SU1337419A2

SU1337419A2 - Method of melting steel

Info

Publication number: SU1337419A2
Application number: SU843813130A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Андреев; Владимир Иванович Вершинин; Яков Андреевич Гильдебрандт; Евгений Федорович Демичев; Николай Федорович Бастраков; Константин Филлипович Дорн; Михаил Борисович Оржех; Владимир Ефимович Пащенко; Юрий Павлович Снитко; Николай Андреевич Фомин
Original assignee: Восточный филиал Института черной металлургии
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1987-09-15

Abstract

Изобретение относитс к области черной металлургии и может быть использовано при вьшлавке стали с низким содержанием серы. С целью повышени степени десульфурации металла, стабилизации усвоени легирующих добавок , повышени качества и сокращени длительности плавки предложено в ковш на нераскисленный печной шлак присаживать, смесь извести и плавикового шпата одновременно с раскисли- тел ми. Расход смеси 20.0-280 кг/т ишака, соотношение известь:шпат 2:1. Присадка смеси в ковш позвол ет со - кратить длительность доводки плавки в печи, повысить основность шлака, что положительно сказываетс на технико-экономических показател х процесса . 1 табл. с (Л 00 со 4 со N)The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in the smelting of low-sulfur steel. In order to increase the degree of desulfurization of the metal, stabilize the assimilation of dopants, improve the quality and shorten the duration of smelting, it is proposed to seat the mixture of lime and fluorspar simultaneously with deoxidizing agents on the deoxidized furnace slag. Mix consumption of 20.0-280 kg / ton of donkey, lime: spar ratio 2: 1. The addition of the mixture to the ladle allows shortening the duration of the smelting finishing in the furnace, increasing the slag basicity, which has a positive effect on the technical and economic indicators of the process. 1 tab. with (L 00 with 4 with N)

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , а-именно к производству стали в электросталеплавильных печах и других сталеплавильных агрегатах (мартеновских печах и конвертерах), и вл етс дополнительным к основному по авт. св. № 876729.The invention relates to ferrous metallurgy, namely, the production of steel in electric steel-smelting furnaces and other steel-making units (open-hearth furnaces and converters), and is complementary to the main one by the author. St. No. 876729.

Цель изобретени - повышение степени десульфурации металла.The purpose of the invention is to increase the degree of desulfurization of the metal.

В основном изобретении описан способ производства стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате под одним или несколькими окислительными шлаками, выпуск окис- лительного шлака в ковш до слива металла , обработку шлака раскислител - ми и последующий слив на этот шлак металла, при этом при выплавке стали в 40-тонной электропечи данный способ обеспечивает улучшение технико-экономических показателей: в готовом металле содержитс в среднем 0,015% серы (средн степень десульфурации 31 %The main invention describes a method of steel production, including steel production in a steelmaking unit under one or several oxidizing slags, production of oxidizing slag in a ladle before metal is drained, deoxidizing slag and subsequent draining of this metal slag, while smelting steel in a 40-ton electric furnace, this method provides improved technical and economic indicators: the finished metal contains an average of 0.015% sulfur (the average degree of desulfurization is 31%

Однако достигаема степень десуль- фурации недостаточна при работе на высокосернистой шихте и в тех случа х , когда требуетс обеспечить в металле пониженное содержание серы. Кроме того, при восстановлении окис- лов железа и марганца раскислител ми в ковше вьщел етс значительное количество тепла. Это приводит к чрезмерному перегреву шлака и, как следствие , к нестабильному усвоению леги- рутощих добавок.However, the degree of desulfurization that is achieved is insufficient when working on a high-sulfur mixture and in those cases when it is required to ensure a reduced sulfur content in the metal. In addition, in reducing the oxides of iron and manganese, deoxidizing agents in the ladle generate a significant amount of heat. This leads to excessive overheating of the slag and, as a result, to unstable assimilation of the doping additives.

Дл повышени степени десульфурации необходимо в печь вводить известь . Введение извести в печь удлин ет плавку и требует дл первооче- редного выпуска шлака в ковш перегрева его в печи. С другой стороны, дл стабилизации усвоени легирующих бавок, приса}киваемых в ковш, этот перегрев не допустим Это противоре- чие приводит к тому, что на р де плавок не обеспечиваютс одновременно высокий уровень десульфурации металла и стабильное усвоение легирующих элементов. Более того, задержка с вы пуском из печи шлака приводит иногда к получению стали с высоким содержанием серы и алюмини , что увеличивает отбраковку по поверхностным дефектам . To increase the degree of desulfurization, it is necessary to introduce lime into the kiln. The introduction of lime into the furnace lengthens the smelting and requires, for the primary release of slag into the ladle, overheating it in the furnace. On the other hand, in order to stabilize the assimilation of alloying deposits attached to the ladle, this overheating is not permissible. This contradiction leads to the fact that a high level of metal desulfurization and stable assimilation of the alloying elements are not ensured at a number of heats. Moreover, the delay in the release of slag from the furnace sometimes leads to the production of steel with a high content of sulfur and aluminum, which increases the rejection of surface defects.

Подача шлакообразующих материалов состо щих из извести и плавикового шпата, в ковш на нераскисленный печной ш.г1ак содержащий 8-12% FeO, обеспечивает их быстрое усвоение за счет образовани иа поверхности кусков извести легкорастворимых ферритов кальци . Кроме того, тепло, поступающее от экзотермических реакций раскисли- телей с окисленным шлаком, идет на нагрев и растворение шлакообразующей смеси, и не на перегрев шлака. В результате образуетс -жидкоподвижный высокоосновный шлак. Взаимодействие выпускаемого металла с таким шлаком обеспечивает эффективную десульфура- цию стали, а отсутствие перегрева шлака способствует более высокому и стабильному усвоению легирующих добавок .The supply of slag-forming materials consisting of lime and fluorspar into the ladle to the non-oxidized furnace grill containing 8-12% FeO ensures their rapid absorption by forming the surface of lime-soluble calcium ferrites. In addition, heat coming from exothermic reactions of deoxidizers with oxidized slag goes to heat and dissolve the slag-forming mixture, and not to overheat the slag. As a result, a mobile, highly basic slag is formed. The interaction of the produced metal with such a slag provides effective desulfurization of the steel, and the absence of slag overheating contributes to a higher and more stable assimilation of the alloying additives.

Кроме того, перенос корректировки основности шлака из печи в ковш сокращает длительность плавки (доводки) и за счет низкой основности и гомогенности выпускного шлака обеспечивает его высокую жидкоподвижность и нормальный сход из печи.In addition, the transfer of the correction of the basicity of the slag from the furnace to the ladle reduces the duration of smelting (refining) and due to the low basicity and homogeneity of the final slag ensures its high liquid mobility and normal removal from the furnace.

Выпускной шлак, содержащий,%: FeO 8-15; SiOj 13-20; AljO, 3-10, дл обеспечени надежного первоочередного схода из печи должен содержать не более 40-45% СаО. Формирующийс же в ковше рафинировочный шлак обеспечивает необходимую степень рафинировани металла при основности шлака не менее двух и составе,%: СаО 45-55; SiO{ 1520; AljO; 5-10; CaF. 6-8; FeO 0,5- 1,5. Получение такого шлака с учетом восстановлени окислов железа и марганца из печного ишака достигаетс при присадке в ковш не менее 200 кг/т шлака шлакообразующихс материалов, состо щих из извести и плавикового шпата. Присадка шлакообразующих материалов в меньшем количестве не обеспечивает необходимую степень десульфурации стали. Кроме того, не снижаетс полностью перегрев шлака от экзотермических реакций, дости- более 2000 С, что приводит к нестабильному усвоению элементов. Присадка шлакообразуюш 1х материалов в количестве более 280 кг/т шлака приводит к переохлаждению и загущению шлака, что также влечет за собой снижение стабильности усвоени легирующих элементов и показателей десульфурации .The final slag containing,%: FeO 8-15; SiOj 13-20; AljO, 3-10, in order to ensure a reliable first-order exit from the furnace, must contain no more than 40-45% CaO. The refining slag formed in the ladle provides the necessary degree of refining of the metal with a basicity of slag of at least two and the composition,%: CaO 45-55; SiO {1520; AljO; 5-10; CaF. 6-8; FeO 0.5-1.5. The production of such slag, taking into account the reduction of iron oxides and manganese from the furnace donkey, is achieved by adding not less than 200 kg / ton of slag-forming slag materials to the ladle, consisting of lime and fluorspar. Additive slag-forming materials in smaller quantities does not provide the necessary degree of desulfurization of steel. In addition, slag overheating from exothermic reactions is not completely reduced, reaching more than 2000 ° C, which leads to unstable assimilation of elements. The addition of slag-forming 1x materials in the amount of more than 280 kg / t of slag leads to overcooling and thickening of the slag, which also entails a decrease in the stability of the assimilation of alloying elements and desulfurization indicators.

Отношение массы извести к массе плавикового шпата, равное двум, определ етс необходимостью получени The ratio of the mass of lime to the mass of fluorspar, equal to two, is determined by the need to obtain

жидкоподвижного ковшевого ш-пака. При большем расходе плавикового шпата шлак становитс слишком жидким, что приводит к разъеданию футеровки и снижению ее стойкости. При-меньшем расходе увеличиваетс в зкость шлакаliquid bucket w-pack. With a higher consumption of fluorspar, the slag becomes too liquid, which causes the lining to corrode and reduce its durability. With less consumption, the viscosity of the slag increases.

Пример 1. В 100-тонной электропечи выплавлено 50 плавок стали 40Х. Корректировку основности шпака производили в печи путем присадки извести и плавикового шпата в количестве 10-15 и 2-4 кг/т соответственно. Кроме того,-на дно ковша давали 2 - 2,5 кг/т алюмини , ферросилиций и силикомарганец. Выпускали из печи в первую очередь максима.пьно возможное количество печного шлака. Затем на раскисленный в ковше шпак сливали остальной металл.Example 1. In a 100-ton electric furnace, 50 40X steel melts were melted. The correction of the basicity of the shpak was made in the furnace by the addition of lime and fluorspar in the amount of 10-15 and 2-4 kg / t, respectively. In addition, at the bottom of the ladle, 2-2.5 kg / t of aluminum, ferrosilicon, and silico-manganese were given. First of all, maxim was produced from the furnace. The possible amount of furnace slag. Then the rest of the metal was poured onto the putty, deoxidized in a ladle.

Пример 2. Б той же печи выплавл ли п ть плавок стали 40Х по следующей технологии. Шлак окислительного периода., содержащего 40-45% СаО, частично сливали в шлаковню дл получени его в печи в количестве 4-6 т.. Шлак в печи корректировали только путем присадки перед его выпуском плавикового шпата в количестве 200 кг. Шлак сливали из печи в ковш в первую очередь, присаживали на него смесь из извести и шпата в количестве 400- 600 кг (100 кг/т шлака), вводили в ковш гранулированный алюминий в количестве 2 кг/т металла, ферросилиций и силикомарганец, после чего сливали остальной металл.Example 2. The same furnace melted five melts of 40X steel using the following technology. The slag of the oxidation period, containing 40-45% CaO, was partially poured into the slag to obtain it in the furnace in the amount of 4-6 tons. The slag in the furnace was corrected only by an additive before its release of fluorspar in the amount of 200 kg. Slag was poured from the furnace into the ladle in the first place, a mixture of lime and spar in the amount of 400-600 kg (100 kg / ton of slag) was placed on it, granulated aluminum in the amount of 2 kg / ton of metal, ferrosilicon and silicomanganese were introduced into the ladle what did the rest of the metal.

П р и м е р 3. Выплавлено п ть плавок стали 40Х по технологии, описанной в примере 2, с той разницей, что количество присаживаемой на шлак в ковше .смеси из извести и .плавикового шпата составило 800-1200 кг (200 кг/т, шлака) .PRI me R 3. Melted five heats of 40X steel according to the technology described in Example 2, with the difference that the quantity of lime and harsh spar mixture deposited on the slag in the ladle was 800-1200 kg (200 kg / t, slag).

П р и м е р 4. Выплавлено п ть плавок стали 40Х по аналогичной тех- .нологии с присадкой в ковш смеси в количестве 1000-1500 кг (250 кг/т шлака)...PRI me R 4. Melted five heats of steel 40X by the same technology with an additive in the mixture ladle in the amount of 1000-1500 kg (250 kg / ton of slag) ...

П р и м е р 5. Выплавлено п ть плавок стали 40Х по аналогичной технологии с присадкой в ковш смеси вPRI me R 5. Melted five melts of steel 40X on the same technology with an additive in the ladle mixture in

количестве 1100-1600 кг (280 кг/т шлака). the number of 1100-1600 kg (280 kg / t slag).

П р и м е р 6. Выплавлено п тьPRI me R 6. Smelted five

плавок стали 40Х по аналогичной тех- 40X steel melts for a similar technical

нологии с присадкой в ковш смеси вblends in bucket mix

количестве 1600-2400 кг (400 кг/т шлака).the number of 1600-2400 kg (400 kg / t slag).

Полученные результаты по десулг,фурации , стабильности усвоени кремни и другие данные приведены в таблице. Из приведенных данных следует,что выплавка стали по предлагаемой технологии (примеры 3-5) обеспечивает поThe results obtained on desulg, fura tion, stability of silicon absorption and other data are given in the table. From the data it follows that the steel production by the proposed technology (examples 3-5) provides

сравн ёнию с известной (пример 1) значительное (в 2 раза) повышение степени десульфурации. При этом без дополнительного оборудовани дл внепеч- ной обработки обеспечиваетс возмож-.compared with the known (example 1), a significant (2 times) increase in the degree of desulfurization. In this case, without additional equipment for after-treatment, it is possible.

ность выплавки высококачественного металла с содержанием серы до 0,025%- и в северном исполнении - до 0,015- 0,020%. Надежное получение серы в металле в количестве не более 0,020%the quality of smelting high-quality metal with a sulfur content of up to 0.025% - and in the northern version - up to 0.015–0.020%. Reliable production of sulfur in the metal in an amount of not more than 0.020%

повьшгает также гор чую пластичность металла, что резко снижает отбраковку металла по поверхностным дефектам. Повышаетс стабилизаци усвоени легирующих элементов, что значительно увеличивает над ежность получени заданного химического состава. Б 2 раза сокращаетс длительность доводки , что соответствует повышению производительности электропечи на 8-10%.It also increases the hot plasticity of the metal, which drastically reduces the rejection of metal due to surface defects. The stabilization of the assimilation of alloying elements increases, which significantly increases the urgency of obtaining a given chemical composition. The finishing time is reduced by 2 times, which corresponds to an increase in the performance of an electric furnace by 8-10%.

Описываемый способ может быть ис- The described method can be used

пользован и в других сталеплавильнькused in other steelmaking

агрегатах, например кислородных конвертерах .units, such as oxygen converters.

Claims

Invention Formula

The method of steel production by auth. No. 876729, characterized in that, in order to increase the degree

desulfurization of the metal., stabilization of the assimilation of alloying additives, increasing the quality of the metal and reducing the duration of smelting, a mixture of lime and fluorspar in the amount of 200–280 kg / ton of slag is added to the deoxidizing furnace slag in addition to deoxidizing agents. spar 2: 1.

Prnecha im. In the numerator - the average of eauche and enn nat “le - limits.