SU1148876A1

SU1148876A1 - Method of melting steel in converter

Info

Publication number: SU1148876A1
Application number: SU833624132A
Authority: SU
Inventors: Виктор Павлович Цымбал; Анатолий Михайлович Анохин; Александр Иванович Багрий; Александр Александрович Муковнин; Владимир Иванович Максимов; Вячеслав Георгиевич Каныгин; Виталий Тимофеевич Агеев; Александр Владимирович Грузевич
Original assignee: Карагандинский металлургический комбинат
Priority date: 1983-07-13
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1985-04-07

Abstract

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ, включающий присадку в конвертер шлакораскисл юдей добавки, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества металла и снижени расхода раскислителей, в качестве шлакораскисл ющей добавки используют шлам титаномагниевого производства, которьй ввод т в конвертер через 0,5-2,0 мин после окончани продувки ванны кислородом в количестве 2-10 кг на 1 т стали, после чего через 1-3 мин плавку сливают из конвертера в ковш. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с тем, что, с целью повышени рафинирующей способности конвертерного шлака и снижени его агрессивности , одновременно со Шламом титаномагниевого производства в конвертер ввод т 3-7 кг на 1 т стали извести. 3.Способ по п. 1.отлича юi щ и и с тем что используют шлам (Л титаномагниевого, производства следующего состава, мас.%: с Магний3-8 Титан1-4 Окись магни 6-10 Двуокись титана 3-6 Хлориды магни , натри , кали , хрома, кальци Остальное с 00 О51. METHOD FOR MELTING STEEL IN A CONVERTER, including an additive to the converter of slag stone, an additive for men, characterized in that, in order to improve the quality of the metal and reduce the consumption of deoxidizers, titanium-magnesium sludge is used as a slag-forming additive, which is introduced into the converter through 0.5 -2.0 minutes after the end of the bath purging with oxygen in the amount of 2-10 kg per ton of steel, after which after 1-3 minutes the melting is drained from the converter to the ladle. 2. The method according to claim 1, in which and with the aim that, in order to increase the refining capacity of the converter slag and reduce its aggressiveness, simultaneously with the sludge of titanium and magnesium production, 3-7 kg per tonne are introduced into the converter have become lime. 3. The method according to claim 1. distinction with the use of sludge (L titanium-magnesium production of the following composition, wt.%: Magnesium 3-8 Titanium 1-4 Magnesium oxide 6-10 Titanium dioxide 3-6 magnesium chloride, sodium, potassium, chromium, calcium Else with 00 O5

Description

Изобретение относитс к металлур гии черных металлов, а именно к технологии производства стали в кислородных конвертерах. Известен способ вьшлавки стали в мартеновской печи, включающий предварительное раскисление металла спл вом алюмини с титаном на основе железа Cl3Данный способ обеспечивает опред ленное уменьшение угара раскислителей и колебаний содержани элементо в стали, но дорог и не обеспечивает нейтрализации шлака, так как при плотности 7,1-7,5 г/см раскисл ет только металл. Известен также способ вьтлавки стали в конвертере, включающий подачу в конвертер марганецсодержащих материалов с доведением содержани марганца в металле на 10-15% больше чем в готовой стали, и введение барийсодержащих компонентов в количестве . 2,0-2,5 кг бари на 1 т металла 23. Указанный способ обеспечивает определенное улучшение качества металла, но сложен в использовании, дорог и, кроме того, не решает вопроса нейтрализации агрессивных конвертерных шлаков. Наиболее близким по технический сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс способ выпла ки стали в конвертере, включающий присадку в конвертер шлакораскисл ющей добавки З. Однако использование этой добавк приводит к снижению основности шлак за счет наличи в ней 20% SiOj. Кроме того, наличие в ней углерода количестве 36% затрудн ет вьтлавку низкоуглеродистых сталей. Цель изобретени - улучшение качества металла и снижение расхода раскислителей, повьш1еаие рафинирующей способности конвертерного шлака и снижение его агрессивности. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу выплавки стали в конвертере, включающему присадку в конвертер шлакораскисл .ющей добавки, в качестве последней используют шлам титаномагниевого производства, которьй ввод т в конвертер через 0,5-2,0 мин после окончани продувки ванны кислородом в количестве 2-10 кг на 1 т стали. 762 после чего через 1-3 мин плавку слива от из конвертера в ковш. Кроме того, одновременно со шламом титаномагниевого производства в конвертер ввод т 3-7 кг на 1 т стали извести. Причем используют шлам титаномагнйевого производства следующего состава , мас.%: Магний3-8 Титан1-4 Окись магни 6-10 Двуокись титана 3-6 Хлориды магни , натри , кали , - хрома, кальци Остальное Фракционный состав шлама 50-150мм, т.пл. менее 1050С. Шлам имеет низкую стоимость (11-14 руб/т), так как вл етс отходом производства. Объемный вес шлама колеблетс в пределах 2,0-3,0 г/см т.е. в интервале значений обьемного веса конвертерного шлака. Шлам при присадке в конвертер, име низкую температуру плавлени и объемньй вес, близкий к объемному весу конвертерного шлака, раствор етс в нем в течение 0,5-1 мин и вступает с ним во взаимодействие. При этом происход т следующие процессы . Магний и титан производ т раскисл ющее воздействие на шлак, а вновь образующиес окислы магни вместе с имеющимис в шлаке повьш1ают основность конвертерного шлака. Имеющиес в составе шлама хлориды магни , натри , кали , кальци оказывают сильное разжижаюп1ее воздействие на конвертерный шлак, повьш1ают его рафинир1Г;вщую способность. Кроме того, хлориды частично диссоциируют и свободные магний, натри , калий, кальций и хром дополнительно раскисл ют шлак и металл. Образовавшиес окислы натри и кали также првьшзают рафинирующую способность, а окислы кальци и магни - основность шлака. Химический состав шлама определ етс особенност ми титаномагниевого производства. В табл. 1 приведены оптимальные составы шлака (варианты 1-3) в предлагаемых пределах и варианты вне предлагаемых пределов (4-5), а также изменение окисленности шлака и металла , угара кремни и марганца в ковше и содержание серы в зависимости от расхода щлама.The invention relates to ferrous metallurgy, namely, to the technology of steel production in oxygen converters. There is a known method of smelting steel in an open-hearth furnace, including preliminary deoxidation of metal by aluminum alloy with titanium based on iron Cl3. This method provides a definite decrease in deoxidizing carbon and element content fluctuations in steel, but does not neutralize slag, since at a density of 7.1 - 7.5 g / cm only metal is used. There is also known a method of steel melting in a converter, which includes feeding manganese-containing materials into the converter, increasing the manganese content in the metal by 10-15% more than in the finished steel, and introducing barium-containing components in the amount. 2.0-2.5 kg bari per 1 ton of metal 23. This method provides a definite improvement in the quality of the metal, but is difficult to use, expensive and, moreover, does not solve the issue of neutralizing aggressive converter slags. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed method is the method of smelting steel in the converter, which includes an additive in the converter of the slag-forming additive Z. However, the use of this additive leads to a reduction in the basicity of the slag due to the presence of 20% SiOj in it. In addition, the presence of carbon in an amount of 36% makes it difficult to melt low carbon steels. The purpose of the invention is to improve the quality of the metal and reduce the consumption of deoxidizing agents, increase the refining capacity of the converter slag and reduce its aggressiveness. The goal is achieved by the fact that according to the method of smelting steel in the converter, which includes an additive in the converter of a slag-forming additive, as the latter, titanium-magnesium sludge is used, which is introduced into the converter 0.5-2.0 minutes after the end of the bathing with oxygen in the number of 2-10 kg per 1 ton of steel. 762, then after 1-3 minutes the melting of the drain from the converter to the ladle. In addition, simultaneously with the sludge of titanium-magnesium production, 3-7 kg per 1 ton of lime steel were introduced into the converter. Moreover, titanium-magnesium sludge production of the following composition is used, wt.%: Magnesium 3-8 Titanium 1-4 Magnesium oxide 6-10 Titanium dioxide 3-6 Magnesium chlorides, sodium, potassium, - chromium, calcium Else Fractional composition of sludge 50-150 mm, mp . less than 1050С. Sludge has a low cost (11-14 rub / t), as it is a waste product. The bulk weight of the sludge ranges from 2.0 to 3.0 g / cm i. in the range of values of the bulk weight of the converter slag. The sludge at the addition to the converter, having a low melting point and a bulk weight close to the bulk weight of the converter slag, dissolves in it within 0.5-1 min and interacts with it. When this happens the following processes. Magnesium and titanium produce a deoxidizing effect on the slag, and the newly formed magnesium oxides, together with the existing in the slag, increase the basicity of the converter slag. The chlorides of magnesium, sodium, potassium, and calcium, which are present in the sludge, have a strong liquefying effect on the converter slag, increasing its refined level; In addition, chlorides partially dissociate and free magnesium, sodium, potassium, calcium and chromium additionally deoxidize slag and metal. The formed oxides of sodium and potassium are also refining capacity, and the oxides of calcium and magnesium are the basicity of slag. The chemical composition of the sludge is determined by the characteristics of titanium-magnesium production. In tab. 1 shows the optimal slag compositions (options 1-3) within the proposed limits and options outside the proposed limits (4-5), as well as the change in the oxidation of slag and metal, silicon and manganese burnout in the ladle and the sulfur content depending on the consumption of schlama.

Таблица 1Table 1

Содержание закиси железа в шлаке, %: 1820 до присадки шлама 5,04,5 после присадки шлама Содержание кислорода в металле в конвертере, %: 0,0550,065 до присадки шлама 0,0450,045 после присаДки шлама Угар в ковше, : кремний марганец Содержание серы в металле, %: 0,017 0,016 на выпуске 0,014 0,012 в готовой стали Степень десульфурации.Iron oxide content in slag,%: 1820 before sludge additive 5.04.5 after sludge additive Content of oxygen in the metal in the converter,%: 0.0550.065 before sludge additive 0.0450.045 after sludge attachment Coke in the ladle,: manganese silicon Sulfur content in metal,%: 0.017 0.016 on the issue 0.014 0.012 in the finished steel The degree of desulfurization.

При расходе шлама 2-10 кг/т содержание закиси железа снижаетс до 4,2-5,0%, а кислорода в металле до 0,042-0,045%. При расходе шлама меньше нижнего предела (вариант 4) содержание FeO сокращаетс только до 12,0%, не наблюдаетс заметного снижени окисленности металла. Превышение расходом шлама верхнего предела (вариант 5) не обеспечивает дополнительного снилсени содержани FeO и кислорода в металле в сравнении с вариантом 3 (табл. 1), а ведет только к увеличению расходаWith a slurry consumption of 2–10 kg / t, the content of ferrous oxide decreases to 4.2–5.0%, and oxygen in the metal drops to 0.042–0.045%. When the slurry consumption is less than the lower limit (option 4), the FeO content is reduced only to 12.0%, and there is no noticeable decrease in metal oxidation. Excess consumption of the upper limit sludge (option 5) does not provide an additional decrease in the content of FeO and oxygen in the metal in comparison with option 3 (Table 1), but leads only to an increase in the consumption

шлама и количества шлака в конвертере .sludge and amount of slag in the converter.

В указанных пределах расхода шлама значительно сокращаетс угар кремни и марганца в ковше в сравнеНИИ с вариантом 4 (расход менееWithin the specified limits of sludge consumption, the waste of silicon and manganese in the ladle is significantly reduced in comparison with option 4 (consumption less than

предлагаемых пpeдeлaв, что объ сн етс снижением окисленности шлака и металла, оказывающих решающее вли ние на величину угара раскислителей.proposed, which is explained by a decrease in the oxidation of slag and metal, which have a decisive influence on the magnitude of the deoxidizing agent.

При расходе шлама более предлагаемых пределов (дариант 5) угар кремни и марганца в сравнении с вариантом 3 не снижаетс , что объ сн етс 20,520 4,212,0 0,068 0,0700,070 0,040 0,0420,062 0,018 0,016 0,019 0,013 0,015 0,015At the consumption of sludge over the proposed limits (dariant 5), the loss of silicon and manganese in comparison with option 3 does not decrease, which is explained by 20.520 4.212.0 0.068 0.0700.070 0.040 0.0420.062 0.018 0.016 0.019 0.013 0.015 0.015

близкими значени ми окисленности шлака и металла в этом случае. При использовании шлама в предлагаемых пределах степень десульфурации металла составл ет 17,6-28,0%, а ниже предлагаемых пределов только 7,0%. Расход шлама выше верхнего предела не приводит, к повышению степени десульфурации в сравнении с вариантом 3. I ,similar values of slag and metal oxidation in this case. When using sludge within the proposed limits, the degree of desulfurization of the metal is 17.6-28.0%, and below the proposed limits only 7.0%. Sludge consumption above the upper limit does not lead to an increase in the degree of desulfurization in comparison with option 3. I,

Таким образом, использование шлама титано-магниевого производств Предлагаемый 0,3 0,3 способ 0,3 0,65 Thus, the use of sludge titanium-magnesium production The proposed 0.3 0.3 0.3 0.3 0.65

в предлагаемых пределах приводит к снижению угара и расхода раскислителей , а также к улучшению качества металла за счет снижени содержани серы и сокращени количества неметаллических включений (в результате снижени угара раскислителей).within the proposed limits, leads to a reduction of carbon loss and consumption of deoxidizing agents, as well as to an improvement in the quality of the metal due to a decrease in the sulfur content and a reduction in the amount of non-metallic inclusions (as a result of a decrease in the carbon dioxide deoxidation ratio).

В табл. 2 приведены данные о химическом составе шлаков при присадке извести в предлагаемом диапазоне ее расхода, без извести, а также химический состав шлаков сравнительных плавок, т.е. без использовани шлама. Таблица 2 4,92 0,122 12,5 50,25 6,24 8,31 2,38 4,92 0,48 4,60 0,13012,7852,15 6,82 9,67 1,52 5,67 0,45 Как видно из табл. 2, шлаки с использованием извести и шлама имеюТ максимальную основность (4-4,1) и коэффициент распределени серы между шлаком и металлом, равный 10-10,1. При использовании только шлама основ ность несколько снижаетс , а коэффициент распределени серы уменьшаетс до 7,0-8.,5. На сравнительных плавках основность падает до 3-3,1, а коэффициент распределени составл ет всего 4,0.. Таким образом, данные табл. 2 показывают, что использование предл гаемого способа значительно повышает рафинирующую способность шлаков. Пример. При вьтлавке стали марки 15 ПОТ в 300-тонном кислородно конвертере через 1 мин после окончани продувки в конвертер ввод т 1,5 (5 кг/т стали) шрама титаномагниево производства состава, мас.%: Магний Окись магни Двуокись титана Хлориды магни , натри , кали , хрома, кальци 1,5т (5 кг/т и одновременно с ним стали) извести. Шлам ввод т в кусках размером 50-100 мм, а известь фракции 10-20 м Через 1 мин после присадки шлама плавку сливают в ковш и в процессе слива ввод т раскислители. Содержание закиси железа в конвертерном шлаке после присадки шлама снижаетс с 18 до 5%, а кислорода в металле с 0,065 до 0,045%. Угар кремни и марганца в ковше составл ет соответственно всего 9 и 7%. Содержание серы в готовом металле в сравнении с содержанием ее на выпуске снижаетс на 0,004%. Преимущества предлагае:мого способа перед известным вы влены на сравнительных плавках, вьтлавленных без использовани шлама титаномагниевого производства. Содержание закиси железа у этих плавок на выпуске 20%, а кислорода в металле 0,067%. Угар кремни и марганца соответственно 20 и 15%, процесс десульфации ненаблюдаетс . Расход ферросплавов на обычных плавках на 3,0 кг/т стали выше, чем на плавках, вьтлавленных по предложенному способу с использованием шлама титаномагниевого производства. Содержание.силикатных включений на сравнительных плавках в пределах 2-2,5 баллов, а на плавках по предлагаемому способу снижаетс до 1,0-1,5 балла, что вл етс результатом раскисл ющего и рафинирук цего воздействи шлама. При сливе металла и щлака в ковш из конвертера после присадки в него шлама, практически не происходит окислени раскислителей шлаком, что приводит к их экономии. Таким образом, использование шлама титаномагниевого производства, вл ющегос отходом этого производства , позвол ет уменьшить расход ферросплавов , повысить качество металла и снизить его себестоимость.In tab. 2 shows data on the chemical composition of slags with lime additive in the proposed range of its consumption, without lime, as well as the chemical composition of slags of comparative melts, i.e. without using sludge. Table 2 4.92 0.122 12.5 50.25 6.24 8.31 2.38 4.92 0.48 4.60 0.13012.7852.15 6.82 9.67 1.52 5.67 0 45 As can be seen from the table. 2, slags using lime and sludge have T the maximum basicity (4-4,1) and the distribution coefficient of sulfur between the slag and metal is 10-10.1. When using only sludge, the core decreases slightly, and the sulfur distribution coefficient decreases to 7.0-8., 5. In comparative swimming trunks, the basicity drops to 3-3.1, and the distribution coefficient is only 4.0. Thus, the table. 2 show that the use of the proposed method significantly increases the refining capacity of slags. Example. When steel grade 15 POT was melted in a 300-ton oxygen converter, 1.5 min. (5 kg / ton of steel) of titanium and magnesium production of the composition, in wt.%, Were introduced into the converter after 1 minute: Magnesium Magnesium oxide Titanium dioxide Chlorides of magnesium, sodium , potassium, chromium, calcium 1,5t (5 kg / t and at the same time steel) lime. The sludge is introduced in pieces of 50–100 mm in size, and the lime fractions are 10–20 m. After 1 min after the sludge is added, the melt is poured into the ladle and deoxidizing agents are introduced during the draining process. The content of ferrous oxide in the converter slag after the addition of sludge decreases from 18 to 5%, and the oxygen in the metal from 0.065 to 0.045%. Silicon and manganese carbon monoxide are only 9 and 7% respectively. The sulfur content in the finished metal in comparison with its content at the output is reduced by 0.004%. The advantages of the proposed method are: before the known method were discovered on comparative melts produced without the use of titanium-magnesium sludge. The content of ferrous oxide in these heats at the release of 20%, and oxygen in the metal 0,067%. Silicon and manganese carbon monoxide, respectively, 20 and 15%, the desulfation process is not observed. The consumption of ferroalloys in conventional swimming trunks by 3.0 kg / t of steel is higher than in swimming trunks produced by the proposed method using sludge from titanium-magnesium production. The content of silicate inclusions in comparative swimming trunks is in the range of 2-2.5 points, while in the melts of the proposed method it decreases to 1.0-1.5 points, which is a result of the deoxidizing and refining effect of the sludge. When metal and slag are drained into the ladle from the converter after the sludge is added to it, the deoxidizing agents do not oxidize with slag, which leads to their saving. Thus, the use of sludge from titanium and magnesium production, which is a waste of this production, allows to reduce the consumption of ferroalloys, improve the quality of the metal and reduce its cost.

Claims

1. METHOD FOR Smelting Steel

In the Converter, which includes an additive in the converter of a slag-oxidizing additive, characterized in that, in order to improve the quality of the metal and reduce the consumption of deoxidizing agents, titanium-magnesium slurry is used as a slag-reducing additive, which is introduced into the converter 0.5-2.0 minutes after the end of purging baths with oxygen in an amount of 2-10 kg per 1 ton of steel, after which after 1-3 minutes the melt is drained from the converter into the ladle.

2. The method according to claim 1, with the fact that, in order to increase the refining ability of the converter slag and reduce its aggressiveness, 3-7 kg per 1 will be added to the converter simultaneously with the titanium-magnesium slurry production t steel lime.

3. The way to pop, 1. distinguished by the fact that they use titanomagnesium sludge. production of the following composition, wt.%:

SU.,. 1148876

Magnesium 3-8 Titanium 1-4 Magnesium oxide 6-10 Titanium dioxide 3-6 Magnesium chloride sodium potassium chromium calcium Rest

I