SU1046299A1 - Способ обработки расплавленной стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОЙ СТАЛИ в ковше рафинировочным известково-глиноэемистым титансодержашим шлаком, включающий выпуск ; металла из сталеплавильного агрегата в ковш, слив шлака на поток металла после выпуска 5-20% металла, .последующий слив металла на шлакометаллический расплав , введение в процессе выпуска 1/5-2/3 металла ферросилици  и алюми .ни , о т.л ичающийс  тем, что, с целью повышени  пластичности и снижени  расхода кремни , в рафинировочный ишак после его слива в ковш ввод т кремнезем непрерывно до окончани  вы.. пуска металла в количестве 0,3-О,7 от массы известково-глиноземистого шлака, а алкминий ввод т порци ми перед ввес дением ферросилици , одновременно с S введением ферросилици  и после его вве (Л С дени  при весовом соотаошении пос едовательно вводимых порций

Description

Иэобрегение относитс  к черной металлургии , Б частности к способам обработ- ки расплавленной стали вне сталеплавиль- ного агрегата.

Известен способ рафинировани  стали в ковше шлаком, включакший заливку в ковш рафинировочного шлака, введение в шлаковый расплав раскислителей и последук цую заливку в ковш металла Ll Недостатком способа  вл етс  образование застойных зон в начальный период рафинировани , вследствие чего рафинирующие свойства шлака используютс  неполно . Способ неэкономичен поскольку Дл  обеспечени  необходимой степени рафинировани  требуетс  повышенный расход шлака.

Известен способ рафинировани  расплавленного металла путем порционного сгшва шлака на поток металла, причем половину шлака сливают при сливе первых 20% металла, а остальную часть шлака - при сливе последних 50% металла 2 .

Однако при сливе последних 5О% металла энерги  его потока и степень перемешивани  со шлаком уменьшаютс . Эффективность использовани  шлака снижаетс .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ рафинировани  расплавленной стали рафинировочным известково-глиноземистым титансодержащим шлаком, при котором сначала в ковш сливают 5-2О% металла, затем в поток металла ввод т синтетический рафинировочный шла а затем остальной металл сливают в ковш на шлакометаллический расплав, В процессе выпуска 1/5-2/3 металла в него ввод т раскислители, например ферросилиций и алюминий в количестве 0,5-0,22 ,

Известный способ имеет высокую

эффективность десульфурирунлцей обработки , одйако он не обеспечивает формировани  оксидных неметаллических включений, пластичных при температурах гор чей прокатки металла, вследствие чего на поверхности проката встречаютс  дефекты в виде рванин, трешин и т,п. Способ недостаточно экономичен в отношении ис - пользовани  раскислителей, например кремни .

Целью изобретени   вл етс  повышение пластичности и снижение расхода кремни 

Цель достигаетс  тем, что согласно способу обработки расплавленной стали

в ковше рафинировочным известково-глиноземистым титансодержащим шлаком, включающему выпуск металла из сталеплавильного агрегата в ковш, слив шлака на поток металла после выпуска 5-20% металла, последующий слив металла на шлакометаллический расплав, введение в процессе выпуска 1/5-2/3 металла ферросилици  и алюмини , в рафинировочный шлак после его слива в ковш ввод т кремнезем непрерывно до .окончани  выпуска металла в суммарном количестве 0,3-О,7 от массы известково-глиноземистого шлака, а алюминий ввод т порци ми перед введением ферросилици  одновременно с вводом ферросилици  и после его введени  при весовом соотноше НИИ последовательно вводимых порций (1-3):1:(3-5).

Роль кремнезема, вводимого в извест ково-глиноземистый титансодержащий шлак в процессе рафинировани  стали, состоит в изменении рафинировочных свойств шлака по отношению к кислороду и кислородным неметаллическим включени м , преобразовании их состава, повышении пластичности оксидов при температуре гор чей прокатки стали и повышении на этой основе пластичности стали при гор чей прокатке.

Решающее вли ние на свойства включений и стали оказывает режим введени  кремнезема и раскислителей. Предварительное введение в десульфурирукший шлак кремнезема неприемлемо, поскольку приводит к существенному снижению суль фидной емкости и десульфурирующей способности шлака.

В наибольшей степени процессы десулфурации стали шлаком протекают в момент слива шлака на потоке металла, когда дисперсность шлакометаллической эмульсии максимальна, В дальнейшем десульфураци  замешх етс . Начало введени  кремнезема в десульфурирукший шлак в этот момент не приводит к значительному снижению десульфурации стали . Более того, небольшие добавки кремнезема привод т к снижению в зкости десульфурирующего шлака и некоторому увеличению степени дисперсности шлакометаллической эмульсии, за счет чего возможно некоторое улучшение десульфурации на начальных этапах введени  кремнезема. При равномерном введении кремнезема достигаетс  постепенное изменение состава рафинировочного шлака и изменение характера взаимодействи  шлака с металлом, процессы десуль,фурации стали замедл ютс , а ингенсивносгь процессов взаимодействи  с участием кислорода и оксидных включений нарастав т Если при взаимодействии известковоглиноземистых шлаков с металлом в металле формируютс  включени  на основе алюминатов кальци  иногда с примесью окислов титана, то после введени  крем) незема состав формирующихс  в стали включений претерпевает изменени  в сторону уменьшени  в них доли алюминатов кальци . Включени  преобразуютс  в оксиды СЛОЖНО1ХЗ состава, содержание в них кислотных оксидов кремни  и титана повышаетс , снижаетс  температура перехода их из хрупкого в пластическое состо ние. Суммарное количество введенного кремнезема менее О,3 от массы рафинировочного известково-глиноземистого титансодержащего шлака недостаточно дл  эффективного преобразовани  состава и свойств включений, а увеличение массы кремнезема более 0,7 от массы рафинировочного шлака приводит к значительному снижению его сульфидной емкости и десульфурирукшей способности Существенное вли ние на состав и свойства включений оказывает режим введени  феросилици  и алюмини . Наибо лее эффективное преобразование хрупких включений в пластичные достигаетс  при порционном введении алюмини  после слива рафинировочного шлака до введени  ферросилици , одновременно с ферросилицием и после его введени  при весовом соотношении алкмини  в последовательно вводимых порци х (1-3):1:(3-5) и суцг марном количестве алюмини  0,5-2,2 кг ( 0.05-0,22%). При введении первой порции алюмини  перед введением кремни  происходит интенсивное взаимодействие алюмини  с кислородом металла и частичками эмульгированного шлака, содержащего окислы титана и кремни . Алюминий частично восстанавливает кремний и титан из шла ковых частиц, преобразует состав включе ний, уменьшает смачиваемость включений металлом и улучшает услови  их всплыва ни . При взаимодействии алюмини  с кис лородом металла в этот период в основн формируютс  дисперсные включени  глин зема, служащие зародышевыми центрами ускор ющими процессы взаимодействи  металла со шлаком и подготавливающие метшш к раскислению ферросилицием. После введени  ферросилици  процессы аскислени  стали идут в основном на астицах глинозема, которые укрупн ютс  за счет силикатной фазы, количест во дисперсных зародышевых включений линозема сокращаетс . Назначение алюмики , вводимого одно эеменно с ферросилицием , состоит в поддержании на определенном уровне количества дисперсных частиц глинозема - центров, интенсифицирующих раскисление стали кремнием. Кроме того, совместное введение кремни  и алюмини  приводит к более глубокому раскислению металла, чем последовательное введение этих же элементов. Алюминий, вводимый в металл после ферросилици , расходуетс  на окончательную доводку состава остающихс  в стали включений и, главным образе, на легирование стального расплава. Соотношение между ко ичествдал anioмини  в последовательно вводимых его порци х ока лвает решающее вли ние на процессы формировани  свойств немета1 лических включений и свойств степи при гор чей прокатке. Оптимальным сооткошением  вл етс , как установлено экспе риментально, (1-3):1:(3-5), При таком соотношении алюмини  в порци х остакн щиес  в стали неметаллические включени  приобретают оптимальный состав, с с точки зрени  их пластичности при температурах гор чей прокатки и вли ни  на технологичность металла при гор чей прокатке, т.е. такой режим введени  алюмини  в сочетании с остальными приемами техноп мгии обеспечивает получение проката с меньшим копичеством дефектов и позвол ет увеличить выход годного металла, Отклонение этого соотнсшенн  в боль Шую или меньшую стороны ухудшает состав неметаллических включений, снижает их пластичность и деформируемость при прокатке и ухудшает качество проката. Способ осуществл етс  следующим образом. После выпуска 5-20% расплавленной стали из сталеплавильного агрегата в ковш на поток металла сливают рафинирсц вочный известково-глиноземистый шпак, содержащий 3,5-7% окислов титана, после чего поток металла направл ют в ковш на шлак оме тал ический расплав. Количество ра4 1ннровочного шлака определ етс  необходимым содержанием серы в готовом металле и ее содержанием в стальном расплаве перед выЛУскс  из сталеплавильного агрегата. После слива рафинировочного шлака в него ввод т кремнезем, причем введение крем незема осуществл ют непрерывно до кон ца выпуска металла. Количество кремиеаема устанавливают в зависимости от расхода рафинировочного шлака на расчета суммарнсто количества введенного кремнезема 0,3-0,7 от массы рафинировочного шлака. Кремнезем . может быть введен в порсш1коо6разном, гранулированном , брикетированном видах или в виде вставок в футеровку ковша, обмазок, расходуемых стержней и т. п. После слива шлака в процессе выпуска 1/5-2/3 металла в ковш ввод т алюминий и ферросилиций. Количество вводимых раскислителей и ферросплавов (шредел етс  требовани ми, предъ вл емыми к каждой конкретной марке стали. Расход алюмини  на большинстве выплавл емых марок стали составл ет О,О5-0,229 ( 0,5-2,2 кг/т). Введение алкыини  осушествл етс  порци ми: часть алюмини  ввод т перед введением ферросилици  часть - одновременно, с ферросилицием, часть - после ферросилици . Весовое количество алк 1ини  в последовательно вводимых порци х принимают из условий выполнени  -соотношени  (1-3):1:(3-5). Примеры 1-3.Ннзкоуглеродистую сталь, выплавленную в мартеновской печи, выпускают в сталеразливочный ковш. Масса металла в ковше - 220. После выпуска 5-20% металла в ковш на поток расплавленной стали сливают синтетический известково-глиноземистый шлак, содержащий 3,5-7% окислов титана. После слива синтетического рафинировочного шлака в него начинают вводить кремнезем, который предварительно нанос т на футеровку ковша до уровн  его Заполнени  на 22О т в количестве, обеспечивающем отношение массы кремнезема к массе рафинировочного шлака 0,3-0,7. B процессе выпуска 1/S-2/3 металла в него последовательно ввод т алюминий, затем алюминий и ферросилиций одновременно , а затем снова алюминий. Кроме того, выплавлена плавка 4, при которой режим обработки отклон етс  от оптимального (см. таблицу), а также и плавка 5, проведенна  по извесгн 1у способу. Подробна  характеристика приемов и режимов осуществлени  процесса обработки на плавках 1-5 приведена в таблице.

Масса стагга, т

Состав рафинировочного шлака, вес.%:

известково-гпиноземи основа

окислы титана

Расход рафинировочного

взвестковс -гт1иноаемнстого щпака, % от массы

металла

Количество ввеаенного кремнезема , % от массы метапгш

Отношение массы кремнезема к массе рафитфовочного шлака

Введено алюмини  всего,

кг/т, в том числе по порци 

до ферроснпиди 

22022О220

220

94,8 9393

94,8

5,277 5,2

1,31,5

2,0

0,91,2 О

0,70,8

О

0,50,7

0,9

0,10,4 Соотношение ашомини  в поспедоватепыю вводимых порци х Введено кремни  ферросппавами, Попучено кремтга в стали, % Усвоеш кремни , % Содержание серы в стали, % до обработки после обработки Содержание оксидов, балл хрупкие пластичные Максимальный балп оксидов По сравн Снижение расхода ферросилици , кг/т Снижение содержани  хрупких оксидов, % Уменьшение количества дефектов прокатных листов, % трещин рванин Увеличение выкода годного проката, %

Металл всех плавок разливают в изложницы на слитки, которые прокатывают на сл бы, а затем на лист.

Расход металлов и полученные результаты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, металл плавок 1-3, обработаннь1Х по предлагаемому способу, по сравнению с металлом плавки 5 обработанной по известнсму, обладает более высокими качественньшш характеристиками: в составе оксидных неметаллических включений снизилась дол  хрупких и увеличилась дол  пластичнь1Х 2:1:4, 0,35 0,27 77,1 0,028 0,009 1,0 1,5 1,5 О,77

при температурах прокатки оксидов, .а в некоторых случа х (например, плавки 1 и 2) снизилось общее количество крупных включений. Прокатанный металл имеет меньшее количество рванин и трещИн , расход металла на получение 1 т годного проката сократилс . Повысилась степень усвоени  кремни  из ферросплавов и соответственно снизилс  расход ферросилици .

Изобретение обеспечивает (по сравне|Нию с известной) снижение расхода ферро:1:51:1:34:1:2 , 360,330,37 , 260,250,25 7,475,867,5 0,О240,0230,025 О,029 0,О100,0110,014 1,5О,52,5 2,0 2,52,е 2,О2,52,5 с известным 0,61 1,10 0,46 0,71,0 0,80,4 -0,3 (увепич, ) О 1,51,4 -0,2О ( снижен.)

91046299lO

силици  на 0,6 кг/ (О.ОООб г/т), по-также за счет увеличени  выхода годновышение пластичности вкпкиеиий   сталиго проката на О,ООО9 т/т при разнице

при гор чей прокатке и увеличение выхо-в себестоимости 1 т годного проката и

да годного проката на 0,9% (0,0009 т/т),брака 8О руб. составл ет на .1 т проката;

эффект за эконо- - 5Э- 22OJ. О.ОООбх1.5+8ОкО,,91

мин ферросилици  0,0006 т/т при пенеруб.

ферросилици  22О руб/т и расходе слит-Предлагаемый способ прост в осуще

ков на 1 т листовото проката 1,5, аствлешга и ие требует капитальных затрат.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОЙ СТАЛИ в ковше рафинировочным известково-глиноземистым титан- содержащим шлаком, включающий выпуск металла из сталеплавильного агрегата в ковш, слив шлака на поток металла после выпуска 5-20% металла, последующий слив металла на шлакометаллический расплав, введение в процессе выпуска 1/5-2/3 металла ферросилиция и алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности и снижения расхода кремния, в рафинировочный шлак после его слива в ковш вводят кремнезем непрерывно до окончания вьв*. ; пуска металла в количестве 0,3-0,7 от массы известково-глиноземистого шлака, а алюминий вводят порциями перед введением ферросилиция, одновременно с введением ферросилиция и после его введения при весовом соотаошении поспело- j вательно вводимых порций (1-3):1:(3-5).

   4^ to о о

   1046-299