RU2465341C2 - Method of low-carbon steel processing in ladle - Google Patents

Method of low-carbon steel processing in ladle Download PDF

Info

Publication number
RU2465341C2
RU2465341C2 RU2011102128/02A RU2011102128A RU2465341C2 RU 2465341 C2 RU2465341 C2 RU 2465341C2 RU 2011102128/02 A RU2011102128/02 A RU 2011102128/02A RU 2011102128 A RU2011102128 A RU 2011102128A RU 2465341 C2 RU2465341 C2 RU 2465341C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
silicon
ladle
manganese
range
Prior art date
Application number
RU2011102128/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011102128A (en
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 RU2011102128/02A priority Critical patent/RU2465341C2/en
Publication of RU2011102128A publication Critical patent/RU2011102128A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465341C2 publication Critical patent/RU2465341C2/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to low-carbon steel making processes; besides, the above steel contains carbon of 0.01÷0.09 wt % and silicon of 0.01÷0.04 wt % after its processing. Method involves tapping of molten metal from converter to ladle, supply to ladle of silicon-manganese-containing and silicon-containing materials as deoxidisers during tapping of slag-forming material, and further out-of-furnace processing of molten metal in the ladle. At the beginning of metal tapping process, when 0.3 of height of ladle working cavity is filled, slag-forming material is supplied; then, when the ladle is filled within 0.31÷0.60 of height of working cavity, silicon-manganese-containing material with consumption of 0.5÷5.0 kg/t of molten metal is supplied to the ladle, and when the ladle is filled within 0.70÷0.95 of height of its working cavity, silicon-containing material is supplied to the ladle. Molten metal is blown down in the ladle with argon with flow rate of 0.0005÷0.01 m3/min-t and aluminium is added in the form of rolled wire with flow rate of 0.2÷2.0 kg/t of molten metal during the next out-of-furnace processing.
EFFECT: invention allows obtaining the specified silicon content at reduction of manganese and aluminium loss.
5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к процессам производства низкоуглеродистой низкокремнистой стали, содержащей после ее обработки углерод в пределах 0,01-0,09 мас.% и кремний в пределах 0,01-0,04 мас.%.The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly to processes for the production of low-carbon low-silicon steel, containing after its processing carbon in the range of 0.01-0.09 wt.% And silicon in the range of 0.01-0.04 wt.%.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки стали в ковше, включающий подачу в ковш в процессе выпуска расплава из конвертера кремнийсодержащего материала, кремний-марганецсодержащего материала, карбонатного материала, подачу в ковш алюминиевой катанки, последующую внепечную обработку расплава в ковше. Кремнийсодержащий материал подают до наполнения 0,3 высоты рабочей полости ковша с расходом 0,1-2,0 кг/т выплавленного расплава, кремний-марганецсодержащий материал подают при наполнении ковша в пределах 0,5-0,95 высоты его рабочей полости в ковш с расходом 1,0-5,0 кг/т выплавленного расплава совместно с карбонатным материалом, расход которого устанавливают в пределах 0,5-4,0 кг/т выплавленного расплава, затем расплав в ковше продувают аргоном через погружную фурму с расходом 0,001-0,007 м/мин·т расплава и подают в ковш алюминий в виде катанки с расходом 0,5-3,0 кг/т расплава и марганецсодержащие материалы с расходом 0,01-3,0 кг/т расплава. В качестве кремнийсодержащего материала используют ферросилиций, в качестве кремний-марганецсодержащего материала используют ферросиликомарганец, в качестве карбонатного материала используют известняк (см. патент РФ №2206625 С1, С21C, 7/00, бюл. изобр. №17, 2003 г.).The closest in technical essence is the method of processing steel in the ladle, which includes feeding silicon-containing material, silicon-manganese-containing material, carbonate material to the ladle during the melt discharge from the converter, feeding aluminum rod to the ladle, and subsequent out-of-furnace melt processing in the ladle. Silicon-containing material is fed before filling 0.3 of the height of the working cavity of the bucket with a flow rate of 0.1-2.0 kg / t of molten melt, silicon-manganese-containing material is fed when filling the bucket within 0.5-0.95 of the height of its working cavity in the bucket with a flow rate of 1.0-5.0 kg / t of molten melt together with carbonate material, the flow rate of which is set within 0.5-4.0 kg / t of molten melt, then the melt in the ladle is purged with argon through an immersion lance with a flow rate of 0.001- 0.007 m / min · t of melt and aluminum is fed into the ladle in the form of a wire rod with a flow rate of 0.5 -3.0 kg / t of melt and manganese-containing materials with a flow rate of 0.01-3.0 kg / t of melt. Ferrosilicon is used as a silicon-containing material, ferrosilicon manganese is used as a silicon-manganese-containing material, limestone is used as a carbonate material (see RF patent No. 2206251 C1, C21C, 7/00, bull. Invent. No. 17, 2003).

Недостатком известного способа является недостаточное снижение окисленности обрабатываемой стали до уровня, позволяющего производить необходимое легирование стали алюминием при внепечной обработке расплава, а также получение повышенного содержания кремния, повышенный угар алюминия и марганца.The disadvantage of this method is the insufficient reduction of the oxidation of the treated steel to a level that allows the necessary alloying of steel with aluminum during out-of-furnace processing of the melt, as well as obtaining a high silicon content, increased aluminum and manganese fumes.

Это объясняется тем, что количество присаживаемого ферросиликомарганца ограничено марочными массовыми долями кремния и марганца в обрабатываемой стали. Подача в ковш кремнийсодержащего материала без учета окисленности, температуры и массовой доли углерода выпускаемого расплава не позволяет связать вводимый кремний кислородом, содержащимся в расплаве, поэтому на части плавок металл раскислен недостаточно или избыточно. При этом подача в ковш кремнийсодержащего материала до наполнения 0,3 высоты ковша не позволяет поддерживать окисленность расплава в ковше на необходимом уровне в условиях поступления в ковш нераскисленного расплава в процессе выпуска из конвертера. Кроме того, не происходит ассимиляция образующегося диоксида кремния в специально наведенный шлак по ходу выпуска расплава из конвертера в ковш.This is due to the fact that the amount of ferrosilicon manganese to be seated is limited to the vintage mass fractions of silicon and manganese in the steel being processed. The supply of silicon-containing material to the ladle without taking into account the oxidation, temperature and mass fraction of carbon of the released melt does not allow the silicon introduced to be oxygenated in the melt; therefore, the metal is insufficiently or excessively deoxidized on a part of the melts. At the same time, feeding silicon-containing material into the bucket before filling 0.3 of the bucket height does not allow maintaining the oxidation of the melt in the bucket at the required level under the conditions when the unrefined melt enters the bucket during discharge from the converter. In addition, there is no assimilation of the resulting silicon dioxide into specially induced slag during the release of the melt from the converter into the ladle.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в обеспечении оптимального снижения окисленности стали до уровня, позволяющего получать заданное содержание кремния при одновременном снижении угара алюминия и марганца.The technical effect when using the invention is to optimally reduce the oxidation of steel to a level that allows you to get a given silicon content while reducing fumes of aluminum and manganese.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ обработки низкоуглеродистой стали в ковше включает выпуск расплава из конвертера в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска шлакообразующего материала, кремний-марганецсодержащего и кремнийсодержащего материала в качестве раскислителей, последующую внепечную обработку расплава в ковше. С началом выпуска металла до наполнения 0,3 высоты рабочей полости ковша подают шлакообразующий материал, при этом его расход устанавливают по следующей зависимости:The specified technical effect is achieved by the fact that the method of processing low carbon steel in the ladle includes the release of the melt from the converter into the ladle, feeding the slag-forming material into the ladle during the release, silicon-manganese-containing and silicon-containing material as deoxidizing agents, and subsequent out-of-furnace treatment of the melt in the ladle. With the beginning of the release of metal to fill 0.3 of the height of the working cavity of the bucket serves slag-forming material, while its flow rate is set according to the following relationship:

P=К1·[O],P = K 1 · [O],

где P - расход шлакообразующего материала, кг/т расплава;where P is the consumption of slag-forming material, kg / t of melt;

[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, ppm;[О] - mass fraction of active oxygen in the melt before release from the converter, ppm;

К1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности наведения шлака, образующегося в ковше в процессе выпуска расплава, равный 0,001÷0,005, кг/т·ppm, затем при наполнении ковша в пределах 0,31-0,60 высоты рабочей полости в ковш подают кремний-марганецсодержащий материал с расходом 0,5-5,0 кг/т выплавленного расплава, а при наполнении ковша в пределах 0,70-0,95 высоты его рабочей полости в ковш подают кремнийсодержащий материал, при этом его расход устанавливают по зависимости:To 1 is an empirical coefficient characterizing the physicochemical laws of inducing slag formed in the ladle during the melt discharge process, equal to 0.001 ÷ 0.005, kg / t · ppm, then when the bucket is filled within 0.31-0.60 of the working cavity height in the ladle serves silicon-manganese-containing material with a flow rate of 0.5-5.0 kg / t of molten melt, and when the bucket is filled within 0.70-0.95 of the height of its working cavity, a silicon-containing material is fed into the bucket, while its flow rate is set by dependencies:

М=К2·Ln([O])+К3·(Т-А)-К4·([С]-D)-В,M = K 2 · Ln ([O]) + K 3 · (T-A) -K 4 · ([C] -D) -B,

где М - расход кремнийсодержащего материала, кг/т расплава;where M is the consumption of silicon-containing material, kg / t of melt;

[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, ppm;[О] - mass fraction of active oxygen in the melt before release from the converter, ppm;

Т - температура металла, ºС;T - metal temperature, ºС;

[С] - массовая доля углерода в металле, определяемая по зависимости:[C] - mass fraction of carbon in the metal, determined by the dependence:

[С]=10(2,256-1303/T-Lg([O])), %;[C] = 10 (2.256-1303 / T-Lg ([O])) ,%;

К2 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,8÷1,2, кг/т·ppm;K 2 is an empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.8 ÷ 1.2, kg / t · ppm;

К3 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,001÷0,005, кг/т·ºС;K 3 - empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.001 ÷ 0.005, kg / t · ºС;

К4 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 1,0÷6,0, кг/т·%;K 4 - empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 1.0 ÷ 6.0, kg / t ·%;

А - температура расплава стали, равная 1600÷1700ºС, при которой происходит ее интенсивное раскисление кремнием;And - the temperature of the molten steel, equal to 1600 ÷ 1700ºС, at which it is intensively deoxidized by silicon;

В - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 5,0÷7,0, кг/т расплава;B is an empirical value characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 5.0 ÷ 7.0, kg / t of melt;

D - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 0,01÷0,06, %,D is an empirical value characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.01 ÷ 0.06,%,

затем расплав в ковше продувают аргоном с расходом 0,0005÷0,01 м3/мин·т расплава и подают в ковш алюминий с расходом 0,2÷2,0 кг/т расплава.then the melt in the bucket is purged with argon with a flow rate of 0.0005 ÷ 0.01 m 3 / min · t of melt and aluminum is fed into the bucket with a flow rate of 0.2 ÷ 2.0 kg / t of melt.

В качестве шлакообразующего материала используют известь или смесь извести и плавикового шпата при следующем соотношении в ней компонентов, мас.%: известь - 70÷90, плавиковый шпат - остальное. В качестве кремний-марганецсодержащего материала используют смесь ферросиликомарганца с содержанием марганца в пределах 50÷75 мас.% и кремния в пределах 10÷30 мас.% и ферромарганца с содержанием марганца в пределах 65÷98 мас.% и кремния в пределах 0,1÷8 мас.%. В качестве кремнийсодержащего материала используют ферросилиций с содержанием кремния в пределах 40÷75 мас.%.As a slag-forming material, lime or a mixture of lime and fluorspar is used with the following ratio of components in it, wt.%: Lime - 70 ÷ 90, fluorspar - the rest. As a silicon-manganese-containing material, a mixture of ferrosilicon manganese with a manganese content in the range of 50 ÷ 75 wt.% And silicon in the range of 10 ÷ 30 wt.% And ferromanganese with a manganese content in the range of 65 ÷ 98 wt.% And silicon in the range of 0.1 is used. ÷ 8 wt.%. Ferrosilicon with a silicon content in the range of 40–75 wt.% Is used as a silicon-containing material.

Обеспечение оптимального снижения окисленности стали до уровня 0,010÷0,030 мас.% [О], позволявшего производить эффективное легирование стали алюминием при внепечной обработке, будет происходить вследствие взаимодействия вносимого марганца и кремния с кислородом расплава в процессе выпуска из конвертера.Ensuring the optimal reduction of steel oxidation to the level of 0.010 ÷ 0.030 wt.% [O], which made it possible to efficiently alloy steel with aluminum after out-of-furnace treatment, will occur due to the interaction of introduced manganese and silicon with oxygen in the melt during the process of discharge from the converter.

Диапазон величины наполнения ковша расплавом до 0,3 высоты рабочей полости ковша в процессе подачи шлакообразующего материала объясняется физико-химическими закономерностями наведения шлака, образующегося в ковше в процессе выпуска расплава. При больших значениях будет увеличиваться время растворения шлакообразующего материала сверх допустимых значений.The range of the magnitude of the bucket filling with the melt to 0.3 of the height of the working cavity of the bucket during the supply of slag-forming material is explained by the physicochemical laws of the guidance of the slag formed in the bucket during the melt discharge process. At large values, the dissolution time of the slag-forming material will increase in excess of the permissible values.

Диапазон значений эмпирического коэффициента К1 изменяется в пределах 0,001÷0,005 кг/т·ppm и объясняется закономерностями наведения шлака, образующегося в ковше в процессе выпуска расплава. При меньших значениях расход шлакообразующего материала будет недостаточен. При больших значениях расход шлакообразующего материала будет избыточен.The range of values of the empirical coefficient K 1 varies in the range of 0.001 ÷ 0.005 kg / t · ppm and is explained by the patterns of guidance of the slag formed in the ladle during the process of melt discharge. At lower values, the consumption of slag-forming material will be insufficient. At high values, the consumption of slag-forming material will be excessive.

Диапазон величины наполнения ковша расплавом свыше 0,31 до 0,60 высоты рабочей полости ковша в процессе подачи кремний-марганецсодержащего материала объясняется гидрокинетическими закономерностями перемешивания расплава в ковше, а также физико-химическими закономерностями окисления кремния. При меньших значениях будут ухудшаться условия окисления кремния и ассимиляции диоксида кремния после подачи в ковш шлакообразующего материала для наведения шлака. При больших значениях будет недостаточно времени для окисления вводимого кремния перед подачей в ковш кремнийсодержащего материала.The range of the bucket filling with the melt over 0.31 to 0.60 of the height of the bucket working cavity during the feeding of the silicon-manganese-containing material is explained by the hydrokinetic laws of melt mixing in the bucket, as well as the physicochemical laws of silicon oxidation. At lower values, the conditions of oxidation of silicon and assimilation of silicon dioxide will worsen after feeding slag-forming material to the ladle for slag guidance. At high values, there will not be enough time to oxidize the introduced silicon before feeding silicon-containing material into the bucket.

Диапазон значений расхода кремний-марганецсодержащего материала в пределах 0,5÷5,0 кг/т выплавленного расплава объясняется физико-химическими закономерностями окисления кремния и легирования марганцем. При меньших значениях не будет происходить необходимого взаимодействия вносимого марганца и кремния с кислородом расплава и легирования стали марганцем. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали из-за избыточного количества введенного кремния и марганца.The range of values of the flow rate of silicon-manganese-containing material within 0.5 ÷ 5.0 kg / t of molten melt is explained by the physicochemical laws of silicon oxidation and doping with manganese. At lower values, the necessary interaction of the introduced manganese and silicon with the oxygen of the melt and alloying of steel with manganese will not occur. At high values, the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided due to the excess amount of introduced silicon and manganese.

Диапазон величины наполнения ковша расплавом свыше 0,70 до 0,95 высоты рабочей полости ковша в процессе подачи кремнийсодержащего материала объясняется физико-химическими закономерностями окисления кремния. При меньших значениях не будет обеспечиваться раздельная подача кремний-марганецсодержащего материала и кремнийсодержащего материала и не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали из-за избыточного усвоения кремния. При больших значениях будут ухудшаться кинетические условия окисления кремния и не будет обеспечиваться химический состав обрабатываемой стали.The range of the bucket filling with the melt over 0.70 to 0.95 of the height of the working cavity of the bucket during the feeding of silicon-containing material is explained by the physicochemical laws of silicon oxidation. At lower values, a separate supply of silicon-manganese-containing material and silicon-containing material will not be ensured, and the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided due to excessive absorption of silicon. At high values, the kinetic conditions of silicon oxidation will deteriorate and the chemical composition of the steel to be treated will not be ensured.

Диапазон значений эмпирического коэффициента К2 изменяется в пределах 0,8÷1,2 кг/т·ppm и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях интенсивность раскисления будет недостаточна. При больших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав.The range of values of the empirical coefficient K 2 varies in the range of 0.8 ÷ 1.2 kg / t · ppm and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, the deoxidation intensity will be insufficient. At high values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition will not be provided.

Диапазон значений эмпирического коэффициента К3 изменяется в пределах 0,001÷0,005 кг/т·ºС и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях интенсивность раскисления будет недостаточна. При больших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав.The range of values of the empirical coefficient K 3 varies in the range of 0.001 ÷ 0.005 kg / t · ºС and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, the deoxidation intensity will be insufficient. At high values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition will not be provided.

Диапазон значений эмпирического коэффициента К4 изменяется в пределах 1,0÷6,0 кг/т·% и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав. При больших значениях интенсивность раскисления будет недостаточна.The range of values of the empirical coefficient K 4 varies in the range 1.0 ÷ 6.0 kg / t ·% and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition will not be provided. At high values, the deoxidation intensity will be insufficient.

Диапазон значений температуры расплава стали А изменяется в пределах 1600÷1700ºС и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав. При больших значениях интенсивность раскисления будет недостаточна.The temperature range of the steel melt A varies in the range 1600–1700 ° C and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition will not be provided. At high values, the deoxidation intensity will be insufficient.

Диапазон значений эмпирической величины В изменяется в пределах 5,0÷7,0 кг/т расплава и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали. При больших значениях интенсивность раскисления недостаточна.The range of empirical values of B varies within the range of 5.0–7.0 kg / t of melt and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided. At high values, the deoxidation intensity is insufficient.

Диапазон значений эмпирической величины D изменяется в пределах 0,01÷0,06% и объясняется физико-химическими закономерностями раскисления стали. При меньших значениях интенсивность раскисления будет недостаточна. При больших значениях будет происходить избыточное усвоение кремния и не будет обеспечиваться необходимый химический состав.The range of values of the empirical value D varies within the range of 0.01–0.06% and is explained by the physicochemical laws of steel deoxidation. At lower values, the deoxidation intensity will be insufficient. At high values, excessive absorption of silicon will occur and the necessary chemical composition will not be provided.

Диапазон расхода аргона при внепечной обработке расплава в пределах 0,0005÷0,01 м3/мин·т расплава объясняется гидродинамическими закономерностями перемешивания расплава в ковше. При меньших значениях не будет происходить необходимого усреднения расплава в ковше по химическому составу и температуре. При больших значениях будут происходить выплески расплава из ковша, угар и переохлаждение расплава.The range of argon consumption during out-of-furnace treatment of the melt within 0.0005 ÷ 0.01 m 3 / min · t of the melt is explained by the hydrodynamic laws of melt mixing in the ladle. At lower values, the necessary averaging of the melt in the ladle by chemical composition and temperature will not occur. At large values, splash of the melt from the ladle, burning out and overcooling of the melt will occur.

Диапазон значений расхода алюминиевой катанки при внепечной обработке расплава в пределах 0,2-2,0 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями легирования стали алюминием. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимое легирование обрабатываемой стали. При больших значениях будет происходить перерасход алюминиевой катанки, а также не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали.The range of flow rates of aluminum rod during out-of-furnace treatment of the melt within 0.2–2.0 kg / t of the melt is explained by the physicochemical laws of alloying steel with aluminum. At lower values, the necessary alloying of the processed steel will not be provided. At high values, an over-consumption of aluminum wire rod will occur, and the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided.

Диапазон значений расхода кремний-марганецсодержащего материала при внепечной обработке расплава в пределах 0,1-2,0 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями легирования стали марганцем. При меньших значениях не будет происходить необходимого легирования обрабатываемой стали марганцем. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали из-за избыточного количества введенного марганца.The range of values of the flow rate of silicon-manganese-containing material during out-of-furnace treatment of the melt within 0.1-2.0 kg / t of the melt is explained by the physicochemical laws of alloying steel with manganese. At lower values, the necessary alloying of the treated steel with manganese will not occur. At high values, the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided due to the excess amount of manganese introduced.

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".Analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.

Способ обработки низкоуглеродистой стали в ковше осуществляют следующим образом.The method of processing low carbon steel in the ladle is as follows.

Пример. В конвертере выплавляют расплав следующего химического состава, мас.%: С=0,01-0,09; Si<0,01; Mn=0,02-0,10; S-0,01-0,03; Р-0,002-0,015.Example. The melt of the following chemical composition is melted in the converter, wt.%: C = 0.01-0.09; Si <0.01; Mn = 0.02-0.10; S-0.01-0.03; P-0.002-0.015.

Из выплавленного расплава производят сталь марки 08Ю следующего химического состава, мас.%: С=0,02-0,09; Si=0,01-0,04; Mn=0,15-0,45; Al=0,02-0,06; S=0,01-0,03; P=0,006-0,030.From the molten melt, 08Yu steel of the following chemical composition is produced, wt.%: C = 0.02-0.09; Si = 0.01-0.04; Mn = 0.15-0.45; Al = 0.02-0.06; S = 0.01-0.03; P = 0.006-0.030.

Выплавленный расплав с температурой 1680°С и окисленностью 900 ppm выпускают из конвертера в сталеразливочный ковш соответствующей емкости. В процессе выпуска в ковш подают раскислители, легирующие и шлакообразующие материалы. После выпуска расплав в ковше подвергают внепечной обработке.The molten melt with a temperature of 1680 ° C and an oxidation of 900 ppm is discharged from the converter into a steel casting ladle of the appropriate capacity. During the release process, deoxidizers, alloying and slag-forming materials are fed into the bucket. After release, the melt in the ladle is subjected to out-of-furnace treatment.

В начале выпуска металла до наполнения 0,3 высоты рабочей полости ковша подают шлакообразующий материал, при этом его расход устанавливают по зависимости:At the beginning of the release of metal to fill 0.3 of the height of the working cavity of the bucket serves slag-forming material, while its flow rate is set according to:

P=К1·[О],P = K 1 · [O],

где P - расход шлакообразующего материала, кг/т расплава;where P is the consumption of slag-forming material, kg / t of melt;

[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, ppm;[О] - mass fraction of active oxygen in the melt before release from the converter, ppm;

К1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности наведения шлака, образующегося в ковше в процессе выпуска расплава, равный 0,001÷0,005, кг/т·ppm, затем при наполнении ковша в пределах 0,31÷0,60 высоты его рабочей полости в ковш подают кремний-марганецсодержащий материал с расходом 0,5÷5,0 кг/т, а при наполнении ковша в пределах 0,70÷0,95 высоты его рабочей полости в ковш подают кремнийсодержащий материал, при этом его расход устанавливают по зависимости:To 1 is an empirical coefficient characterizing the physicochemical laws of inducing slag formed in the ladle during the melt discharge process, equal to 0.001 ÷ 0.005, kg / t · ppm, then when filling the bucket within 0.31 ÷ 0.60 of the height of its working cavity silicon-manganese-containing material with a flow rate of 0.5 ÷ 5.0 kg / t is fed into the bucket, and when the bucket is filled within 0.70 ÷ 0.95 of the height of its working cavity, silicon-containing material is fed into the bucket, while its consumption is set according to :

М=К2·Ln([O])+К3·(Т-А)-К4·([С]-D)-В,M = K 2 · Ln ([O]) + K 3 · (T-A) -K 4 · ([C] -D) -B,

где М - расход кремнийсодержащего материала, кг/т расплава;where M is the consumption of silicon-containing material, kg / t of melt;

[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, ppm;[О] - mass fraction of active oxygen in the melt before release from the converter, ppm;

Т - температура металла, ºС;T - metal temperature, ºС;

[С] - массовая доля углерода в металле, определяемая по зависимости:[C] - mass fraction of carbon in the metal, determined by the dependence:

[С]=10(2,256-1303/T-Lg([O])), %;[C] = 10 (2.256-1303 / T-Lg ([O])) ,%;

К2 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,8÷1,2, кг/т·ppm;K 2 is an empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.8 ÷ 1.2, kg / t · ppm;

К3 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,001÷0,005, кг/т·ºС;K 3 - empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.001 ÷ 0.005, kg / t · ºС;

К4 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 1,0÷6,0, кг/т·%;K 4 - empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 1.0 ÷ 6.0, kg / t ·%;

А - температура расплава стали, равная 1600÷1700ºС, при которой происходит ее интенсивное раскисление кремнием;And - the temperature of the molten steel, equal to 1600 ÷ 1700ºС, at which it is intensively deoxidized by silicon;

В - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 5,0÷7,0, кг/т расплава;B is an empirical value characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 5.0 ÷ 7.0, kg / t of melt;

D - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 0,01÷0,06, %,D is an empirical value characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.01 ÷ 0.06,%,

в процессе последующей внепечной обработки расплав в ковше продувают аргоном с расходом 0,0005÷0,01 м3/мин·т и вводят алюминий в виде катанки с расходом 0,2÷2,0 кг/т расплава.during the subsequent out-of-furnace treatment, the melt in the ladle is purged with argon with a flow rate of 0.0005 ÷ 0.01 m 3 / min · t and aluminum is introduced in the form of a wire rod with a flow rate of 0.2 ÷ 2.0 kg / t of melt.

При этом происходит раскисление расплава. В результате разброс по массовой доле активного кислорода в расплаве снизится с 0,02÷0,05% (как в прототипе) до 0,01÷0,030%, что приводит к снижению угара алюминия и марганца.In this case, deoxidation of the melt occurs. As a result, the spread in the mass fraction of active oxygen in the melt will decrease from 0.02 ÷ 0.05% (as in the prototype) to 0.01 ÷ 0.030%, which leads to a decrease in the burning of aluminum and manganese.

В таблице приведены примеры осуществления способа обработки низкоуглеродистой стали в ковше с различными технологическими параметрами.The table shows examples of the implementation of the method of processing low carbon steel in a ladle with various technological parameters.

В 1-ом и 5-ом примерах не обеспечивается необходимая окисленность обработанной стали при одновременном повышении угара алюминия и марганца вследствие несоблюдения необходимых технологических параметров.In the 1st and 5th examples, the necessary oxidation of the treated steel is not provided while increasing the burnout of aluminum and manganese due to non-compliance with the necessary technological parameters.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых технологических параметров достигается необходимая окисленность обработанной стали и уменьшение угара алюминия и марганца.In the optimal examples 2-4, due to the observance of the necessary technological parameters, the necessary oxidation of the treated steel and the reduction of aluminum and manganese fumes are achieved.

ТаблицаTable ПараметрыOptions ПримерыExamples 1one 22 33 4four 55 1. Емкость ковша, т1. Bucket capacity, t 150150 150150 250250 350350 350350 2. Высота рабочей полости ковша, м2. The height of the working cavity of the bucket, m 4four 4four 4,54,5 55 55 3. Максимальная высота наполнения ковша при подаче шлакообразующего материала, м3. The maximum height of the bucket when feeding slag-forming material, m 4,0×0,3=1,24.0 × 0.3 = 1.2 4,0×0,3=1,24.0 × 0.3 = 1.2 4,5×0,3=1,354.5 × 0.3 = 1.35 5,0×0,3=1,55.0 × 0.3 = 1.5 5,0×0,3=1,55.0 × 0.3 = 1.5 4. Величина К1, кг/т·ppm4. The value of K 1 , kg / t · ppm 0,00050,0005 0,0010.001 0,0030.003 0,0050.005 0,0060.006 5. Массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, ppm5. Mass fraction of active oxygen in the melt before discharge from the converter, ppm 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 6. Расход шлакообразующего материала, кг/т6. The consumption of slag-forming material, kg / t 0,50.5 1one 33 55 66 7. Максимальная высота наполнения ковша при подаче кремний-марганецсодержащего материала, м7. The maximum height of the bucket when feeding silicon-manganese-containing material, m 4,0×0,6=2,44.0 × 0.6 = 2.4 4,0×0,6=2,44.0 × 0.6 = 2.4 4,5×0,6=2,74.5 × 0.6 = 2.7 5,0×0,6=3,05.0 × 0.6 = 3.0 5,0×0,6=3,05.0 × 0.6 = 3.0 8. Расход кремний-марганецсодержащего материала, кг/т8. Consumption of silicon-manganese-containing material, kg / t 0,20.2 0,50.5 2,52.5 55 66 9. Температура расплава, ºС9. Melt temperature, ºС 16801680 16801680 16801680 16801680 16801680 10. Максимальная высота наполнения ковша при подаче кремнийсодержащего материала, м10. The maximum height of the bucket when feeding silicon-containing material, m 4,0×0,95=3,84.0 × 0.95 = 3.8 4,0×0,95=3,84.0 × 0.95 = 3.8 4,5×0,95=4,284.5 × 0.95 = 4.28 5,0×0,95=4,755.0 × 0.95 = 4.75 5,0×0,95=4,755.0 × 0.95 = 4.75 11. Величина К2, кг/т·ppm11. The value of K 2 , kg / t · ppm 0,50.5 0,80.8 1one 1,21,2 1,41.4 12. Величина К3, кг/т·ºС12. The value of K 3 , kg / t · ºС 0,00050,0005 0,0010.001 0,0030.003 0,0050.005 0,0090.009 13. Величина К4, кг/т·%13. The value of K 4 , kg / t ·% 0,50.5 1one 3,53,5 66 77 14. Температура расплава стали А, ºС14. The temperature of the molten steel A, ºС 15501550 16001600 16501650 17001700 17501750 15. Величина В, кг/т15. The value of B, kg / t 33 55 66 77 88 16. Величина D, %16. The value of D,% 0,0050.005 0,010.01 0,030,03 0,050.05 0,080.08 17. Массовая доля углерода в металле, %17. Mass fraction of carbon in the metal,% 0,0300,030 0,0300,030 0,0300,030 0,0300,030 0,0300,030 18. Расход кремнийсодержащего материала, кг/т18. Consumption of silicon-containing material, kg / t 0,510.51 0,590.59 1,001.00 1,311.31 1,391.39 19. Массовая доля активного кислорода в обработанном расплаве, ppm19. Mass fraction of active oxygen in the treated melt, ppm 400400 300300 200200 100one hundred 50fifty 20. Угар алюминия, мас.%20. The burning of aluminum, wt.% 8080 6262 5353 4646 3434 21. Угар марганца, мас.%21. Manganese fumes, wt.% 3535 18eighteen 1010 1616 3434 22. Массовая доля кремния в обработанном расплаве, мас.%22. Mass fraction of silicon in the processed melt, wt.% 0,0050.005 0,0100.010 0,0180.018 0,0240.024 0,0500,050

Claims (5)

1. Способ обработки низкоуглеродистой стали в ковше, включающий выпуск расплава из конвертера в ковш, подачу в ковш в процессе выпуска шлакообразующего материала, кремний-марганецсодержащего и кремнийсодержащего материалов в качестве раскислителей, продувку расплава аргоном и подачу алюминия в виде катанки, отличающийся тем, что до наполнения 0,3 высоты рабочей полости ковша подают шлакообразующий материал, при этом его расход устанавливают по следующей зависимости:
Р=К1·[O],
где Р - расход шлакообразующего материала, кг/т расплава,
[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, млн-1,
К1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности наведения шлака, образующегося в ковше в процессе выпуска расплава, равный 0,001÷0,005, кг/т·млн-1,
затем при наполнении ковша в пределах 0,31÷0,60 высоты рабочей полости в ковш подают кремний-марганецсодержащий материал с расходом 0,5÷5,0 кг/т выплавленного расплава, а при наполнении ковша в пределах 0,70÷0,95 высоты его рабочей полости в ковш подают кремнийсодержащий материал, при этом его расход устанавливают по зависимости:
M=K2·Ln([O])+K3·(T-A)-K4·([C]-D)-B;
где М - расход кремнийсодержащего материала, кг/т расплава,
[О] - массовая доля активного кислорода в расплаве перед выпуском из конвертера, млн-1,
Т - температура металла, °С,
[С] - массовая доля углерода в металле, определяемая по зависимости:
[С]=10(2,256-1303/T-Lg([O])), %;
К2 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,8÷1,2; кг/т·млн-1,
К3 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 0,001÷0,005; кг/т·ºС,
К4 - эмпирический коэффициент, характеризующий интенсивность раскисления расплава, равный 1,0÷6,0; кг/т·%,
А - температура расплава стали, равная 1600÷1700ºС, при которой происходит ее интенсивное раскисление кремнием,
В - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 5,0÷7,0; кг/т расплава,
D - эмпирическая величина, характеризующая интенсивность раскисления расплава, равная 0,01÷0,06, %, затем расплав в ковше продувают аргоном с расходом 0,0005÷0,01 м3/мин·т и подают в ковш алюминий с расходом 0,2÷2,0 кг/т расплава.1. A method of processing low carbon steel in a ladle, including the release of the melt from the converter into the ladle, feeding the slag-forming material into the ladle, silicon-manganese-containing and silicon-containing materials as deoxidizing agents, purging the melt with argon and supplying aluminum in the form of a wire rod, characterized in that before filling 0.3 of the height of the working cavity of the bucket serves slag-forming material, while its flow rate is set according to the following relationship:
P = K 1 · [O],
where R is the consumption of slag-forming material, kg / t of melt,
[O] - Mass fraction of active oxygen in the melt prior release from the converter, mn -1
K 1 is an empirical coefficient characterizing the physicochemical laws of inducing slag formed in the ladle during the melt discharge process, equal to 0.001 ÷ 0.005, kg / t · mln -1 ,
then, when filling the bucket within 0.31 ÷ 0.60 of the height of the working cavity, silicon-manganese-containing material is fed into the bucket with a flow rate of 0.5 ÷ 5.0 kg / t of molten melt, and when filling the bucket within 0.70 ÷ 0, 95 of the height of its working cavity in the bucket serves silicon-containing material, while its flow rate is set according to:
M = K 2 · Ln ([O]) + K 3 · (TA) -K 4 · ([C] -D) -B;
where M is the consumption of silicon-containing material, kg / t of melt,
[O] - Mass fraction of active oxygen in the melt prior release from the converter, mn -1
T is the temperature of the metal, ° C,
[C] - mass fraction of carbon in the metal, determined by the dependence:
[C] = 10 (2.256-1303 / T-Lg ([O])) ,%;
K 2 is an empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.8 ÷ 1.2; kg / t · mln -1 ,
K 3 is an empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 0.001 ÷ 0.005; kg / t · ºС,
K 4 is an empirical coefficient characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 1.0 ÷ 6.0; kg / t
And - the temperature of the steel melt, equal to 1600 ÷ 1700ºС, at which it is intensively deoxidized by silicon,
B is an empirical value characterizing the intensity of deoxidation of the melt, equal to 5.0 ÷ 7.0; kg / t of melt,
D is an empirical value characterizing the intensity of melt deoxidation equal to 0.01 ÷ 0.06,%, then the melt in the ladle is purged with argon with a flow rate of 0.0005 ÷ 0.01 m 3 / min · t and aluminum is fed into the ladle with a flow rate of 0 2 ÷ 2.0 kg / t of melt. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремний-марганецсодержащего материала используют смесь ферросиликомарганца с содержанием марганца в пределах 50÷75 мас.% и кремния в пределах 10÷30 мас.% и ферромарганца с содержанием марганца в пределах 65÷98 мас.% и кремния в пределах 0,1÷8 мас.%.2. The method according to claim 1, characterized in that as a silicon-manganese-containing material using a mixture of ferrosilicon manganese with a manganese content in the range of 50 ÷ 75 wt.% And silicon in the range of 10 ÷ 30 wt.% And ferromanganese with a manganese content in the range of 65 ÷ 98 wt.% And silicon in the range of 0.1 ÷ 8 wt.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнийсодержащего материала используют ферросилиций с содержанием кремния в пределах 40÷75 мас.%.3. The method according to claim 1, characterized in that as the silicon-containing material using ferrosilicon with a silicon content in the range of 40 ÷ 75 wt.%. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве шлакообразующего материала используют известь или смесь извести и плавикового шпата при следующем соотношении в ней компонентов, мас.%:
известь 70÷90 плавиковый шпат остальное
4. The method according to claim 1, characterized in that as a slag-forming material, lime or a mixture of lime and fluorspar is used in the following ratio of components in it, wt.%:
lime 70 ÷ 90 fluorspar rest
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе продувки расплава аргоном в ковш подают марганецсодержащий материал с расходом 0,1÷2,0 кг/т расплава, при этом в качестве марганецсодержащего материала используют ферромарганец с содержанием марганца в пределах 65÷98 мас.% и кремния в пределах 0,1÷8 мас.%. 5. The method according to claim 1, characterized in that in the process of purging the melt with argon, a manganese-containing material with a flow rate of 0.1 ÷ 2.0 kg / t of melt is fed into the ladle, while ferromanganese with a manganese content in the range of 65 is used as a manganese-containing material ÷ 98 wt.% And silicon in the range of 0.1 ÷ 8 wt.%.
RU2011102128/02A 2011-01-20 2011-01-20 Method of low-carbon steel processing in ladle RU2465341C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102128/02A RU2465341C2 (en) 2011-01-20 2011-01-20 Method of low-carbon steel processing in ladle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102128/02A RU2465341C2 (en) 2011-01-20 2011-01-20 Method of low-carbon steel processing in ladle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011102128A RU2011102128A (en) 2012-07-27
RU2465341C2 true RU2465341C2 (en) 2012-10-27

Family

ID=46850345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011102128/02A RU2465341C2 (en) 2011-01-20 2011-01-20 Method of low-carbon steel processing in ladle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465341C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514125C1 (en) * 2012-11-30 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of low-carbon steel deoxidation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1038368A1 (en) * 1982-04-27 1983-08-30 Институт Металлургии Им.Байкова А.А. Method for making low-carbon steel
FR2542761B1 (en) * 1983-03-15 1987-10-16 Vallourec PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINABILITY STEELS
RU2185448C1 (en) * 2001-06-28 2002-07-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of treatment of steel in ladle
RU2206625C1 (en) * 2002-03-04 2003-06-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of treatment of steel in ladle
RU2386704C2 (en) * 2007-12-28 2010-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Исследовательско-Технологический Центр "Аусферр" Method of steel processing in ladle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1038368A1 (en) * 1982-04-27 1983-08-30 Институт Металлургии Им.Байкова А.А. Method for making low-carbon steel
FR2542761B1 (en) * 1983-03-15 1987-10-16 Vallourec PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINABILITY STEELS
RU2185448C1 (en) * 2001-06-28 2002-07-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of treatment of steel in ladle
RU2206625C1 (en) * 2002-03-04 2003-06-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of treatment of steel in ladle
RU2386704C2 (en) * 2007-12-28 2010-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Исследовательско-Технологический Центр "Аусферр" Method of steel processing in ladle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514125C1 (en) * 2012-11-30 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of low-carbon steel deoxidation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011102128A (en) 2012-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101055899B1 (en) Ultra Low Sulfur Low Nitrogen High Cleanness Solvent Method
CN104498661A (en) Control method for high-carbon steel content
RU2465341C2 (en) Method of low-carbon steel processing in ladle
DE2602536A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING LOW SULFUR PALE STEEL
CA2559154C (en) Method for a direct steel alloying
JP5979029B2 (en) Method for producing ultra low sulfur low nitrogen steel
RU2365630C1 (en) Method of secondary treatment of steel in ladle (versions)
RU2353667C1 (en) Manufacturing method of low-silicon steel
RU2219249C1 (en) Off-furnace steel treatment in ladle
RU2392333C1 (en) Method of low-carbon steel production
RU2461635C1 (en) Method of steel out-of-furnace processing by calcium
RU2206625C1 (en) Method of treatment of steel in ladle
RU2637194C1 (en) Method of ladle treatment of alloyed steels
RU2185448C1 (en) Method of treatment of steel in ladle
RU2533071C1 (en) Method of steel production
RU2362812C1 (en) Method of steel treatment in ladle
RU2386704C2 (en) Method of steel processing in ladle
RU2514125C1 (en) Method of low-carbon steel deoxidation
RU2138563C1 (en) Method for treating steel in ladle
RU2202628C2 (en) Method of deoxidation and alloying of steel
RU2290447C2 (en) Steel making method
RU2201458C1 (en) Method of modification of steel
RU2681961C1 (en) Method of producing extremely low-carbon steel
RU2816888C1 (en) Method of producing steel with specified limit on sulphur content
RU2031131C1 (en) Method for steel making in converter