RU2459874C1 - Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере - Google Patents

Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере Download PDF

Info

Publication number
RU2459874C1
RU2459874C1 RU2011102068/02A RU2011102068A RU2459874C1 RU 2459874 C1 RU2459874 C1 RU 2459874C1 RU 2011102068/02 A RU2011102068/02 A RU 2011102068/02A RU 2011102068 A RU2011102068 A RU 2011102068A RU 2459874 C1 RU2459874 C1 RU 2459874C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
equal
dephosphorization
lime
laws
Prior art date
Application number
RU2011102068/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011102068A (ru
Inventor
Юрий Федорович Суханов (RU)
Юрий Федорович Суханов
Юрий Николаевич Долгих (RU)
Юрий Николаевич Долгих
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новолипецкий 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 "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2011102068/02A priority Critical patent/RU2459874C1/ru
Publication of RU2011102068A publication Critical patent/RU2011102068A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2459874C1 publication Critical patent/RU2459874C1/ru

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали в конвертере. Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере включает подачу в конвертер жидкого чугуна и твердой металлошихты, продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства, подачу в конвертер извести, охладителя, теплоносителя, определение химического состава расплава после продувки расплава. Перед подачей материалов в конвертер устанавливают расход теплоносителя в зависимости от физико-химических закономерностей дефосфорации расплава, температуры и расхода жидкого чугуна и массовой доли кремния в жидком чугуне, расход извести определяют в зависимости от физико-химических закономерностей растворения извести, массовой доли кремния в жидком чугуне и расхода теплоносителя и жидкого чугуна, расход охладителя определяют в зависимости от расхода теплоносителя и жидкого чугуна. Продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства прекращают при достижении массовой доли углерода в расплаве не более 12·[Р]р. В качестве теплоносителя используют ферросилиций или его смесь с алюминийсодержащим материалом. Использование изобретения обеспечивает получение массовой доли фосфора в готовой стали 0,010%. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали в конвертере.
Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали в конвертере, включающий подачу в конвертер жидкого чугуна и твердой металлошихты, продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства, подачу в конвертер охладителя, а в качестве шлакообразующих материалов извести, определение химического состава расплава (см. способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере, известный из SU 1560561 A1, C21C 5/28,30.04.1990).
Недостатком известного способа является неконтролируемое снижение окисленности шлака в конце продувки, замедление темпа роста основности шлака в конце продувки плавки, получение нестабильного перегрева металла в момент первой повалки и некоторое восстановлениие фосфора.
Это объясняется несбалансированностью материально-теплового баланса плавок, так как наведение известково-железистого шлака оптимального химического состава в необходимом количестве для проведения глубокой дефосфорации в конвертере невозможно без использования специальных добавок, позволяющих интенсифицировать процессы растворения извести и формирования шлака.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности удаления фосфора и получении расплава после окончания продувки в конвертере с массовой долей фосфора в диапазоне 0,001-0,005% с целью получения марок сталей с заданной массовой долей фосфора 0,010% и менее.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере включает подачу в конвертер жидкого чугуна и твердой металлошихты, продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства, подачу в конвертер охладителя, а в качестве шлакообразующих материалов извести, определение химического состава расплава, отличающийся тем, что в конвертер присаживают теплоноситель, расход которого устанавливают по зависимости
M1=K1·(K2·[P]ч-[P]p)·(K3·Tч-K4·Mч·[Si]ч+A);
где M1 - расход теплоносителя, кг/ т расплава;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 20÷80 %-1;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 10÷20; безразмерный;
[Р]ч - массовая доля фосфора в жидком чугуне, равная 0,01÷0,15, %;
[Р]р - заданная массовая доля фосфора в расплаве после продувки, равная 0,001÷0,005%;
K3 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷2,0)·10-4, кг/т·°С;
Tч - температура жидкого чугуна, °С;
K4 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный
(1,8÷3,0)·10-4, %-1;
Мч - расход жидкого чугуна кг/ т расплава;
[Si]ч - массовая доля кремния в жидком чугуне, %;
А - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равная (2,0÷3,5)·10-3, кг/т,
расход извести определяют по зависимости
М2=K5·[Si]ч+K6·М1ч+В;
где M2 - расход извести, кг/ т расплава;
K5 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 60÷70, кг/т·°%;
K6 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 100÷600, кг/т;
[Si]ч - массовая доля кремния в жидком чугуне, %;
В - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности растворения извести, равная 40-70, кг/т,
расход охладителя определяют по зависимости
М3=K7·М1·Мч;
где K7 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷5,0)·10-3, т/кг,
прекращают продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства при достижении массовой доли углерода в расплаве не более 12·[Р]р.
В качестве теплоносителя используют ферросилиций с содержанием кремния 40-80 мас.% или смесь ферросилиция с содержанием кремния 40-80 мас.% и алюминийсодержащего материала с содержанием алюминия 40-100 мас.% при следующем соотношении в ней компонентов, мас.%:
ферросилиций 50-90,
алюминийсодержащий материал 3-50.
В качестве охладителей используют железорудные окатыши или железную руду.
Повышение эффективности удаления фосфора и получение расплава после окончания продувки в конвертере с массовой долей фосфора в диапазоне 0,001÷0,005% и получение массовой доли фосфора в готовой стали 0,010% и менее будет происходить вследствие установления расхода теплоносителя, извести и охладителей с учетом массовой доли фосфора в чугуне и заданной массовой доли фосфора в расплаве.
Диапазон значений массовой доли фосфора в жидком чугуне [Р]ч в пределах 0,01÷0,15% объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации. При меньших значениях расход шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. При больших значениях дефосфорация расплава в конвертере при использовании одношлакового режима будет недостаточна для получения массовой доли фосфора в расплаве после окончания продувки в диапазоне 0,001÷0,005%.
Диапазон значений массовой доли фосфора в расплаве после продувки [Р]р в пределах 0,001÷0,005% объясняется требованиями по содержанию фосфора в готовой стали и физико-химическими закономерностями рефосфорации металла при раскислении и легировании в процессе внепечной обработки. При меньших значениях расход шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. При больших значениях получение массовой доли фосфора в готовой стали 0,010% и менее будет затруднено.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K1 изменяется в пределах 20÷80%-1 и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. При больших значениях расход теплоносителя и шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли фосфора в чугуне и физического и химического теплосодержания чугуна.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K2 изменяется в пределах 10÷20 и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. При больших значениях расход теплоносителя будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли фосфора в чугуне и заданной массовой доли фосфора в расплаве после продувки.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K3 изменяется в пределах (1,0÷2,0)·10-4 кг/т·°С и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. При больших значениях расход теплоносителя будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли фосфора в чугуне и физического и химического теплосодержания чугуна.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K4 изменяется в пределах (1,8÷3,0)·10-4 %-1 и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. При больших значениях расход теплоносителя будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли фосфора в чугуне и физического и химического теплосодержания чугуна.
Диапазон значений эмпирической величины А в пределах (2,0÷3,5)·10-3 кг/т и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях расход теплоносителя будет сверх допустимых значений. При больших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли фосфора в чугуне и физического и химического теплосодержания чугуна.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K5 изменяется в пределах 60÷70 кг/т·% и объясняется физико-химическими закономерностями растворения извести. При меньших значениях расход шлакообразующих материалов будет недостаточным. При больших значениях расход шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли кремния в чугуне и расхода теплоносителя.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K6 изменяется в пределах 100÷600 кг/т и объясняется физико-химическими закономерностями растворения извести. При меньших значениях расход шлакообразующих материалов будет недостаточным. При больших значениях расход шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от расхода теплоносителя.
Диапазон значений эмпирической величины В в пределах 40÷70 кг/т и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях расход шлакообразующих материалов будет недостаточным. При больших значениях расход шлакообразующих материалов будет сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в пропорциональной зависимости от массовой доли кремния в чугуне и расхода теплоносителя.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K7 изменяется в пределах 0,04÷0,12 и объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава. При меньших значениях расход теплоносителя будет сверх допустимых значений. При больших значениях дефосфорация расплава будет недостаточной. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от расхода извести.
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 "новизна".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере осуществляют следующим образом.
Пример. В конвертер после подачи твердой металлошихты присаживают теплоноситель, расход которого определяют по зависимости
M1=K1·(K2·[P]ч-[P]p)·(K3·Tч-K4·Mч·[Si]ч+A),
где M1 - расход теплоносителя, кг/ т расплава;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 20÷80 %-1;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 10÷20, безразмерный;
[Р]ч - массовая доля фосфора в жидком чугуне, равная 0,01÷0,15%;
[Р]р - заданная массовая доля фосфора в расплаве после продувки, равная 0,001÷0,005%;
K3 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷2,0)·10-4 кг/т·°С;
Тч - температура жидкого чугуна, °С;
K4 -эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,8÷3,0)·10-4 %-1;
Mч - расход жидкого чугуна кг/ т расплава;
[Si]ч - массовая доля кремния в жидком чугуне, %;
А - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равная (2,0÷3,5)·10-3, кг/т,
затем в конвертер заливают жидкий чугун и начинают продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства и в процессе продувки присаживают известь и охладитель и при этом расход извести определяют по зависимости
М2=K5·[Si]ч+K6·M1/Mч+В,
где М2 - расход извести, кг/ т расплава;
K5 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 60÷70 кг/т·%;
K6 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 100÷600 кг/т;
[Si]ч - массовая доля кремния в жидком чугуне, %;
В - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности растворения извести, равная 40÷70, кг/т,
а расход охладителя определяют по зависимости
М3=K7·М1·Мч,
где K7 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷5,0)·10-3 т/кг,
прекращают продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства при достижении значений массовой доли углерода не более 12·[Р]р на основе использования показаний газоанализатора о содержания окиси углерода и двуокиси углерода в отходящих дымовых газах.
При этом в процессе продувки расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства создаются благоприятные условия для окисления фосфора и наведения необходимого количества рафинировочного шлака с заданными физико-химическими свойствами для ассимиляции окислов фосфора, что приводит к повышению эффективности дефосфорации расплава и к получению в расплаве после окончания продувки в конвертере массовой доли фосфора в диапазоне 0,001÷0,005% с целью получения марок сталей с заданной массовой долей фосфора 0,010% и менее.
В таблице приведены примеры осуществления способа выплавки низкофосфористой стали в конвертере с различными технологическими параметрами.
В 1-м и 5-м примерах не обеспечивается необходимая массовая доля фосфора в расплаве после продувки вследствие несоблюдения необходимых технологических параметров.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых технологических параметров достигается необходимая массовая доля фосфора в расплаве после продувки и в готовой стали.

Claims (3)

1. Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере, включающий подачу в конвертер жидкого чугуна и твердой металлошихты, продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства, подачу в конвертер охладителя, а в качестве шлакообразующих материалов извести, определение химического состава расплава, отличающийся тем, что в конвертер присаживают теплоноситель, расход которого устанавливают по зависимости M1=K1·(K2·[P]ч-[P]p)·(K3·Tч-K4·Mч·[Si]ч+A),
где M1 - расход теплоносителя, кг/т расплава;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 20÷80%-1;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный 10÷20, безразмерный;
[Р]ч - массовая доля фосфора в жидком чугуне равная 0,01÷0,15%;
[Р]р - заданная массовая доля фосфора в расплаве после продувки, равная 0,001÷0,005%;
K3 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷2,0)·10-4 кг/т·°С;
Тч - температура жидкого чугуна, °С;
K4 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,8÷3,0)·10-4%-1;
Мч - расход жидкого чугуна кг/т расплава;
[Si]ч - массовая доля кремния в жидком чугуне, %;
А - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равная (2,0÷3,5)·10-3 кг/т, при этом расход извести определяют по зависимости М2=K5·[Si]ч+K6·М1ч+В,
где М2 - расход извести, кг/т расплава;
K5 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 60-70 кг/т·%;
K6 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности растворения извести, равный 100-600 кг/т;
В - эмпирическая величина, характеризующая физико-химические закономерности растворения извести, равная 40-70, кг/т, расход охладителя определяют по зависимости
М3=K7·М1·Мч,
где K7 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности дефосфорации расплава, равный (1,0÷5,0)·10-3 т/кг,
прекращают продувку расплава кислородом сверху и нейтральным газом через донные продувочные устройства при достижении массовой доли углерода в расплаве не более 12·[Р]р.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют ферросилиций с содержанием кремния 40÷80 мас.% или смесь ферросилиция с содержанием кремния 40÷80 мас.% и алюминийсодержащего материала с содержанием алюминия 40÷100 мас.% при следующем соотношении в ней компонентов, мас.%:
ферросилиций 50÷90 алюминийсодержащий материал 3÷50
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве охладителя используют железорудные окатыши или железную руду.
RU2011102068/02A 2011-01-20 2011-01-20 Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере RU2459874C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102068/02A RU2459874C1 (ru) 2011-01-20 2011-01-20 Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102068/02A RU2459874C1 (ru) 2011-01-20 2011-01-20 Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011102068A RU2011102068A (ru) 2012-07-27
RU2459874C1 true RU2459874C1 (ru) 2012-08-27

Family

ID=46850328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011102068/02A RU2459874C1 (ru) 2011-01-20 2011-01-20 Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459874C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729692C1 (ru) * 2019-07-24 2020-08-11 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1560561A1 (ru) * 1988-03-17 1990-04-30 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой
RU2164952C1 (ru) * 2000-06-15 2001-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Способ выплавки стали в конвертере
RU2228369C1 (ru) * 2003-04-22 2004-05-10 ООО "Сорби стил" Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере
JP2004143492A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Jfe Steel Kk 極低燐ステンレス鋼の溶製方法
KR20050023960A (ko) * 2003-09-04 2005-03-10 주식회사 포스코 고망간 용선의 전로정련방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1560561A1 (ru) * 1988-03-17 1990-04-30 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой
RU2164952C1 (ru) * 2000-06-15 2001-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Способ выплавки стали в конвертере
JP2004143492A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Jfe Steel Kk 極低燐ステンレス鋼の溶製方法
RU2228369C1 (ru) * 2003-04-22 2004-05-10 ООО "Сорби стил" Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере
KR20050023960A (ko) * 2003-09-04 2005-03-10 주식회사 포스코 고망간 용선의 전로정련방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729692C1 (ru) * 2019-07-24 2020-08-11 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011102068A (ru) 2012-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013234379A (ja) 極低燐極低硫鋼の溶製方法
JP6743915B2 (ja) 溶鋼の脱硫処理方法及び脱硫剤
JP6028755B2 (ja) 低硫鋼の溶製方法
RU2459874C1 (ru) Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере
CA2559154C (en) Method for a direct steel alloying
JP5999157B2 (ja) 転炉での溶銑の精錬方法
JP2013227664A (ja) 溶銑の予備処理方法
JP2011184753A (ja) 溶銑脱珪方法
RU2365630C1 (ru) Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты)
JP2015042780A (ja) 転炉における溶銑の脱燐処理方法
RU2465337C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2392333C1 (ru) Способ производства низкоуглеродистой стали
CN107849624B (zh) 转炉吹炼方法
RU2608008C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2031131C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере
KR101018167B1 (ko) 저류강의 제조방법
JP4414544B2 (ja) 転炉型溶銑脱燐炉の精錬方法
RU2729692C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой
JP2012158789A (ja) 真空脱ガス装置を用いた溶鋼の脱硫方法
RU2280081C1 (ru) Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере
RU2465341C2 (ru) Способ обработки низкоуглеродистой стали в ковше
RU2202628C2 (ru) Способ раскисления и легирования стали
KR100910471B1 (ko) 용강의 청정도 및 탈류효율 향상 방법
RU2228366C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере
RU2218419C2 (ru) Способ выплавки стали в конвертере