RU2403290C1 - Способ выплавки рельсовой стали - Google Patents

Способ выплавки рельсовой стали Download PDF

Info

Publication number
RU2403290C1
RU2403290C1 RU2009111983A RU2009111983A RU2403290C1 RU 2403290 C1 RU2403290 C1 RU 2403290C1 RU 2009111983 A RU2009111983 A RU 2009111983A RU 2009111983 A RU2009111983 A RU 2009111983A RU 2403290 C1 RU2403290 C1 RU 2403290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
steel
furnace
metal
amount
Prior art date
Application number
RU2009111983A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009111983A (ru
Inventor
Алексей Борисович Юрьев (RU)
Алексей Борисович Юрьев
Леонид Александрович Годик (RU)
Леонид Александрович Годик
Николай Анатольевич Козырев (RU)
Николай Анатольевич Козырев
Евгений Павлович Кузнецов (RU)
Евгений Павлович Кузнецов
Андрей Валерьевич Токарев (RU)
Андрей Валерьевич Токарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
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 "Новокузнецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2009111983A priority Critical patent/RU2403290C1/ru
Publication of RU2009111983A publication Critical patent/RU2009111983A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2403290C1 publication Critical patent/RU2403290C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки рельсовой стали в электропечах. Способ включает подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали по температуре и химическому составу на агрегате ковш-печь. Заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,40% и фосфора не более 0,09% в количестве 35-80% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3% и отношением CaO/SiO2=2,1-4,3 и в количестве 0,5-6,0% от массы завалки проводят на оставленный в печи шлак и часть металла, после заливки производят завалку металлолома в количестве 20-65% от массы завалки и извести в количестве 1,5-3,8% от массы завалки, при расплавлении и в окислительный период производят продувку газообразным кислородом с расходом 6000-13000 м3/ч, присадку извести в количестве 0,3-1,1% от массы завалки порциями по 50-200 кг и вдувание углеродсодержащего порошка с интенсивностью 15-90 кг/мин. Способ позволяет повысить качество стали, уменьшить расход извести и электроэнергии.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки рельсовой стали в электропечах.
Известен способ выплавки рельсовой стали, включающий завалку в дуговую электросталеплавильную печь металлолома, чугуна и извести, расплавление металлошихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию путем присадки железной руды и извести, скачивание окислительного шлака через порог рабочего окна, раскисление стали и шлака в печи, последующий выпуск стали под печным шлаком в ковш, присадку в ковш во время выпуска смеси, состоящей из извести, плавикового шпата, силикокальция и феррованадия, отличающийся тем, что в завалку дополнительно присаживают железную руду в количестве 4-5% от веса завалки, известь подают в количестве 4-8% от веса завалки, чугун присаживают в виде жидкого чугуна, который заливают сверху в печь после проплавления металлолома при расходе электроэнергии 220-320 кВт·ч/т металлолома в количестве 30-35% от веса завалки со скоростью 6-12 т/мин, при этом газообразный кислород подают с расходом 15-30 нм3/т стали, а температуру в печи при окислении углерода поддерживают не более 1680°C, железную руду и известь для дефосфорации присаживают с расходом 70-120 кг/т стали в соотношении соответственно (1-2):(2,5-3,5) с последующим спуском окислительного шлака, а расход присаживаемой в ковш во время выпуска стали смеси поддерживают в пределах 18-27 кг/т стали при соотношении в ней извести, плавикового шпата, силикокальция и феррованадия (1-1,50):(0,30-0,40):(0,50-0,65):(0,07-0,15) соответственно [1].
Существенными недостатками данного способа выплавки рельсовой стали являются:
- значительная длительность плавки в связи с разведением операций загрузки металлолома и заливки жидкого чугуна во временном интервале,
- высокий расход электроэнергии, связанный с повышенной длительностью плавки,
- высокий расход извести и низкая степень дефосфорации.
Известен выбранный в качестве прототипа способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, отличающийся тем, что перед выпуском в печь присаживают известь в количестве 1-3% от массы завалки, заливку чугуна при температуре 1250-1360°C в количестве 40-70% от массы завалки проводят на оставшийся в печи шлак и часть металла, после заливки проводят завалку извести в количестве 1-4% и металлолом в количестве 30-60% от массы завалки, окисление проводят газообразным кислородом с расходом 8000-12000 м3/ч до содержания углерода не менее 0,10% и температуры не более 1680°C, в ковш при выпуске присаживается силикомарганец из расчета введения марганца на нижний предел содержания в готовой стали и известь из расчета 3-10 кг/т жидкой стали, дальнейшую доводку стали по температуре и химическому составу проводят на агрегате ковш-печь. [2]
Существенными недостатками данного способа выплавки рельсовой стали являются:
- низкая степень дефосфорации,
- высокие расходы электроэнергии и извести, связанные с повышенной длительностью плавки в связи с необходимостью окисления избыточного углерода чугуна.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются: повышение качества стали, уменьшение расхода извести и электроэнергии.
Для этого предложен способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали по температуре и химическому составу на агрегате ковш-печь, при котором заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,40% и фосфора не более 0,09% в количестве 35-80% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3% и отношением CaO/SiO2=2,1-4,3, в количестве 0,5-6,0% от массы завалки проводят на оставшийся в печи шлак и часть металла, после заливки производят завалку металлолома в количестве 20-65% от массы завалки и извести в количестве 1,5-3,8% от массы завалки, при расплавлении и в окислительный период производят продувку газообразным кислородом с расходом 6000-13000 м3/ч, присадку извести в количестве 0,3-1,1% от массы завалки порциями по 50-200 кг и вдувание углеродсодержащего порошка с интенсивностью 15-90 кг/мин.
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.
Количество жидкого чугуна в количестве 35-80% от массы завалки выбрано исходя из получения в стали необходимой концентрации углерода. При использовании жидкого чугуна менее 35% от массы завалки концентрация углерода при расплавлении не позволит провести усиленную дегазацию стали и удаление неметаллических включений при повышенном расходе кислорода, а использование жидкого чугуна в количестве более 80% от массы завалки приводит к повышенной концентрации углерода при расплавлении и увеличению длительности плавки в связи с необходимостью окисления «избыточного» углерода стали и необходимостью увеличения окислительного периода для успешного процесса дефосфорации стали и получения требуемых Государственным стандартом содержаний фосфора. Кроме того, при количестве жидкого чугуна менее 35% от массы завалки возможно получение недопустимо высоких концентраций хрома, никеля и меди.
Содержание кремния не более 0,40% и фосфора не более 0,09% в чугуне обеспечивает проведение хорошей дефосфорации при обеспечении желаемой продолжительности плавления.
Количество и состав ковшевого шлака выбран из следующих предпосылок. Отношение CaO/SiO2=2,1-4,3 обеспечивает совместно с присаживаемой известью требуемую для усиления дефосфорации основность печного шлака. При этом при отношении CaO/SiO2 менее 2,1 и количестве шлака менее 0,5% от массы завалки необходимо увеличивать расход извести, присаживаемой в печь, а при отношении CaO/SiO2 более 4,3 и количестве шлака более 6% от массы завалки значительно увеличивается количество печного шлака и увеличиваются непроизводительные энергетические расходы. Концентрация в ковшевом шлаке FeO менее 3% позволяет осуществлять совместную присадку ковшевого шлака и жидкого чугуна без резкого вскипания и выбросов шлакостальной эмульсии из печи при заливке жидкого чугуна.
Завалка извести в количестве 1,5-3,8% совместно с ковшевым шлаком, подаваемым в печь с жидким чугуном, обеспечивает формирование печного шлака, обладающего высокой рафинирующей способностью. При количестве извести менее 1,5% невозможно формирование требуемых количеств печного шлака для успешной дефосфорации, а при количестве извести более 3,8% в печи увеличивается количество печного шлака и возрастают непроизводительные расходы и длительность плавки.
Количество металлолома связано с жидким чугуном. При использовании металлолома в количестве менее 20% от массы завалки возрастает концентрация углерода в расплаве, в связи с чем увеличивается длительность плавки в связи с ограничением скорости выгорания углерода.
Расход кислорода выбран исходя из следующих условий: при расходе кислорода менее 6000 м3/ч, при выбранной шихтовке плавки, увеличивается продолжительность плавки, а при расходе кислорода более 13000 м3/ч скорость окисления углерода значительно меньше скорости диффузии кислорода, в связи с чем снижается коэффициент полезного использования кислорода.
Присадки извести порциями по 50-200 кг в количестве 0,3-1,1 от массы завалки обеспечивают хорошую степень дефосфорации. Порция более 200 кг требует значительного временного интервала для ассимиляции шлаком, что снижает степень дефосфорации. Порция менее 50 кг приводит к непроизводительным расходам (загрузке оборудования) при задаче, увеличению длительности плавки в связи с временными затратами при формировании шлака. Присадка извести в количестве менее 0,3% от массы завалки приводит к снижению степени дефосфорации. При использовании извести в количестве более 1,1% от массы завалки значительно повышается количество печного шлака, соответственно возрастает расход электроэнергии, при этом фосфидная емкость сформированной шлаковой системы используется неполностью.
Вдувание углеродсодержащего порошка с интенсивностью менее 15 кг/мин не обеспечивает требуемого вспенивания шлака и, как следствие, увеличивает расход электроэнергии.
Использование углеродсодержащего порошка с интенсивностью более 90 кг/мин нецелесообразно, т.к. при этом происходит раскисление шлака и процесс рефосфорации (переход фосфора из шлака в металл).
Заявляемый способ выплавки рельсовой стали был реализован при выплавке стали в дуговых электросталеплавильных печах типа ДСП 100И10 с номинальной емкостью 100 тонн.
Оставшийся после разливки ковшевой шлак сливали в наполненный чугуном чугуновозный ковш в разливочном пролете. Количество чугуна в ковше составляло 35-80 тонн. После этого чугуновозный ковш передавали в печной пролет.
Заливка жидкого чугуна проводилась из чугуновозного ковша посредством мостового крана при открытом своде печи на остаток печного шлака и металла. Далее бадьей осуществляли завалку 20-65 тонн металлолома без последующих подвалок металлолома в печь. Окисление углерода проводили продувкой стали в печи газообразным кислородом через систему газокислородных горелок с расходом 6000-13000 м3/ч. Вдувание углеродсодержащего порошка проводили с помощью фурм «карб-джет» с интенсивностью 15-90 кг/мин. Для полной отсечки шлака и снижения вероятности загрязнения стали неметаллическими включениями в печи оставляли неснижаемый переходящий остаток в количестве 10-15 тонн стали.
При выпуске стали в ковш присаживали марганецсодержащие ферросплавы и известь. Дальнейшую доводку стали марок НЭ76Ф и Э76Ф по температуре и химическому составу проводили на агрегате типа «ковш - печь». Разливку стали проводили на 4-ручьевых МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×330 мм. Далее проводили нагрев непрерывнолитых заготовок в печи с шагающими балками и прокатку на рельсы типа Р65.
При выплавке стали по заявляемому способу сокращен расход извести на 8-16 кг/т стали, электроэнергии на 3-7 кВт·ч/т стали, уменьшена загрязненность стали по неметаллическим включениям (снижен индекс общей загрязненности неметаллическими включениями на 0,16), снижено содержание фосфора в готовой стали в среднем на 0,002%, степень дефосфорации увеличена на 6-8%.
Список источников
1. Патент РФ № 2197536, кл. С21С 5/52, 7/06.
2. Патент РФ № 2312901, кл С21С 5/52, 7/07.

Claims (1)

  1. Способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали по температуре и химическому составу на агрегате ковш-печь, отличающийся тем, что заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,40% и фосфора не более 0,09% в количестве 35-80% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3% и отношением CaO/SiO2=2,1-4,3 и в количестве 0,5-6,0% от массы завалки проводят на оставленный в печи шлак и часть металла, после заливки производят завалку металлолома в количестве 20-65% от массы завалки и извести в количестве 1,5-3,8% от массы завалки, при расплавлении и в окислительный период производят продувку газообразным кислородом с расходом 6000-13000 м3/ч, присадку извести в количестве 0,3-1,1% от массы завалки порциями по 50-200 кг и вдувание углеродсодержащего порошка с интенсивностью 15-90 кг/мин.
RU2009111983A 2009-03-31 2009-03-31 Способ выплавки рельсовой стали RU2403290C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111983A RU2403290C1 (ru) 2009-03-31 2009-03-31 Способ выплавки рельсовой стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111983A RU2403290C1 (ru) 2009-03-31 2009-03-31 Способ выплавки рельсовой стали

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009111983A RU2009111983A (ru) 2010-10-10
RU2403290C1 true RU2403290C1 (ru) 2010-11-10

Family

ID=44024627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111983A RU2403290C1 (ru) 2009-03-31 2009-03-31 Способ выплавки рельсовой стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403290C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451091C1 (ru) * 2011-04-13 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская Сталь" Способ выплавки стали в дуговых печах

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451091C1 (ru) * 2011-04-13 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская Сталь" Способ выплавки стали в дуговых печах

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009111983A (ru) 2010-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006233264A (ja) 高クロム溶鋼の溶製方法
JP2016151027A (ja) 溶鋼の製造方法
RU2403290C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2302471C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2258084C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2398889C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2543658C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2398888C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2347820C2 (ru) Способ выплавки стали
RU2394917C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2269578C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали в дуговой электропечи
RU2312901C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2437941C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи с повышенным расходом жидкого чугуна
RU2384627C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2398887C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2404263C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи
RU2254380C1 (ru) Способ получения рельсовой стали
RU2404261C1 (ru) Способ совмещенного процесса нанесения шлакового гарнисажа и выплавки стали в конвертере
RU2333256C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2732840C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2399681C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2333257C1 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2493263C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи
RU2346059C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2400541C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали

Legal Events

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

Effective date: 20110401