о ел
ел
ел
4 Изобретение относитс к черной металлургии, конкретнее к производству высококачественной стали в высокомощных дуговых печах с применением в завалку лома, а также металлнзованных окатышей. Известен спрсоб получени стали, при выплавке ее в дуговых печах и ратинированием ее в ковше синтетическим или печным шпаком. Нераскисленную подшипниковую сталь с 1% угл рода и 1,5% хрома сливают в ковш с жидким синтетическим рафинировочньм шлаком, вз тым в количестве 4,5-5,0 от весса металла и выплавленным в шлако1й1авильной печи. ВозьЮжен слив нераскислеиного металла из электропечи в порожний ковш вместе с..печны рафинировочньм шлаком. После слива сталь раскисл ют в ковше алюминием и переливают через сталёразлйвбчный стакан диаметром 110-120 мм во вто рой ковш. . Ферросилиций, необходимый дл раскислени и ле шровани стали кремнием, загружают во .второй ковш предварительно гили через дозатор в процессе перелива. После перелива всего металла во второй ковш через сталеразливочный стакан сливают отработанный синтетический или печной шлак уЗ Недостатки данного способа - задапживание дополнительного сталера.з ливочного ковра дл одной плавки, а .также расходы св занные с цодготовкой ковша в плавке и установлени на немспециального стакана с иеста дарт.ным диаметром отверсти . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату способ производства стали, включацщий расплавление шихт проведение окислительного периода, выпуск металла из печи в ковш, раскисление алюминием и ле гирование кремнием 2Т. Недостатками известного способа вл ютс возможность запут1лвани до ли присаживаемого в ковш дл легировани на поверхность шлака ферросилици и тем самым получени брака готовой стали по содержанию кремни и также низка эффективность десуль фурации стали Цель изобретени - повьш1ение про изводительности печи и увеличение выхода годного. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу производ54 I2 ства стали, включающему расплавление шихты, проведение окислительного периода , выпуск металла из печи в ковш раски;аление алюминием и легирование кремнием, металл выпускают в ковш без шлака, раскисл ют алюминием в составе смеси, состо щей из извести, порошка алюмини , кускового алюмини и плавикового шпата в соотношении (): (0,5-1,0): (0,5-1,0): (0,5-2,0) подачей ее в место входа струи в металл при выпуске из печи в ковш с интенсивность 1,5-3,5 , а затем после выпуска 70-90% плавки легнруют подачей кремни в место падени струи в металл, причем по окончании выпуска плавки жндкий шлак, в ковше раскисл ют силикокальцием в количестве 0,5-1,0 кг/т и продувают расплав аргоном в пульсирующем режи« ме. Легирование металла кремнием после слива почти всей плавки в ковш без ишака преследует цель исключить образование в стали неметаллических включений силикатного типа вследствие минимального содержани в жидкой стали кислорода, св занного введен- i ным алюминием. Кремнийсодержащий материал,попада в место Е1хода струи в металл, позвол ет максимально использовать возможность быстрого попадани легирую- . щего злемента в низлежащие слои жндкого метгшла и перемещать их как можно быстрее и эффективнее с остальной массой металла. Такую же цель преследуют прн подаче в ковш без шлака в место входа струи в металл смеси из извести, порошка алюмини , кускового алюмини и плавикового шпата. Известно, что ассимил ци неметаллических включений глиноземистого типа успешно протекает в присутствии окиси кальци и фтористого кальци . Поэтому максимальное использование возможности попадани в глубинные слои металла в ковше и интенс ивное перемешивание его, создаваемое мопщой струей, обеспечивает услови большой частоты встреч неметаллических включений и их укрупнении и, следовательно, более быстрого вспльтанн на поверхность по окончанни выпуска плавки. Подвод в ковш раскислителей, легирук цйх ферросплавов, шлакообразующик смесей осуществл ют через специально устроенные желоба из бункерев-дозаторов , загружаемых с помощью ленточ- ных конвейеров и транспортеров со ст роны разливочного пролета цеха. Массу сливаемого метаСлла из печи .определ ют по BtdCOTe дополнени сталеразливочного ковша, Использование смеси с содержанием извести в ней менее 4 ч, нерациональ но, вследствие низкого десульфирующего эффекта смеси. Содержание в см си более 10 ч,приводит к неблагопри тному соотношению компонентов образующегос шлака. Он становитс в зким и неактивным; десульфуращ1Я стали в этом случае невысока . Менее 0,5 ч. порошка алюмини в смеси не позвол ет получать необходимый экзотермический эффект дл об .работки стали. Также установлено, что при меньшем содержании порошка алюмини он хуже перемешиваетс с другими компонентами смеси, что неблагопри тно отражаетс на рафинировании жидкой стали от примесей. Более 1 ч. порошка алюмини в смеси приводит к значительному нерациональному расходу его и поэтому неэкономично . Внесение кускового алюмини в смеси менее 0,5 ч. в конечном результате резко снижает содержание остаточного алн 1ини в готовом металле и приводит к низкому баллу аустенитногозерна, и ухудшает механические свойства готовой стали. Использование больше 1 ч. кускового алюмини в смеси приводит к значительному повышению остаточного алюмиии в готовом , а этот фактор отрицательно вли ет на разливку стали, так как способствует зат гиванию огнеупорного разливочного стакана и повьш1ает брак стали по качест ву поверхности проката. Применение плавикового шпата в смеси менее 0,5 ч. делает образующийс после выпуска плавки шлак рогенным, неспособным раствор ть при саживаемый на его поверхность силико кальций. Превышение количества в сме си более 2 ч. плавикового шпата неэкономично , да к тому же в этом случае образование шлака в процессе выпуска хот и происходит быстрее, но в .конце выпуска шлак становитс настолько жидкоподвижным, что при дальнейшем перемешивании расплава ар гоном разъедает футеровку ковша на .уровне шлакового по са. Снижение интенсивности подачи смеси менее 1,5 кг/т.миН| приводит к снижеишэ уровн десульфурацин и глубины раскислени стали перед ее легированием кремнием;, более того, мала интенсивность подачи смеси влечет за собой снижение скорости выпуска , а это отражаетс отрицательно на эффекте обработки стали в ковше . . Подача в место падени струи метаЛла смеси с интенсивностью более 3,5 приводит к чрезмерному локальному пересыщению жидкой стали смесью и вызывает по вление спеков, нер.астворившихс и не успевших расплавитьс конгломератов извести и плавикового шпата, что также отрицательно вли ет на обработку жидкой стали в ковше. Установлено, что легирование спиваемого металла кремнием до 70% массы выпускаемой плавки повышает содержание в готовом металле неметаллических включений браковочных крупных баллов 3,5-4,0. Присадку крем ийсодержащего материала в ковш после слива 90% всей массы в ковш производить нежелательно , потому что выпуск остальных 10% массы от плавки не обеспечивает своевременного растворени кусов ферросплавов и усвоени его жидким металлом. После выпуска 90% всего металла плавки, как правило, начинает подт гивать шлак из печи. Часть кусков ферросплавов попадаетв вшак и раскисл ет его. В этом случае возможны колебани в усвоении металла кремни и непопадание по хийическому анализу в пределы содержани кремни выплавл емой марки стали. Присадка на жидкий шлак после выпуска мелкодробленого снликокальцй преследует цель дораскислить шлак, часть которого после выпуска стекает в ковш из печи. Часть печного шлака, который попадает в ковш, содержит много до 15-20%) окислов железа. Такой шлак неприемлем дл рафинировани раскисленной стали в ковше аргоном, поэтому должен быть раскислен., Пульсирующий режим продувки стали в ковше позвол ет при меньших расходах аргона получать максимальный эффект рафинировани за счет лучшего перемешивани и более эффективноS10575 го флотационного воздействи пузырей аргона на удаление крупных неметаллических- включений из стали. Присадка снпикокальци менее 0,5 кг/т не дает возможности 5 снизить содержание окислов железа в шлаке менее 3,0%. Больша присадка, чем 1 кг/т стали силикокальци , не позвол ет аффективно снизить содержа .1. ..10 4 ние окислов железа менее 1,0%. При содержании в шлаке окислов елеза от IjO до 3,0% при условии, что шлак высокоосновной н жидкоподвижный, создаютс достаточные услови десульфурации стал:и в ковше при продувке ее аргоном. Опытные данные, приведены в таблице .
Продувку аргоном в ковше производ т и огнеупорную пробку в днище ковша. Пример I. Выплавка и обрабо ка стали марки 40Х в ковше аргоном, включающа следующие операции: Завалка шихты, состо щей, например из 50% углеродистого стального лома и 50% металлизоваиных железоруд 1ых окатьш ей. Расплавление шихты с одновременным проведением окислительного периода и последующий кЬнтроль пробы металла на полный химический анализ Легирование металла присадками, например, феррохрома, ферромарганца Максимальный спуск окислительного шлака. Выпуск окисленного металла в ковш без шпака. Подача с начала выпуска металла в место входа струи в металл смеси из извести, порошка алюмини , куско вого алкмини и плавикового шпата в соотношении 4:0,5:0,5:0,5 с интенсивностью 1,5 . Прекращение подачи смеси с момента наполнени металла в ковше на уро не 6 р дов кирпичей до верхнего кра ковша, т.е. 70% от всей массы металла. Легирование металла присадками 65%-ного ферросилици на 0,28-0,35 из расчета содержани кремни в гот одновременно через фурму вой стали без учета угара его в процессе растворени . Окончание слива плавки. Присадка на жидкий шлак в ковш силикокальци в количестве 0,5 кг/т стали. Продувка расплава в ковше через огнеупорнук пробку в днище ковша аргоном по режиму: 1 мин продувки с расходом 0,03 HMVT, перерыв 10-15 с затем повторение цикла обработки. Продувка в пульсирующем режиме в течение 10 мин. П р и м е р 2. Выплавка и обработка стали марки 20К в ковше аргоном , включающа следующие операции: Завалка шихты, сосгтоЯщей, например из углеродистого лома, добавок до 15% чугуна. Расплавление шихты с одновременным проведением окислительного периода и последующий контроль пробы металла на полный химический анализ. Легирование металла присадкой ферромарганца. Максимальнуй спуск окислительного лака. Выпуск окисленного металла в ковш без шлака Подача в место ввода струи в металл- смеси из извести, порошка алюмини , кускового алюмини и плави- 7 ; ; M . KOBoro пата с соотношением в:О,7:, ,:0, с ннтенсивностью подачи 3 , Прекращение подачи смеси с момен та наполнени металла в ковше на уровне 4 р дов кирпичей до верхнего кра ковша, т.е 80% от всей массы металла плавки Легирование металла присадками силйкокальци подачей его в место п дени струи в металл на 0,30-0,37% содержа11И11 кремни в стали без учета у rapk. Окончание-слива плавки. Присадка на шдкий шлак силикока ци в-ко«п честве,;р,8 кг/т, П юдувка расплава в ковше через фурму аргонсм4 по режиму, аналогичному примеру 1, П р и м е р 3« Выплавка и о6рабо ка стали марки 12ХНЗА в ковше аргоном , включающа следующие операции: Завалка .шихты, состо щей, напримёр , из60% углеродистого стального лома и 40% железорудны) металлизо ванных окатышей с добавкой в шихту закиси никел Расппавлеиие шихты с одновременН1ЛМ проведением окислительного, периода и последующий контроль.пробы металла на полный химический анализ Легирование металла присадками, например феррохрома, ферромарганца а также листового никел . Макомалышй спуск окислительног шпака в шлаковую чашу« 4 Выпуск окисленного металла в без шлака. Подача в место входа струи в металл смеси из извести, порошка алю мини , кускового алюмини и плавикового шпата в соотношении 10:1,0: : 1,0:-2,0 с интенсивностью 3,5 кг/тмин.; Прекращение подачи смесн с момента наполнени металла в ковш на уровне 2 р дов кирпичей до верхнего кра ковша, т.е. 90% от всей массы металла . . Легирование металла присадками силшсокальци подачей его в место падени струи металла на 0,3-0,37%содержани кремни в готовой стали без учета угара его в ковше. Окончание слива плавки.. Присадка на жидкий шлак силикокальци гранулированного иликускового в количестве 1 кг/т., Продувка, расплава в ковше одновременно через фурму и через пробку в днище ковша по режиму: 1 мин продувки с расходом через фурму и через пробку соответсвенно 0,01 и 0,02 стали, перерыв 10-15 с, затем повтореиие цикла обработки. Продувка в пульсирующем режиме в течение 10 мин. Таким образом, производство стали предлагаемьо4 способом позвол ет увеличить производительность дуговой печи на 15% и повысить выход годного металла.