reducing the duration of turnover "K-P" in 3 ... 4 times (from 4 ... 5 hours to 1 ... 1,5 hours), which in turn reduced the temperature loss of the working "hot" layer of the lining and thermal destruction, and a decrease in the duration of the heating and heating of the bucket with a gas-air mixture made it possible to reduce its carbon depletion and had a positive effect on chemical stability upon contact with a liquid billet and slag.

Таким образом, использование предлагаемой группы изобретений позволяет снизить затраты на получение сложных, высококачественных сталей за счет синхронизации работы ДСП и АКОС, уменьшения продолжительности обработки на АКОС в "к-п", уменьшения количества "к-п", необходимых для работы технологической линии с одной ДСП и одним АКОС.Thus, the use of the proposed group of inventions allows to reduce the cost of obtaining complex, high-quality steels by synchronizing the work of chipboard and AKOS, reducing the processing time at AKOS in "kp", reducing the number of "kp" required to operate the production line with one chipboard and one AKOS.

Claims (6)

1. Способ производства стали, включающий выплавку жидкой заготовки в дуговой сталеплавильной печи, выпуск ее в "ковш-печь", футерованный огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, последующую ее обработку на агрегате комплексной обработки стали (АКОС) и разливку, отличающийся тем, что после обработки на АКОС осуществляют дополнительную окончательную доводку стали переливом из "ковша-печи" в разливочный ковш с покровным шлаком, сформированным на АКОС.1. Method for the production of steel, including the smelting of a liquid billet in an electric arc furnace, its release into a “ladle furnace” lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, its subsequent processing at the integrated steel processing unit (AKOS) and casting, characterized in that after processing at AKOS, additional final finishing of the steel is carried out by overflow from the “ladle-furnace” to the casting ladle with a cover slag formed on AKOS. 2. Технологическая линия производства стали, содержащая взаимосвязанные между собой транспортными средствами дуговую сталеплавильную печь, устройство внепечной обработки металла, включающее АКОС, "ковш-печь", футерованный огнеупорным материалом, обладающим высокой химической устойчивостью к воздействию жидкого шлака и металла, и устройство разливки, отличающаяся тем, что она снабжена разливочным ковшом, а устройство внепечной обработки металла дополнительно снабжено узлом окончательной доводки стали, выполненным в виде устройства перелива стали из "ковша-печи" в разливочный ковш, расположенным между АКОС и устройством разливки.2. A steel production line containing an interconnected electric steel furnace, an out-of-furnace metal processing device including AKOS, a ladle furnace lined with refractory material with high chemical resistance to liquid slag and metal, and a casting device, characterized in that it is equipped with a casting ladle, and the device for secondary metal processing is additionally equipped with a final finishing unit for steel, made in the form of a device reliva steel of "ladle-furnace" in the ladle, disposed between the casting device and ICCO. 3. Технологическая линия по п.2, отличающаяся тем, что разливочный ковш футерован полукислым материалом, например шамотом.3. The production line according to claim 2, characterized in that the casting ladle is lined with semi-acidic material, such as chamotte. 4. Технологическая линия по п.2, отличающаяся тем, что "ковш-печь" имеет один или несколько узлов для продувки жидкой заготовки.4. The production line according to claim 2, characterized in that the "ladle-furnace" has one or more nodes for purging the liquid billet. 5. Технологическая линия по п.2, отличающаяся тем, что разливочный ковш имеет один или несколько узлов для продувки стали.5. The production line according to claim 2, characterized in that the casting ladle has one or more nodes for purging steel. 6. Технологическая линия по п.2, отличающаяся тем, что устройство перелива стали из "ковша-печи" в разливочный ковш снабжено узлами подвода инертного газа, введения модифицирующих и микролегирующих добавок и определения массы переливаемой стали.6. The production line according to claim 2, characterized in that the device for overflowing steel from the “ladle-furnace” into the casting ladle is equipped with inert gas supply units, introducing modifying and microalloying additives and determining the mass of the overflowed steel.
RU2005113620/02A 2005-05-04 2005-05-04 Method and production line for steel-making process RU2285050C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005113620/02A RU2285050C1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Method and production line for steel-making process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005113620/02A RU2285050C1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Method and production line for steel-making process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285050C1 true RU2285050C1 (en) 2006-10-10

Family

ID=37435585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005113620/02A RU2285050C1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Method and production line for steel-making process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285050C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011043699A3 (en) * 2009-10-07 2011-06-03 Kudriashov Vladimir Vasilievich Metallurgical facility
WO2016132160A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-25 Гурам КАШАКАШВИЛИ Method of making steel using a single installation, and installation
RU2705836C1 (en) * 2019-02-25 2019-11-12 Максим Александрович Бирюков Metallurgical complex for steel production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок. кн.2. Под ред. Кащеева И.Д. и др. - М.: Интермет инжиниринг 2002, с.224-226. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011043699A3 (en) * 2009-10-07 2011-06-03 Kudriashov Vladimir Vasilievich Metallurgical facility
WO2016132160A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-25 Гурам КАШАКАШВИЛИ Method of making steel using a single installation, and installation
RU2705836C1 (en) * 2019-02-25 2019-11-12 Максим Александрович Бирюков Metallurgical complex for steel production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Emi Steelmaking technology for the last 100 years: toward highly efficient mass production systems for high quality steels
CN104178698B (en) A kind of preparation method of bearing steel
CN101307414B (en) Steel for high performance manganese-containing engineering machinery wheel and method for preparing same
RU2007118927A (en) AISI 4xx FERRITE STEEL GROUP STAINLESS STEEL PRODUCTION IN ACP CONVERTER
CN102703809B (en) Hot-rolled steel and manufacturing method thereof
RU2405046C1 (en) Method of steel smelting, deoxidation, alloying and treatment
RU2285050C1 (en) Method and production line for steel-making process
CN103031488B (en) Manufacturing method of hot rolled steel and hot rolled steel
Mishra Steelmaking practices and their influence on properties
RU2380194C2 (en) Heat insulation slag-generating mixture
RU2334796C1 (en) Method of steel production
RU2118376C1 (en) Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel
RU2398889C1 (en) Procedure for melting rail steel
RU2398890C1 (en) Procedure for refining rail steel in ladle
RU2255983C1 (en) Method of making high-alloy steel
RU2293125C1 (en) High-grade alloy steel producing method
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
RU2403290C1 (en) Rail steel melting method
RU2007128660A (en) TECHNOLOGICAL LINE, BASIS AND METHOD FOR PRODUCING STRUCTURAL STEEL WITH REDUCED HAZARDOUS
RU2294382C1 (en) Charge for smelting the steel in the arc-furnaces
RU2269579C1 (en) High-carbon cord-quality steel obtaining method
RU2197535C2 (en) Method of making steel in electric arc steel- melting furnace
RU2399681C1 (en) Procedure for rail steel melting
RU1786108C (en) Process for ladle treatment of metal
RU2394917C1 (en) Procedure for rail steel melting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080505