RU2760903C1 - Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой - Google Patents

Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой Download PDF

Info

Publication number
RU2760903C1
RU2760903C1 RU2021113607A RU2021113607A RU2760903C1 RU 2760903 C1 RU2760903 C1 RU 2760903C1 RU 2021113607 A RU2021113607 A RU 2021113607A RU 2021113607 A RU2021113607 A RU 2021113607A RU 2760903 C1 RU2760903 C1 RU 2760903C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
melting
slag
opas
aluminum
Prior art date
Application number
RU2021113607A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Александрович Тютюков
Александр Владимирович Андреев
Михаил Николаевич Кузнецов
Николай Иванович Маурин
Александр Васильевич Лоев
Александр Владимирович Гаврилюк
Михаил Валерьевич Белозерцев
Евгений Хафизович Билалов
Original Assignee
Акционерное общество "Уральский завод транспортного машиностроения" (АО "Уралтрансмаш")
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 Акционерное общество "Уральский завод транспортного машиностроения" (АО "Уралтрансмаш") filed Critical Акционерное общество "Уральский завод транспортного машиностроения" (АО "Уралтрансмаш")
Priority to RU2021113607A priority Critical patent/RU2760903C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2760903C1 publication Critical patent/RU2760903C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству нержавеющей стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой. Заправку шлакового пояса футеровки производят послойно смесью кварцевого песка с жидким стеклом и порошкообразными отходами производства алюминиевых сплавов (ОПАС), содержащими не менее 70-80 мас.% трехоксида алюминия. По расплавлении 90-95% шихты в шлак по периферии сталеплавильной ванны присаживают ОПАС и под электроды печи материал, содержащий оксиды железа и нитридообразующие элементы вместе с дроблеными отходами графитовых изделий. В процессе полного расплавления шихты 30-40% шлака удаляют из печи самотеком. Проводят предварительное раскисление ванны, добавляя под электроды печи смесь известняка и ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас.% в соотношении по массе 1:1, окончательное раскисление жидкой стали производят в ковше ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас.%. Изобретение позволяет вовлекать в процесс плавки порошкообразные ОПАС, отходы графитовых изделий, используемых для науглероживания металла, вспенивания печного шлака и для создания слабо восстановительной атмосферы в плавильном пространстве, а также ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас.% в качестве восстановителя оксидных фаз. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Description

Изобретение относится к металлургии машиностроения, в частности к производству сталей в дуговых электропечах с кислой футеровкой.
В настоящее время в машиностроительной отрасли сохраняется необходимость переработки отходов металлургического производства, в том числе отходов производства алюминиевых сплавов (ОПАС). Потребность в экологизации технологических процессов приходится реализовывать в условиях неуклонного снижения качества металлошихты, используемой для выплавки сталей в дуговых электропечах.
ОПАС отличаются в зависимости от места их формирования. Например, при получении отливок из силуминов образуются сравнительно мелкодисперсные ОПАС с содержанием трехоксида алюминия 50-70% (по массе) и ОПАС с содержанием алюминия 65-75% (по массе). Также в процессе производства формируются отходы графитовых изделий (тиглей, электродов).
Известны способы выплавки стали в кислых дуговых электропечах, см. Крамаров Д.А. «Производство стали в электропечах», М. Металлургия, 1969; Сойфер В.М. «Выплавка стали в кислых электропечах», М. Металлургия, 1987, включающие заправку печи, завалку шихты, ее расплавление, неоднократное скачивание печного шлака, раскисление и выпуск металла в ковш. Указанные способы имеют своей целью удаление фосфора и серы из металла. Этот эффект достигают путем нескольких присадок в сталеплавильную ванну железорудных материалов, извести и шамота по ходу плавки. При этом существенно возрастает время плавок. С этим, как правило, связаны увеличение расхода электроэнергии и расхода огнеупоров на плавку. Дополнительно расходуют перечисленные выше шлакообразующие материалы. Нет условий для создания восстановительной атмосферы в плавильном пространстве печи. Способы не стимулируют вовлечение отходов производства в процесс получения стали.
Известен также способ разжижения шлака после выпуска металла из основной дуговой печи в ковш с основной футеровкой с применением специально приготовленной из разных компонентов алюминиевой раскислительной смеси (АРС), содержащей отходы алюминиевого производства, см. «Литье и металлургия», 2017, №4, С. 109. Этот способ не может быть реализован на заключительных этапах плавки в кислой электропечи из-за повышенного до 65% содержания в АРС трехоксида алюминия и низкого, до 24%, алюминия. В смеси высокое, до 7%, содержание углерода (возможно науглероживание металла) и присутствует оксид магния, способствующий разрушению кислой футеровки.
Кроме того, известен способ выплавки в дуговых электропечах с кислой футеровкой, см. «Литейщик России», 2012, С. 40-43, с применением специально приготовленных ультрадисперсных карбонатов (первичных материалов) в смеси с оксидами алюминия и углеродсодержащими материалами, а также мелкодисперсных углерод-кремний-кальциевых материалов. Способ позволяет экономить ферромарганец, сокращать время плавки, но не стимулирует вовлечение отходов производства в процесс получения стали. Помимо сказанного, получение по специальной технологии ультрадисперсных карбонатов требует затрат на оборудование и не дает возможности обрабатывать отходы литейного производства (вторичные материалы).
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ выплавки нержавеющей стали, см. SU 1073291 А1, содержащий загрузку шихтовых материалов, расплавление, продувку расплава кислородом и присадку раскислителей после продувки. После окончания окислительной продувки на нераскисленный расплав присаживают одновременно углеродсодержащий материал в количестве, обеспечивающем введение в металл 0,010-0,025% углерода, и алюминийсодержащий восстановитель. В дуговых электропечах с основной футеровкой, направленный на снижение стоимости плавки, в котором используют алюминийсодержащий восстановитель (отход алюминиевого производства неизвестного состава). Однако способ выплавки нержавеющих сталей реализуют только при температуре металла не ниже 1930 градусов по Цельсию (а температура шлака еще выше в дуговой электропечи). Следовательно, такой процесс невозможно осуществить в дуговой электропечи с кислой футеровкой. Кроме того, способ не решает проблему утилизации порошкообразных ОПАС с высоким содержанием трехоксида алюминия более 73 мас. %. Кроме того, способ требует для своей реализации наличие в цехе газообразного кислорода. К тому же известно, что стоимость плавки в дуговой электропечи с основной футеровкой значительно выше, чем в дуговой электропечи с кислой футеровкой.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание простого в исполнении способа выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой.
При реализации заявляемого изобретения достигаемый технический результат заключается: а) в реализации способа при более низкой температуре по сравнению с прототипом; б) в вовлечении в технологический процесс порошкообразных ОПАС с высоким, 70-80 мас. %, содержанием трехоксида алюминия путем их ввода в состав заправочного материала; в) в вовлечении в производственный процесс отходов графитовых изделий, используемых для науглероживания металла, для вспенивания печного шлака с целью облегчения его частичного схода в шлаковню и для создания слабо восстановительной атмосферы в плавильном пространстве; г) в вовлечении в технологический процесс ОПАС с высоким, 65-75 мас. %, содержанием алюминия в качестве восстановителя оксидных фаз.
Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой, содержащем заправку печи, завалку шихты, ее расплавление, частичное скачивание печного шлака, раскисление и выпуск металла в ковш,
- заправку шлакового пояса футеровки производят послойно смесью, кварцевого песка, например 7-10 кг/т стали, с жидким стеклом, 6-8 мас. % и порошкообразными отходами производства алюминиевых сплавов (ОПАС), содержащими не менее 70-80 мас. % трехоксида алюминия, в соотношении кварцевого песка к ОПАС по объему 3:1,
- по расплавлении 90-95% шихты в шлак плавления по периферии сталеплавильной ванны присаживают такой же ОПАС в количестве, например, 5-7 кг/т и под электроды печи, например, 10-15 кг/т материала, содержащего оксиды железа и нитридообразующие элементы вместе с дроблеными отходами графитовых изделий в соотношении по массе 1:0,5,
- в процессе полного расплавления шихты, 30-40% шлака плавления удаляют из печи самотеком и, по достижении требуемого содержания углерода в металле, проводят предварительное раскисление ванны, добавляя под электроды печи смесь известняка и ОПАС, например, 1,5-3,0 кг/т, с содержанием алюминия 65-75 мас. % в соотношении по массе 1:1, или, как вариант, для предварительного раскисления ванны используют смесь 1,5-3,0 кг/т известняка и заблаговременно спеченного материала, включающего в себя оксиды железа и нитридообразующих элементов в окомкованном виде, 1,5-3,0 кг/т ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас. % и алюминиевую стружку в соотношении 0,3:0,6:0,1,
- окончательное раскисление жидкой стали производят в ковше ОПАС с содержанием алюминия 65-75% мас. % в количестве, например 1,5-2,5 кг/т стали.
В описанном способе указанный технический результат достигается всей совокупностью существенных признаков. Технологический процесс выплавки стали реализуют при температуре на 150-200 градусов меньшей по сравнению со способом-прототипом, что существенно облегчает условия службы огнеупорной футеровки печи.
Заправку шлакового пояса футеровки производят послойно смесью кварцевого песка, например, 7-10 кг/т стали, с жидким стеклом, например 6-8 мас. %, и ОПАС, содержащими не менее 70-80 мас. % трехоксида алюминия, в соотношении кварцевого песка к ОПАС по объему 3:1, что позволяет вовлечь в технологический процесс порошкообразные ОПАС с высоким, 70-80 мас. %, содержанием трехоксида алюминия путем их ввода в состав заправочного материала. За счет этого, минимум на 100 градусов, повышается огнеупорность поверхностного слоя заправочных материалов, поскольку трехоксид алюминия имеет более высокую температуру огнеупорности по сравнению с диоксидом кремния. Кроме того, увеличивается устойчивость защитного слоя кислой футеровки к воздействию шлака повышенной основности, формирующегося при выплавке стали по предлагаемому способу, так как угол смачивания шлаком трехоксида алюминия больше примерно на 10-20 градусов, чем угол смачивания шлаком диоксида кремния, что свидетельствует о худшем смачивании шлаком трехоксида алюминия Al2O3.
Присадка по периферии сталеплавильной ванны такого же ОПАС в количестве, например 5-7 кг/т и, под электроды печи, например 10-15 кг/т материала, содержащего оксиды железа и нитридообразующих элементов вместе с дроблеными отходами графитовых изделий в соотношении по массе 1:0,5 позволяет вовлечь в производственный процесс отходы графитовых изделий, которые используют для науглероживания металла (в период плавления шихты), для вспенивания печного шлака с целью облегчения его частичного схода в шлаковню при скачивании 30-40% шлака плавления, удаляемого из печи самотеком, и для создания слабо восстановительной тмосферы в плавильном пространстве, способствующей меньшему окислению электродов на заключительной стадии плавки.
Проведение предварительного раскисления ванны добавлением под электроды печи смеси известняка и ОПАС, например 1,5-3,0 кг/т, с содержанием алюминия 65-75 мас. % в соотношении по массе 1:1, окончательного раскисления жидкой стали в ковше ОПАС с содержанием алюминия 65-75% мас. % в количестве, например 1,5-2,5 кг/т стали, позволяет вовлечь в технологический процесс ОПАС с высоким, 65-75 мас. %, содержанием алюминия, используемые в качестве восстановителя оксидных фаз взамен слитков алюминия, покупаемых у сторонних производителей.
Таким образом, заявляемый способ выплавки стали в дуговых электропечах с кислой футеровкой не требует затрат на дополнительное оборудование и позволяет решить вопрос утилизации отходов литейного производства.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С КИСЛОЙ ФУТЕРОВКОЙ В СООТВЕТСТВИИ С ПРОТОТИПОМ (процесс выплавки осуществляют из шихтовых и вспомогательных стандартных материалов, имеющихся на производстве, где работают авторы заявляемого изобретения).
В дуговой электропечи с кислой футеровкой номинальной вместимостью по жидкому металлу 4 тонны выплавляют низкоуглеродистую сталь марки 12ДН2ФЛ. Выполнив операцию подварки футеровки печи заправочной смесью на основе кварцевого песка (6-8% жидкого стекла), загружают на под печи 40 кг кокса. Затем заваливают 2,3 тонны металлического лома, после проплавления основной части этой порции подваливают еще 1,7 тонны металлолома совместно с 80 кг никеля. По расплавлении шихты, в шлак добавляют 5 кг железной руды (взамен газообразного кислорода по способу-прототипу) для окисления углерода и когда его содержание снизилось до уровня менее 0,10 мас. %, добавляют в расплав 52 кг меди, доводят температуру до 1820°С (если температуру металла доводить выше 1820°С, возможны повреждения целостности футеровки стен и свода печи). Затем присаживают 20 кг ОПАС с содержанием алюминия 72 мас. %, ферромарганец марки ФМн88 (42 кг), феррованадий ФВд50 (10 кг), 36 кг известняка (с учетом пересчета на СаО, поскольку в способе-прототипе применяют известь). Содержание оксида марганца (MnO) в шлаке перед выпуском металла из печи составляет 9,8 мас. %. Осуществляют корректировку химического состава стали и, при температуре 1710°С, сталь выпускают в ковш, где проводят окончательное раскисление чушковым алюминием (8 кг). Затем проводят разливку стали в литейные формы. Содержание углерода в стали составляет 0,15 мас. %, серы - 0,040%, фосфора - 0,042%, алюминия -0,081 мас. %, ванадия - 0,09 мас. %.
Осмотр футеровки дуговой электропечи после выпуска показал ее значительное (примерно на 30% по сравнению с серийными плавками) разрушение в области шлакового пояса. Это обусловлено как высокой температурой процесса выплавки, так и формированием шлака повышенной основности, который «разъедает» футеровку. Следует отметить, что износ футеровки в районе шлакового пояса и свода дуговой электропечи с кислой футеровкой был бы еще выше, если бы температура металла достигла 1930°С (как в прототипе). Не исключено возникновение аварийной ситуации.
В результате реализации способа-прототипа достигают замену первичного алюминия на ОПАС в количестве примерно 2,5 кг/т, но ухудшают условия службы динасовых огнеупоров футеровки, то есть увеличивают расход заправочных материалов (песка, связующих) на 25-30%. Не стимулируют использование производственных отходов графитовых изделий. Кроме того, в примере осуществления изобретения-прототипа используют отход алюминиевого производства неизвестного состава, см. SU 1073291 А1, где не описаны показатели усвоения алюминия из алюминиевого шлака.
ПЕРВЫЙ ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С КИСЛОЙ ФУТЕРОВКОЙ.
В дуговой электропечи с кислой футеровкой номинальной вместимостью по жидкому металлу 4 тонны выплавляют сталь марки 12ДН2ФЛ. Подварку футеровки печи производят послойно смесью 32 кг кварцевого песка (6-8% жидкого стекла) и порошкообразными (размер частиц 1-2 мм) ОПАС, содержащими 70-80 мас. % трехоксида алюминия, в соотношении песка к ОПАС по объему 3:1. На под печи загружали 32 кг (8 кг/т) дробленых отходов графитовых электродов, затем 2,2 т металлического лома. После проплавления основной части этой порции осуществляют подвалку еще 1,8 т металлолома совместно с 80 кг (20 кг/т) никеля. По расплавлении примерно 95% шихты в шлак плавления по периферии сталеплавильной ванны присаживают ОПАС охарактеризованного выше химического и фракционного состава в количестве 24 кг (6 кг/т). Под электроды загружают 8 кг (2 кг/т) железной руды, 16 кг (4 кг/т) известняка и 12 кг (3 кг/т) дробленых отходов графитовых электродов, затем в процессе полного расплавления шихты до 30% (60 кг) шлак плавления удаляют из печи самотеком. Когда содержание углерода в металле снизится до уровня 0,11 мас. %, добавляют 52 кг (13 кг/т) меди и доводят температуру до 1812°С. После этого присаживают 20 кг (5 кг/т) заблаговременно спеченного материала, включающего в себя оксиды железа и оксиды нитридообразующих элементов в составе железорудных окатышей, ОПАС с содержанием алюминия 65 мас. % и алюминиевую стружку (в соотношении 0,3:0,6:0,1), 1,9 кг/т (7,6 кг) феррованадия ФВд50, 9 кг/т (34 кг) известняка. Содержание (MnO) в шлаке перед выпуском металла из электропечи в ковш составляет 5,2 мас. %. Температура металла на выпуске 1714°С, в ковше с кислой футеровкой осуществляют операцию легирования ферромарганцем ФМн88 36 кг (9 кг/т) и раскисление ОПАС (65 мас. % алюминия) в количестве 9,6 кг (2,4 кг/т). Затем проводят разливку стали в литейные формы. Содержание углерода в стали составляет 0,11 мас. %, серы - 0,035 мас. %, фосфора - 0,033 мас. %, алюминия - 0,059 мас. %, ванадия - 0,10 мас. %.
Осмотр футеровки дуговой электропечи с кислой футеровкой после выпуска показал ее меньшее (на 5-10%, по сравнению с серийными плавками) разрушение в области шлакового пояса. Это обусловлено добавкой ОПАС с 70-80 мас. % трехоксида алюминия, имеющих более высокую температуру огнеупорности по сравнению с диоксидом кремния и, соответственно, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию шлака повышенной основности, формирующегося при выплавке стали по предлагаемому способу.
В результате реализации предлагаемого способа достигнута замена первичного алюминия на ОПАС в количестве 4,5 кг/т, при этом улучшаются условия службы динасовых огнеупоров футеровки (расход заправочных материалов снижается на 10%), в технологический процесс вовлекают отходы графитовых изделий. В стали снижено содержание фосфора и серы, созданы предпосылки для поддержания в дуговой электропечи с кислой футеровкой слабо восстановительной атмосферы в отдельные периоды плавки. По сравнению с выплавкой по способу-прототипу на 6 кг (1,5 кг/т) уменьшился расход ферромарганца.
ВТОРОЙ ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С КИСЛОЙ ФУТЕРОВКОЙ.
В дуговой электропечи с кислой футеровкой номинальной вместимостью по жидкому металлу 4 тонны выплавляют сталь марки 35Л. Подварку футеровки печи производят послойно смесью 7-10 кг/т кварцевого песка (6-8% жидкого стекла) и порошкообразными (размер частиц 1-2 мм) ОПАС, содержащими 70-80 мас. % трехоксида алюминия, в соотношении песка к ОПАС по объему 3:1. На под печи загружают 44 кг дробленых отходов графитовых тиглей, затем 2,4 т металлического лома. После проплавления основной части этой порции осуществляют подвалку еще 1,5 т металлолома. По расплавлении основной части шихты в шлак плавления по периферии сталеплавильной ванны присаживают ОПАС охарактеризованного выше химического и фракционного состава в количестве 24 кг (6 кг/т). Под электроды загружают 2 кг/т железной руды, 4 кг/т известняка и 3 кг/т дробленых отходов графитовых электродов, затем, в процессе полного расплавления шихты до 33%, шлак плавления (62 кг) удаляют из печи самотеком. Когда содержание углерода в металле снизится до уровня 0,31 мас. % доводят температуру до 1756°С. После этого присаживают 4 кг/т ОПАС с содержанием алюминия 74,6 мас. % и 9 кг/т известняка. Содержание (MnO) в шлаке перед выпуском металла из печи в ковш составляет 4,3 мас. %. Температура металла на выпуске 1683°С, в ковше с кислой футеровкой осуществляют операцию легирования ферромарганцем ФМн88 (9 кг/т) и раскисление ОПАС (74,6 мас. % алюминия) в количестве 4 кг/т. Затем проводят разливку стали в литейные формы. Содержание углерода в стали составит 0,33 мас. %, серы - 0,032%, фосфора - 0,029%, алюминия - 0,041 мас. %.
Осмотр футеровки дуговой электропечи с кислой футеровкой после выпуска показал ее меньшее (на 9% по сравнению с серийными плавками) разрушение в области шлакового пояса. Это обусловлено добавкой ОПАС с 70-80 мас. % трехоксида алюминия.
В результате реализации предлагаемого способа достигнута замена первичного алюминия в количестве 4,5 кг/т на ОПАС, при этом улучшаются условия службы динасовых огнеупоров футеровки печи (расход заправочных материалов снижен на 10%), в технологический процесс вовлечены отходы графитовых изделий. В стали снижено содержание фосфора и серы, созданы предпосылки для поддержания в дуговой электропечи с кислой футеровкой слабо восстановительной атмосферы в отдельные периоды плавки.
ТРЕТИЙ ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С КИСЛОЙ ФУТЕРОВКОЙ.
В дуговой электропечи с кислой футеровкой номинальной вместимостью по жидкому металлу 4 тонны выплавляют сталь марки 32Х06ФЛ. Подварку футеровки печи производят послойно смесью 7-10 кг/т кварцевого песка (6-8% жидкого стекла) и порошкообразными (размер частиц 1-2 мм) ОПАС, содержащими 70-80 мас. % трехоксида алюминия, в соотношении песка к ОПАС по объему 3:1. На под печи загружают 41 кг (10,8 кг/т) дробленых отходов графитовых электродов и графитовых тиглей, затем 2,0 т металлического лома. После проплавления основной части этой порции осуществляют подвалку еще 1,8 т металлолома. Всего загружено 3,8 т металлошихты. По расплавлении примерно 90% шихты, в шлак плавления по периферии сталеплавильной ванны присаживают ОПАС охарактеризованного выше химического и фракционного состава в количестве 7 кг/т (27 кг). Под электроды загружают 2 кг/т железорудных окатышей, 4 кг/т известняка и 3 кг/т дробленых отходов графитовых электродов, затем в процессе полного расплавления шихты удаляют из печи самотеком примерно 62 кг шлака плавления. Когда содержание углерода в металле снизится до уровня 0,29 мас. %, доводят температуру до 1743°С. После этого присаживают 4 кг/т ОПАС с содержанием алюминия 74,6 мас. %, 9 кг/т известняка, 1,8 кг/т феррованадия марки ФВд50. Содержание (MnO) в шлаке перед выпуском металла из печи в ковш составляет 4,1 мас. %. Температура металла на выпуске 1687°С, в ковше с кислой футеровкой осуществляют операцию легирования ферромарганцем ФМн88 (9 кг/т) и раскисление ОПАС (72 мас. % алюминия) в количестве 4 кг/т. Затем проводят разливку стали в литейные формы. Содержание углерода в стали составляет 0,32 мас. %, серы - 0,031%, фосфора - 0,028%, алюминия - 0,038 мас. %, ванадия - 0,1%.
Осмотр футеровки дуговой электропечи с кислой футеровкой после выпуска показал ее меньшее (по сравнению с серийными плавками) разрушение в области шлакового пояса, что обусловлено добавкой ОПАС с 70-80 мас. % трехоксида алюминия.
В результате реализации предлагаемого способа достигнута замена первичного алюминия в количестве 4,5 кг/т на ОПАС, при этом улучшаются условия службы динасовых огнеупоров футеровки (расход заправочных материалов снизили на 8-10%), в технологический процесс вовлечены отходы графитовых изделий. В выплавленной стали содержится пониженное количество фосфора и серы, созданы предпосылки для поддержания в дуговой электропечи с кислой футеровкой слабо восстановительной атмосферы в отдельные периоды плавки, что способствует снижению расхода графитовых электродов.

Claims (2)

1. Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой, содержащий заправку печи, завалку шихты, ее расплавление, частичное скачивание печного шлака, раскисление и выпуск металла в ковш, отличающийся тем, что заправку шлакового пояса футеровки производят послойно смесью кварцевого песка, например 7-10 кг/т стали, с жидким стеклом, например 6-8 мас.%, и порошкообразными отходами производства алюминиевых сплавов (ОПАС), содержащими не менее 70-80 мас.% трехоксида алюминия, в соотношении кварцевого песка к ОПАС по объему 3:1, по расплавлении 90-95% шихты в шлак плавления по периферии сталеплавильной ванны присаживают такой же ОПАС в количестве, например, 5-7 кг/т и под электроды печи, например, 10-15 кг/т материала, содержащего оксиды железа и нитридообразующие элементы вместе с дроблеными отходами графитовых изделий в соотношении по массе 1:0,5, затем в процессе полного расплавления шихты 30-40% шлака плавления удаляют из печи самотеком и по достижении требуемого содержания углерода в металле проводят предварительное раскисление ванны, добавляя под электроды печи смесь известняка и ОПАС, например 1,5-3,0 кг/т, с содержанием алюминия 65-75 мас.% в соотношении по массе 1:1, окончательное раскисление жидкой стали производят в ковше ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас.% в количестве, например, 1,5-2,5 кг/т стали.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для предварительного раскисления используют смесь 1,5-3,0 кг/т известняка и заблаговременно спеченного материала, включающего в себя оксиды железа и нитридообразующие элементы в окомкованном виде, 1,5-3,0 кг/т ОПАС с содержанием алюминия 65-75 мас.% и алюминиевую стружку в соотношении 0,3:0,6:0,1.
RU2021113607A 2021-05-12 2021-05-12 Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой RU2760903C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113607A RU2760903C1 (ru) 2021-05-12 2021-05-12 Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113607A RU2760903C1 (ru) 2021-05-12 2021-05-12 Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760903C1 true RU2760903C1 (ru) 2021-12-01

Family

ID=79174353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113607A RU2760903C1 (ru) 2021-05-12 2021-05-12 Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760903C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3507642A (en) * 1969-06-02 1970-04-21 Allegheny Ludlum Steel Process for producing corrosion resistant steel
SU1073291A1 (ru) * 1980-06-26 1984-02-15 Научно-исследовательский институт металлургии Способ выплавки нержавеющей стали
US4451293A (en) * 1979-05-31 1984-05-29 Quiqley Company, Inc. Slag-forming agent and process for producing the agent
RU2404264C2 (ru) * 2004-11-17 2010-11-20 АйЭсЭм, Инк. Состав кондиционирующей добавки для шлака, способ ее получения и способ ее использования при получении стали

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3507642A (en) * 1969-06-02 1970-04-21 Allegheny Ludlum Steel Process for producing corrosion resistant steel
US4451293A (en) * 1979-05-31 1984-05-29 Quiqley Company, Inc. Slag-forming agent and process for producing the agent
SU1073291A1 (ru) * 1980-06-26 1984-02-15 Научно-исследовательский институт металлургии Способ выплавки нержавеющей стали
RU2404264C2 (ru) * 2004-11-17 2010-11-20 АйЭсЭм, Инк. Состав кондиционирующей добавки для шлака, способ ее получения и способ ее использования при получении стали

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2118646C (en) Process and additives for the ladle refining of steel
JP5408369B2 (ja) 溶銑の予備処理方法
TWI660049B (zh) 鋼液的脫硫處理方法及脫硫劑
JP5772339B2 (ja) 取鍋内スラグの再利用方法
JP5408379B2 (ja) 溶銑の予備処理方法
US3615348A (en) Stainless steel melting practice
JP5891826B2 (ja) 溶鋼の脱硫方法
WO2020228240A1 (zh) 一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法
RU2760903C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой
US4795491A (en) Premelted synthetic slag for ladle desulfurizing molten steel
US4842642A (en) Additive for promoting slag formation in steel refining ladle
JP5341849B2 (ja) リサイクルスラグの製造方法
KR102282018B1 (ko) 탈산과 탈황능력 및 강의 조직을 치밀하게 하는 능력이 우수한 주강 및 제강용 복합탈산제 및 그 제조방법
RU2302471C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2566230C2 (ru) Способ переработки в кислородном конвертере низкокремнистого ванадийсодержащего металлического расплава
JP5272378B2 (ja) 溶銑の脱燐処理方法
RU2542157C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2258084C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2333255C1 (ru) Способ выплавки стали
RU2647432C2 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
US4790872A (en) Additive for promoting slag formation in steel refining ladle
RU2805114C1 (ru) Способ выплавки стали в электродуговой печи
RU2384627C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2102497C1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи
JP4637528B2 (ja) 溶鉄造滓材及びその使用方法