RU2365630C1 - Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) - Google Patents
Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365630C1 RU2365630C1 RU2008113584/02A RU2008113584A RU2365630C1 RU 2365630 C1 RU2365630 C1 RU 2365630C1 RU 2008113584/02 A RU2008113584/02 A RU 2008113584/02A RU 2008113584 A RU2008113584 A RU 2008113584A RU 2365630 C1 RU2365630 C1 RU 2365630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ladle
- calcium carbide
- equal
- consumption
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внепечной обработке стали в ковше. Способ включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу раскислителя или шлакообразующих материалов в ковш в процессе выпуска стали. В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали, определяемым в зависимости от удельного расхода карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш и концентрации кислорода в стали перед выпуском ее по определенной зависимости. В одном из вариантов способа после подачи в сталь в процессе ее выпуска карбида кальция и выпуска стали в ковш в него подают рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали, затем в ковш повторно подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали. После повторной подачи карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5,0 минут. В другом варианте после подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат “печь-ковш”, нагревают в нем, наводят в ковше рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция. После повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5 минут. Использование изобретения обеспечивает снижение насыщения обработанной стали газами и уменьшение содержания в ней неметаллических включений. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке выплавленной стали в ковше при помощи раскислителей.
Наиболее близким по технической сущности является способ внепечной обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя, легирующих и шлакообразующих материалов. В качестве раскислителя используют карбид кремния с фракцией 0,1-10 мм, содержащий 80-90 мас.% чистого карбида кремния, 2-5 мас.% свободного углерода, остальное примеси. Раскислитель подают в процессе выпуска с расходом 1-5 кг/т стали по зависимости:
Q1=K1·(C2-C1)/(Si2-Si1)
После выпуска дополнительно подают в сталь раскислитель в пределах 0,2-0,4 кг/т стали и алюминий с расходом в пределах 0,1-1,5 кг/т стали, при этом раскислитель подают по зависимости:
Q2=K2·(C2-C1)/(Si2-Si1),
где Q1 - расход раскислителя в процессе выпуска стали кг/т;
Q2 - расход раскислителя после выпуска стали, кг/т;
C1 и C2 - содержание углерода в стали в начале выпуска и необходимое содержание углерода в готовой стали, мас.%;
Si1 и Si2 - содержание кремния в расплаве в начале выпуска и необходимое содержание кремния в готовой стали, мас.%;
K1 и K2 - эмпирические коэффициенты, характеризующие физико-химические закономерности раскисления стали, равные 1,6-10,0 и 0,33-8,0 соответственно, кг/т.
Затем легируют сталь алюминием в виде катанки с расходом в пределах 0,3-0,7 кг/т стали и продувают аргоном в течение 1 -15 мин с расходом 0,5-2,0 л/мин на 1 т стали.
(См. патент RU №2219249 C1, C21C 7/00, 7/06, 20.12.2003).
Недостатком известного способа является невозможность обеспечения получения концентрации растворенного в стали кислорода ниже его равновесных концентраций с кремнием и близким к равновесным концентрациям с алюминием. Вследствие этого не обеспечивается необходимое снижение неметаллических включений при введении в металл кремния и алюминия и балла неметаллических включений в литой стали вследствие окисления указанных элементов, а также не обеспечивается необходимое снижение насыщения обработанной стали азотом и водородом.
Технический результат, решаемый предлагаемым способом при его использовании, заключается в снижении насыщения обработанной стали газами и в уменьшении содержания в ней неметаллических включений.
Поставленный технический результат решается в трех вариантах в зависимости от технологических возможностей и потребностей производства обрабатываемой стали.
Вариант 1. Способ внепечной обработки стали в ковше включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш раскислителя в процессе выпуска стали.
В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали по зависимости:
Q=KQ·A·B,
где Q - расход карбида кальция в процессе выпуска, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KQ - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
Снижение содержания величины объемного процента содержания в стали неметаллических включений будет происходить вследствие быстрого удаления образовавшихся неметаллических включений. Раскисление стали одним карбидом кальция позволяет получить концентрацию растворенного кислорода в стали ниже его равновесных концентраций с кремнием и близких к равновесным концентрациям с алюминием.
Диапазон значений концентрации кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата в пределах 0,035-0,08 мас.% объясняется физико-химическими закономерностями процесса раскисления стали. При меньших значениях будет происходить науглероживание стали сверх допустимых значений. При больших значениях будет происходить вскипание стали в ковше, что приведет к выбросам металла из ковша.
Диапазон значений эмпирического коэффициента KQ в пределах 10,7-28,2 кг/т.% объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали карбидом кальция. При меньших и больших значениях расходы карбида кальция будут соответственно меньше и больше необходимых по технологии пределов в процессе обработки стали.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
Вариант 2. Способ внепечной обработки стали в ковше включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом.
В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали по зависимости:
M=KM·A·B,
где M - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KM - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
После выпуска стали в ковш в качестве шлакообразующих материалов подают рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали, затем в ковш повторно подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали по зависимости:
N=KN·A·(C+D),
где N - расход карбида кальция, кг/т стали;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06 мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8 мас.%;
KN - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28 кг/т.%.
После подачи повторно карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5,0 мин.
В качестве рафинировочного шлака возможно использование:
- смеси извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1;
- смеси извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5;
- смеси извести и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
Диапазоны значений концентрации кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата в пределах 0,035-0,08 мас.% и после выпуска в пределах 0,01-0,06 мас.% объясняются физико-химическими закономерностями процесса раскисления стали. При меньших значениях будет происходить науглероживание стали сверх допустимых значений. При больших значениях будет происходить вскипание стали в ковше, что приведет к выбросам стали из ковша.
Диапазоны значений эмпирических коэффициентов KM в пределах 10,7-28,2 кг/т.% и KN в пределах 0,18-0,28 кг/т.% объясняются физико-химическими закономерностями раскисления стали карбидом кальция. При меньших и больших значениях расходы карбида кальция будут соответственно меньше и больше необходимых по технологии пределов в процессе обработки стали.
Диапазон значений расходов рафинировочного шлака в пределах 13-26 кг/т стали объясняется физико-химическими закономерностями процесса рафинирования обрабатываемой стали. При меньших значениях будет снижаться степень десульфурации обрабатываемой стали. При больших значениях будет происходить перерасход шлаковой смеси и снижение стойкости шлакового пояса футеровки ковша.
Диапазоны значений расходов нейтрального газа аргона в пределах 0,5-5,0 л/мин·т и времени продувки стали в ковше не менее 5 мин объясняются физико-химическими закономерностями удаления из стали неметаллических включений, ее перемешивания и усреднения по температуре и химическому составу. При меньших значениях не будут создаваться условия для полного всплывания неметаллических включений из стали в ковше. При больших значениях будет происходить переохлаждение стали в ковше и перерасход нейтрального газа.
Вариант 3. Способ внепечной обработки стали в ковше включает выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом.
В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали по зависимости:
L=KL/A·B,
где L - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KL - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
После подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат «печь-ковш», где нагревают до необходимой температуры для обрабатываемой марки стали. Далее в ковше наводят рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали по зависимости:
R=KR·A·(C+D),
где R - расход карбида кальция после наведения в ковше рафинировочного шлака, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06 мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8 мас.%;
KR - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28 кг/т.%.
После повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 литр/мин·т в течение не менее 5 мин.
В качестве рафинировочного шлака возможно использование:
- смеси извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1;
- смеси извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5;
- смеси извести и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
Снижение содержания величины объемного процента содержания в стали неметаллических включений будет происходить вследствие быстрого всплытия в процессе выпуска стали и за счет диффузионного раскисления стали на установке «печь-ковш».
Раскисление стали одним карбидом кальция позволяет получить концентрацию растворенного кислорода в стали ниже его равновесных концентраций с кремнием и близких к равновесным концентрациям с алюминием.
Диапазоны значений концентрации кислорода перед выпуском из сталеплавильного агрегата в пределах 0,035-0,08 мас.% и после выпуска в пределах 0,01-0,06 мас.% объясняется физико-химическими закономерностями процесса окисления и раскисления стали. При меньших значениях будет происходить науглероживание стали сверх допустимых значений. При больших значениях будет происходить вскипание металла в ковше, что приведет к выбросам металла из ковша.
Диапазоны значений эмпирических коэффициентов KL в пределах 10,7-28,2 кг/т.% и KR в пределах 0,18-0,28 кг/т.% объясняются физико-химическими закономерностями раскисления стали карбидом кальция. При меньших и больших значениях расходы карбида кальция будут соответственно меньше и больше необходимых по технологии пределов в процессе обработки стали.
Диапазон значений расходов рафинировочного шлака в пределах 13-26 кг/т стали объясняется физико-химическими закономерностями процесса рафинирования обрабатываемой стали. При меньших значениях будет снижаться степень десульфурации обрабатываемой стали. При больших значениях будет происходить перерасход шлаковой смеси и снижение стойкости шлакового пояса футеровки ковша.
Диапазоны значений расхода нейтрального газа аргона в пределах 0,5-5,0 л/мин·т и времени продувки в течение не менее 5 мин объясняются физико-химическими закономерностями удаления из стали неметаллических включений и ее усреднения по температуре и химическому составу. При меньших значениях не будут создаваться условия для полного всплывания неметаллических включений из стали в ковше. При больших значениях будет происходить переохлаждение стали и перерасход нейтрального газа.
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 даны варианты осуществления способа внепечной обработки стали в ковше.
В ПЕРВОМ ВАРИАНТЕ в электродуговой печи выплавляют сталь с различным химическим составом. Сталь выпускают из печи в сталеразливочный ковш соответствующей емкости с температурой в пределах на 30-60°С выше температуры разливки для данного химического состава выпускаемой стали. В процессе выпуска стали или после выпуска в зависимости от технологических возможностей и потребностей в ковш подают раскислитель. В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали по зависимости:
Q=KQ·A·B,
где Q - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KQ - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
Карбид кальция подают в ковш в металлических барабанах весом по 25 кг.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
В таблице 1 приведены примеры осуществления заявляемого способа по первому варианту с различными технологическими параметрами.
| ТАБЛИЦА 1 | |||||
| ПАРАМЕТРЫ | ПРИМЕРЫ | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. Емкость ковша, т | 10 | 10 | 125 | 250 | 250 |
| 2. Величина B, кг/т.% | 0,020 | 0,035 | 0,06 | 0,08 | 0,15 |
| 3. Величина KQ, кг/т | 8,0 | 10,7 | 21,3 | 28,2 | 30,1 |
| 4. Содержание углерода в стали перед выпуском в ковш, мас.% | 0,80 | 0,30 | 0,15 | 0,05 | 0,01 |
| 5. Содержание углерода в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,85 | 0,30 | 0,15 | 0,05 | 0,04 |
| 6. Приращение содержания азота в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,003 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,0012 |
| 7. Приращение содержания водорода в стали после обработки в ковше, мас.% | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,5 |
| 8. Объемный процент неметаллических включении в литой стали, об.% | 0,001 | 0,0007 | 0,0007 | 0,0007 | 0,002 |
В первом и пятом примерах вследствие отступления технологических параметров от необходимых по технологии значений не обеспечивается нужное содержание углерода в обрабатываемой стали, повышается насыщение стали газами, а также содержание неметаллических включений.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых значений технологических параметров достигается нужное содержание в обработанной стали углерода, газов и неметаллических включений.
ВО ВТОРОМ ВАРИАНТЕ в электродуговой печи выплавляют сталь с различным химическим составом. Сталь выпускают из печи в сталеразливочный ковш соответствующей емкости с температурой на 30-60°С выше температуры разливки для данного химического состава выпускаемой стали. В процессе выпуска в ковш подают раскислитель. В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т по зависимости
M=KM·A·B,
где M - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KM - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
После выпуска стали в ковше наводят рафинировочный шлак с расходом в пределах 13-26 кг/т стали. Затем повторно в ковш подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали по зависимости:
N=KN·A·(C+D),
где N - расход карбида кальция после выпуска стали в ковш, кг/т;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06 мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8 мас.%;
KN - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28 кг/т.%.
В качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1. В другом случае в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, например боксита, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5. Возможно использование смеси извести и материалов, содержащих окислы алюминия в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
Карбид кальция подают в ковш в металлических барабанах с развесом по 15-25 кг. После подачи в ковш повторной порции карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин·т в течение не менее 5 мин.
В таблице 2 приведены примеры осуществления способа по второму варианту с различными технологическими параметрами.
| ТАБЛИЦА 2 | |||||
| Параметры | Примеры | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. Емкость ковша, т | 10 | 10 | 125 | 250 | 250 |
| 2. Величина B, мас.% | 0,020 | 0,035 | 0,06 | 0,08 | 0,15 |
| 3. Величина KM, кг/т.% | 8,0 | 10,7 | 21,3 | 28,2 | 30,1 |
| 4. Величина M, кг/т | 0,21 | 0,50 | 1,7 | 3,0 | 6,0 |
| 5. Расход рафинировочного шлака, кг/т стали | 10,0 | 13,0 | 19,5 | 26,0 | 30,0 |
| 6. Величина C, мас.% | 0,005 | 0,01 | 0,045 | 0,06 | 0,10 |
| 7. Величина D, мас.% | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| 8. Величина KN, кг/т.% | 0,056 | 0,18 | 0,25 | 0,28 | 0,62 |
| 9. Величина N, кг/т | 0,15 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 6,4 |
| 10. Расход аргона, л/мин·т | 0,4 | 0,5 | 3,5 | 5,0 | 6,0 |
| 11. Время продувки стали аргоном, мин | 30 | 40 | 65 | 90 | 100 |
| 12. Содержание углерода в стали перед выпуском в ковш, мас.% | 0,80 | 0,30 | 0,15 | 0,05 | 0,01 |
| 13. Содержание углерода в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,85 | 0,30 | 0,15 | 0,05 | 0,04 |
| 14. Приращение содержания азота в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,002 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0008 |
| 15. Приращение содержания водорода в стали после обработки в ковше, мас.% | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,7 |
| 16. Объемный процент неметаллических включений в литой стали | 0,0007 | 0,00049 | 0,0005 | 0,00051 | 0,0015 |
В первом и пятом примерах вследствие отступления технологических параметров от необходимых по технологии значений не обеспечивается нужное содержание углерода в обработанной стали, повышается насыщение стали газами, а также содержание неметаллических включений.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых значений технологических параметров достигается нужное содержание в обработанной стали углерода, газов и неметаллических включений.
В ТРЕТЬЕМ ВАРИАНТЕ в электродуговой печи выплавляют сталь с различным химическим составом. Сталь выпускают из печи в сталеразливочный ковш соответствующей емкости с температурой в пределах на 30-60°С выше температуры разливки для данного состава выплавляемой стали. В процессе выпуска стали в ковш подают раскислитель и шлакообразующие материалы. В качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 1,0-3,0 кг/т стали по зависимости:
L=KL·A·B,
где, L - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
А - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
В - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08 мас.%;
KL - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2 кг/т.%.
В общем случае возможна подача раскислителя в ковш до начала выпуска стали из сталеплавильного агрегата или в процессе выпуска стали из него в ковш, а также после окончания выпуска стали из сталеплавильного агрегата в ковш.
После подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат «печь-ковш», где нагревают до необходимой температуры для обрабатываемой марки стали. Далее в ковше наводят рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали по зависимости:
R=KR·A·(C+D),
где R - расход карбида кальция после наведения в ковше рафинировочного шлака, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06 мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8 мас.%;
KR - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28 кг/т.%.
После повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 литр/мин·т в течение не менее 5 мин.
В качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1. В другом случае в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, например боксита, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5. Возможно использование смеси извести и материалов, содержащих окислы алюминия в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
В таблице 3 приведены примеры осуществления способа по третьему варианту с различными технологическими параметрами.
| ТАБЛИЦА 3 | |||||
| ПАРАМЕТРЫ | ПРИМЕРЫ | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. Емкость ковша, т | 10 | 10 | 125 | 250 | 250 |
| 2. Величина B, мас.% | 0,020 | 0,035 | 0,06 | 0,08 | 0,15 |
| 3. Величина KL, кг/т.% | 8,0 | 10,7 | 21,3 | 28,2 | 30,1 |
| 4. Величина L, кг/т | 0,21 | 0,5 | 1,7 | 3,0 | 6,0 |
| 5. Расход рафинировочного шлака, кг/т стали | 10,0 | 13,0 | 19,5 | 26,0 | 30,0 |
| 6. Величина C, мас.% | 0,005 | 0,01 | 0,045 | 0,06 | 0,10 |
| 7. Величина D, мас.% | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| 8. Величина KR, кг/т.% | 0,056 | 0,18 | 0,25 | 0,28 | 0,62 |
| 9. Величина R, кг/т | 0,15 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 6,4 |
| 10. Расход аргона, л/мин·т | 0,4 | 0,5 | 3,5 | 5,0 | 6,0 |
| 11. Содержание углерода в стали перед выпуском в ковш, мас.% | 0,80 | 0,30 | 0,15 | 0,05 | 0,01 |
| 12. Содержание углерода в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,85 | 0,30 | 0.15 | 0,05 | 0,04 |
| 13. Приращение содержания азота в стали после обработки в ковше, мас.% | 0,002 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0008 |
| 14. Приращение содержания водорода в стали после обработки в ковше, мас.% | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,7 |
| 15. Объемный процент неметаллических включений в литой стали | 0,0007 | 0,00049 | 0,00050 | 0,00051 | 0,0015 |
В первом и пятом примерах вследствие отступления технологических параметров от необходимых по технологии значений не обеспечивается нужное содержание углерода в обработанной стали, повышается насыщение стали газами, а также содержание неметаллических включений.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых значений технологических параметров достигается нужное содержание в обработанной стали углерода, газов и неметаллических включений.
Claims (9)
1. Способ внепечной обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя, отличающийся тем, что в качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
Q=KQ·A·B,
где Q - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08, мас.%;
KQ - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%.
Q=KQ·A·B,
где Q - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08, мас.%;
KQ - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%.
2. Способ внепечной обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
М=KM·A·B,
где M - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08, мас.%;
Км - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%;
после выпуска стали в ковш в качестве шлакообразующих материалов подают рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали, затем в ковш повторно подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
N=KN·A·(C+D),
где N - расход карбида кальция, кг/т стали;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06, мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8, мас.%;
KN - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28, кг/т.%;
после повторной подачи карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5,0 мин.
М=KM·A·B,
где M - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равная 0,035-0,08, мас.%;
Км - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%;
после выпуска стали в ковш в качестве шлакообразующих материалов подают рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали, затем в ковш повторно подают карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
N=KN·A·(C+D),
где N - расход карбида кальция, кг/т стали;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06, мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8, мас.%;
KN - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28, кг/т.%;
после повторной подачи карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5,0 мин.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
6. Способ внепечной обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска стали раскислителя и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве раскислителя используют карбид кальция фракцией 0,1-25 мм с расходом 0,5-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
L=KL·A·B,
где L - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равный 0,035-0,08, мас.%;
KL - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%;
после подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат «печь-ковш», где нагревают до необходимой температуры для обрабатываемой марки стали, в ковше наводят рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
R=KR·A·(C+D),
где R - расход карбида кальция после наведения в ковше рафинировочного шлака, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06, мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8, мас.%;
KR - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28, кг/т.%;
после повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5 мин.
L=KL·A·B,
где L - расход карбида кальция в процессе выпуска стали в ковш, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
B - концентрация кислорода в стали перед выпуском из сталеплавильного агрегата, равный 0,035-0,08, мас.%;
KL - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 10,7-28,2, кг/т.%;
после подачи карбида кальция ковш со сталью помещают в агрегат «печь-ковш», где нагревают до необходимой температуры для обрабатываемой марки стали, в ковше наводят рафинировочный шлак с расходом 13-26 кг/т стали и повторно подают в ковш карбид кальция с расходом 1,0-3,0 кг/т стали, определяемым по зависимости:
R=KR·A·(C+D),
где R - расход карбида кальция после наведения в ковше рафинировочного шлака, кг/т стали;
A - коэффициент, характеризующий стехиометрическое соотношение необходимого количества карбида кальция для нейтрализации находящегося в стали кислорода, равный 1,33, безразмерный;
C - концентрация кислорода в стали после ее выпуска в ковш, равная 0,01-0,06, мас.%;
D - концентрация кислорода в рафинировочном шлаке, равная 4-8, мас.%;
KR - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности науглероживания стали при ее обработке карбидом кальция, равный 0,18-0,28, кг/т.%;
после повторной подачи в ковш карбида кальция сталь в ковше продувают аргоном с расходом 0,5-5,0 л/мин в течение не менее 5 мин.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и плавикового шпата в соотношении по весу в пределах 3:1.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести, плавикового шпата и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:0,5:0,5.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве рафинировочного шлака используют смесь извести и материалов, содержащих окислы алюминия, в соотношении по весу в пределах 3:(1,0-1,5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113584/02A RU2365630C1 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113584/02A RU2365630C1 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2365630C1 true RU2365630C1 (ru) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008113584/02A RU2365630C1 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365630C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2608010C1 (ru) * | 2015-09-09 | 2017-01-11 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи |
| RU2638470C1 (ru) * | 2016-11-10 | 2017-12-13 | Сергей Николаевич Неретин | Раскислитель для стали |
| RU2786778C1 (ru) * | 2022-05-16 | 2022-12-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Карбид" | Сплав для обработки расплавов железа в процессах черной металлургии |
| WO2023224516A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu “Nauchno-Proizvodstvennoe Obyedinenie “Karbid” | Alloy for processing of iron melts in the processes of ferrous metallurgy |
-
2008
- 2008-04-10 RU RU2008113584/02A patent/RU2365630C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2608010C1 (ru) * | 2015-09-09 | 2017-01-11 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи |
| RU2638470C1 (ru) * | 2016-11-10 | 2017-12-13 | Сергей Николаевич Неретин | Раскислитель для стали |
| RU2786778C1 (ru) * | 2022-05-16 | 2022-12-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Карбид" | Сплав для обработки расплавов железа в процессах черной металлургии |
| WO2023224516A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu “Nauchno-Proizvodstvennoe Obyedinenie “Karbid” | Alloy for processing of iron melts in the processes of ferrous metallurgy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2365630C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) | |
| EP3971306A1 (en) | Method for adding ca to molten steel | |
| JP5332568B2 (ja) | 溶鋼の脱窒素方法 | |
| RU2219249C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше | |
| RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
| RU2394107C2 (ru) | Способ легирования сталей азотом | |
| RU2392333C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
| RU2754337C1 (ru) | Способ производства стали, легированной азотом в ковше | |
| RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2138563C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
| RU2465341C2 (ru) | Способ обработки низкоуглеродистой стали в ковше | |
| RU2688015C1 (ru) | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения | |
| TWI817507B (zh) | 鐵水的精煉方法 | |
| RU2460807C1 (ru) | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения | |
| KR100833040B1 (ko) | 칼슘 함량이 높은 용강의 개재물 미세분산강의 제조방법 | |
| JP2012158789A (ja) | 真空脱ガス装置を用いた溶鋼の脱硫方法 | |
| RU2487171C1 (ru) | Способ производства низколегированной трубной стали | |
| SU1341214A1 (ru) | Способ раскислени стали алюминием | |
| RU2608010C1 (ru) | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи | |
| RU2366724C1 (ru) | Способ производства электротехнической стали | |
| RU2459874C1 (ru) | Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере | |
| RU2205880C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2212452C1 (ru) | Способ легирования стали марганцем | |
| RU2265064C2 (ru) | Способ производства стали для металлокорда | |
| RU2278169C2 (ru) | Способ производства хромомарганцевой нержавеющей стали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100411 |