RU2723340C1

RU2723340C1 - Method for continuous casting of steel into billets of small cross-section

Info

Publication number: RU2723340C1
Application number: RU2019135122A
Authority: RU
Inventors: Артем Борисович Бармин; Сергей Степанович Чередниченко; Евгений Юрьевич Кокшаров; Сергей Викторович Григорьев; Алексей Викторович Кажев; Олег Владимирович Попов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-06-09

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and can be used in continuous steel casting. During casting, magnesian flux containing not less than 30 % MgO is added to intermediate ladle. During addition of magnesian flux in intermediate ladle steel level is reduced by 3–30 % of working value, and in 2–12 minutes after completion of magnesia flux additive level of steel in intermediate ladle is raised to working value. Additive of magnesian flux allows to restore thickness of working layer of lining of intermediate ladle.EFFECT: higher durability of intermediate ladle and higher efficiency of CCM.4 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к непрерывной разливке стали.The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly to continuous casting of steel.

Существующие технологии непрерывной разливки стали сортовых заготовок через один огнеупорный промежуточный ковш позволяют разлить в серию не более 80 плавок. Данная стойкость связана с износом огнеупоров в приемной части и шлаковом поясе промежуточного ковша.Existing technologies for the continuous casting of steel billets through one refractory intermediate ladle make it possible to pour into a series of no more than 80 heats. This resistance is associated with the wear of refractories in the receiving part and the slag belt of the intermediate bucket.

Известен способ обнаружения шлака в потоке расплава металла, включающий выпуск стали из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и перекрытие сталевыпускного отверстия шиберным затвором в конце выпуска стали, при этом осуществляют измерение веса стали в сталеразливочном и промежуточном ковшах во время выпуска и при весе стали в сталеразливочном ковше, равном 8-15 т, вес стали в промежуточном ковше увеличивают до максимального значения, затем при весе стали в сталеразливочном ковше, равном 2-3 т, полностью закрывают шиберный затвор на 7-10 с, а затем посредством открытия шиберного затвора устанавливают скорость истечения стали из сталеразливочного ковша, не допускающую резкого падения веса промежуточного ковша, после чего сталевыпускное отверстие оставляют неизменным, а окончание выпуска стали и начало выпуска шлака из сталеразливочного ковша определяют по изменению скорости истечения стали [Патент RU 2662850, МПК B22D 11/18, B22D 46/00, 2018].A known method of detecting slag in a stream of molten metal, comprising releasing steel from a steel pouring ladle into an intermediate ladle and blocking the steel outlet with a slide gate at the end of steel output, measuring the weight of steel in the steel pouring and intermediate ladles during production and with the weight of steel in the steel pouring ladle equal to 8-15 tons, the weight of the steel in the intermediate ladle is increased to the maximum value, then with the weight of the steel in the steel pouring ladle equal to 2-3 tons, the slide gate is completely closed for 7-10 seconds, and then, by opening the slide gate, the expiration speed is set steel from a steel ladle, which does not allow a sharp drop in the weight of the intermediate ladle, after which the steel outlet is left unchanged, and the end of steel production and the beginning of slag production from the steel ladle are determined by the change in the flow rate of steel [Patent RU 2662850, IPC B22D 11/18, B22D 46 / 00, 2018].

Недостаток этого способа заключается в том, что данный способ не позволяет существенно повысить стойкость огнеупорных материалов в приемной части промежуточного ковша и не исключает попадание шлака в готовую заготовку (при этом может снижаться качество готового проката).The disadvantage of this method is that this method does not significantly increase the resistance of refractory materials in the receiving part of the intermediate ladle and does not exclude the ingress of slag into the finished billet (the quality of the finished product may decrease).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ непрерывной разливки металлов в слитки мелких сечений, включающий заливку металла в кристаллизатор открытой струей и наведение на мениске металла слоя шлака, при этом в процессе разливки изменяют толщину слоя шлака в прямо пропорциональной зависимости от длины струи металла, причем длину струи металла выдерживают равной 1-3 толщины слитка, а толщину слоя шлака устанавливают равной 0,4-0,8 толщины слитка [Патент RU 738754, МПК B22D 11/00, 1980].The closest in technical essence to the present invention is a method of continuous casting of metals into ingots of small sections, including pouring metal into the mold with an open stream and pointing the slag layer on the metal meniscus, while during the casting the thickness of the slag layer is directly proportional to the length of the metal stream moreover, the length of the stream of metal is maintained equal to 1-3 thickness of the ingot, and the thickness of the slag layer is set equal to 0.4-0.8 thickness of the ingot [Patent RU 738754, IPC B22D 11/00, 1980].

Недостаток этого способа заключается в том, что используется обычный шлак, в составе которого отсутствует MgO для восстановления огнеупорной футеровки промежуточного ковша.The disadvantage of this method is that it uses ordinary slag, in the composition of which there is no MgO to restore the refractory lining of the intermediate ladle.

Технический результат изобретения - повышение стойкости промежуточного ковша и увеличение производительности сортовой МНЛЗ.The technical result of the invention is to increase the durability of the intermediate bucket and increase the productivity of high-grade continuous casting machine.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе непрерывной разливки стали в заготовки малого сечения, включающем выпуск стали из сталь-ковша в промежуточный ковш, а затем в кристаллизатор, согласно изобретению во время разливки стали в промежуточный ковш осуществляют присадку магнезиального флюса, содержащего не менее 30% MgO, во время присадки магнезиального флюса снижают уровень стали в промежуточном ковше на 3-30% от рабочего значения, а через 2-12 мин после окончания присадки магнезиального флюса уровень стали в промежуточном ковше поднимают до рабочего значения.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of continuous casting of steel into billets of small cross section, including the release of steel from the steel ladle into the intermediate ladle, and then into the mold, according to the invention, during the casting of steel into the intermediate ladle, an additive of magnesia flux containing at least 30% MgO, during the addition of magnesia flux, the steel level in the intermediate ladle is reduced by 3-30% of the operating value, and 2-12 minutes after the end of the magnesia flux additive, the steel level in the intermediate ladle is raised to the operating value.

Расход магнезиального флюса, присаживаемого в промежуточный ковш, составляет 5-50 кг на одну разливаемую плавку. Толщину шлака в промежуточном ковше поддерживают в диапазоне 15-70 мм. Во время разливки стали максимальную температуру днища промежуточного ковша поддерживают не более 700°С.The consumption of magnesia flux, which is planted in the intermediate ladle, is 5-50 kg per casting smelted. The slag thickness in the tundish is maintained in the range of 15-70 mm. During the casting of steel, the maximum temperature of the bottom of the intermediate ladle is maintained no more than 700 ° C.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Присадка магнезиального флюса, содержащего не менее 30% MgO позволяет восстановить толщину рабочего слоя огнеупорной футеровки (меньшее содержание потребует больший расход магнезиального флюса и при этом возрастет толщина шлака в промежуточном ковше).Additive magnesia flux containing at least 30% MgO allows you to restore the thickness of the working layer of the refractory lining (a lower content will require a greater consumption of magnesia flux and the thickness of the slag in the intermediate ladle will increase).

Для увеличения площади восстановления рабочего слоя футеровки во время присадки магнезиального флюса снижают уровень стали в промежуточном ковше на 3-30% от рабочего значения, а через 2-12 мин после окончания присадки магнезиального флюса уровень стали в промежуточном ковше поднимают до рабочего значения. При снижении уровня стали более чем на 30% от рабочего уровня и увеличении времени более чем на 12 минут возрастает риск «прорывов» по неметаллическим включениям. При снижении уровня стали менее чем на 3% от рабочего уровня и уменьшении времени менее 2 минут не происходит значительного ошлакования промежуточного ковша.To increase the recovery area of the working layer of the lining during the addition of magnesia flux, the steel level in the intermediate ladle is reduced by 3-30% of the working value, and 2-12 minutes after the end of the magnesia flux additive, the steel level in the intermediate ladle is raised to the working value. With a decrease in the level of steel by more than 30% of the working level and an increase in time of more than 12 minutes, the risk of “breakthroughs” in non-metallic inclusions increases. With a decrease in steel level of less than 3% of the working level and a decrease in time of less than 2 minutes, there is no significant slagging of the tundish.

Оптимальный расход магнезиального флюса, присаживаемого в промежуточный ковш, должен составлять 5-50 кг на одну разливаемую плавку. При расходе менее 5 кг толщина ошлакованного слоя получается недостаточной, а при расходе свыше 50 кг флюс не полностью расходуется для ошлакования и происходит его перерасход.The optimal flow rate of magnesia flux, which is planted in the intermediate ladle, should be 5-50 kg per casting smelted. At a flow rate of less than 5 kg, the thickness of the slag layer is insufficient, and at a flow rate of more than 50 kg, the flux is not completely consumed for slagging and its overuse occurs.

Толщина шлака в промежуточном ковше должна поддерживаться в диапазоне 15-70 мм. При толщине шлака менее 15 мм происходит его загущение, а при толщине свыше 70 мм повышается вероятность затягивания шлака в сталь.The slag thickness in the tundish should be maintained between 15-70 mm. With a slag thickness of less than 15 mm, it thickens, and with a thickness of more than 70 mm, the likelihood of slag being drawn into steel increases.

В процессе разливки стали осуществляется контроль температуры днища промежуточного ковша, которая не должна превышать 700°С для исключения прогара футеровки.In the process of steel casting, the temperature of the bottom of the intermediate ladle is controlled, which should not exceed 700 ° C to prevent burnout of the lining.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

Предложенный способ был реализован в цехе разливки сталеплавильного производства. Разливку осуществляли на сортовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 106×106 мм. Было проведено 98 серий с параметрами разливки удовлетворяющими заявленным.The proposed method was implemented in the casting shop of steelmaking. Casting was carried out on high-quality continuous casting machine with a crystallizer cross section of 106 × 106 mm. 98 series were carried out with casting parameters satisfying the declared ones.

Пример одной из плавок.An example of one of the swimming trunks.

При разливке плавки уровень стали в промежуточном ковше, во время присадки магнезиального флюса (40 кг; содержание MgO 34,2%), был снижен на 20% от рабочего значения, а через 8 мин после окончания присадки, уровень стали в промежуточном ковше подняли до рабочего значения. Замер толщины шлака в промежуточном ковше показал уровень 60 мм. Температура днища промежуточного ковша составляла 610°С.During casting, the level of steel in the intermediate ladle, during the addition of magnesia flux (40 kg; MgO content 34.2%), was reduced by 20% of the operating value, and 8 minutes after the end of the additive, the steel level in the intermediate ladle was raised to working value. Measurement of the slag thickness in the tundish showed a level of 60 mm. The temperature of the bottom of the tundish was 610 ° C.

Анализ результатов экспериментов показал, что при использовании предложенного способа разливки удается значительно повысить количество разливаемых плавок в серию на один промежуточный ковш. В каждой серии количество разливаемых плавок было более 80, а максимальное значение достигло 240 плавок.An analysis of the experimental results showed that when using the proposed casting method, it is possible to significantly increase the number of casting bottoms in series by one intermediate ladle. In each series, the number of bottled bottoms was more than 80, and the maximum value reached 240 heats.

Таким образом, предложенный способ разливки стали позволяет повысить стойкость промежуточного ковша и увеличить производительности сортовой МНЛЗ.Thus, the proposed method of casting steel can increase the durability of the intermediate ladle and increase the productivity of high-grade continuous casting machines.

Claims

1. The method of continuous casting of steel into billets of small cross section, including the release of steel from the steel ladle into the intermediate ladle, and then into the mold, characterized in that during the casting of steel into the intermediate ladle, an additive of magnesia flux containing at least 30% MgO is added, moreover, during the addition of magnesia flux, the level of steel in the intermediate ladle is reduced by 3-30% of the operating value, and 2-12 minutes after the end of the addition of magnesia flux, the level of steel in the intermediate ladle is increased to the operating value.

2. The method according to p. 1, characterized in that the flow of magnesia flux, sitting in the intermediate ladle, is 5-50 kg per casting smelting.

3. The method according to p. 1, characterized in that the slag thickness in the intermediate ladle is maintained in the range of 15-70 mm.

4. The method according to p. 1, characterized in that during casting the maximum temperature of the bottom of the intermediate ladle is maintained at not more than 700 ° C.