SU1696485A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в кодовых сталеплавильных агрегатах. Цель изобретени  - повышение степени дефос- фации стали. При концентрации углерода в расплаве 0,7-1,2% первые 30-40% извести загружают совместно со шлаком ПВА в соотношении 1:(), а остальную часть извести загружают при содержании углерода 0,2-0,6% в соотношении со шлаком ,1- 0,2), Причем в первой порции присаживают шлак ПВА фракции 0-20...0-30 мм, а во второй фракции 0-200...0-300 мм. Шлак ПВА мелкой фракции, вводимый в начале доводки , обеспечивает быстрое и полное ратство- рение извести без снижени  окисленности печного шлака, а шлак ПВА крупной фракции , вводимый в конце доводки и содержащий повышенную концентрацию алюмини , обеспечивает быстрое растворение основной массы извести, вводимой в печь. 2 з.п.ф-лы, 2 табл. W Ј

Description

Изобретение относитс  к металлургии, конкретнее к выплавке стали в подовых сталеплавильных агрегатах.

Цель изобретени  - повышение степени дефосфорации стали.

Способ осуществл ют следующим образом .

В ванну в период доводки ввод т шлак производства вторичного алюмини  совместно с известью двум  порци ми, причем при достижении концентрации углерода в расплаве 0,7-1,2% первые 30-40% извести загружают совместно со шлаком производства вторичного алюмини  в соотношении 1:(3-5), а остальную часть извести загружают при содержании углерода 0,2-0,6% в со- отношении со шлаком 1:(0,1-0,2), причем в

первой порции присаживают шлак производства вторичного алюмини  фракции 0- 20...0-30 мм, а во второй - фракции 0-200...0-300 мм.

Пример. Сталь марки 09Г2С выплавл ют в 500-тонной мартеновской печи, работающей скрапрудным процессом с продувкой ванны кислородом (интенсивность 3000м3/ч). В период завалки в печь загружают 300 т металлолома и 38 т известн ка и заливают 220 т жидкого чугуна, содержащего , %: углерод 3,9; кремний 0,7; фосфор 0,12; сера 0,008. Продувку металла кислородом начинают после слива 2/3 всего чугуна (150 т). В период плавлени  осуществл ют скачивание 16 м3 первичного шлака. По ходу доводки осуществл ют присадку

о ю

к

00

ел

извести и шлака ПВА по различным вариантам . Суммарна  масса введенной извести во всех случа х составл ет 6 т. Раскисление стали производ т силикомарганцем и 65%- ным ферросилицием в ковше. Во врем  выпуска с помощью специального устройства отсекают 80% печного шлака. Продолжительность плавки определ ют временем получени  концентрации углерода 0,08% и температуры металла t630°C и составл ет 8,5-8,6 ч (продолжительность плавлени  2,2 ч, доводки,.2,1 ч).

Технической сущностью изобретени   вл етс  создание на всех этапах доводки благопри тных условий дл  проведени  процесса дефосфорации. В начале доводки при высоком содержании углерода в металле , низкой его температуре и высокой окис- ленности шлака оптимальным вариантом дефосфорации  вл етс  повышение основности шлака без снижени  его окисленно- сти и температуры, причем растворение извести должно быть проведено быстро и с максимально возможной полнотой протекани  процесса. Дл  реализации этого режима в предлагаемом способе используетс  мелка  фракци  шлака производства вторичного алюмини  (шлака ПВА), быстро раствор юща с  в печном шлаке и содержаща  минимальное количество металлического алюмини . Небольшие добавки извести к шлаку ПВА необходимы дл  снижени  его температуры плавлени  и повышени  скорости растворени . При этом происходит быстрое нарастание основности шлака за счет перевода в жидкое состо-  ние извести, образовавшейс  при разложении известн ка, введенного в завалку .

В начале присадки первой порции шла- кообразующих материалов при содержании углерода более 1,2% замедл етс  процесс их растворени  в печном шлаке из-за его низкой температуры и высокой пенистости. При этом вводимые материалы ошлаковы- ваютс , образуютс  труднорастворимые конгломераты - корки, что ведет к снижению скорости шлакообразовани  и сниже- нию скорости нарастани  основности печного шлака. При вводе первой порции шлакообразующих материалов при содержании углерода менее 0,7% в значительной степени сокращаетс  период активной обработки металла высокоосновным шлаком при этом, если продолжительность доводки сохран етс  неизменной (а это об зательное требование, св занное с необходимостью поддержани  на заданном .уровне объема производства стали), степень дефосфорации за период доводки снижаетс 

за счет повышени  содержани  фосфора в готовой стали.

При вводе в первой порции более 40% извести от общего ее количества, расходуемого на плавку, снижаетс  степень ее усвоени  из-за того, что одновременно в шлак переходит известь, неусвоенна  в период плавлени . Вследствие того, что масса изве- сти,усваиваемой шлаком в единицу време0 ни,  вл етс  конечной величиной, ввод избыточного количества извести приводит к повышению гетерогенности шлака и снижению его рафинирующей способности, в первую очередь фосфоропоглотительного

5 потенциала. При вводе в первой порции менее 30% шлак не достигает полного насыщени  известью, что приводит к недоиспользованию его рафинирующих возможностей и снижению степени дефос0 форации металла в период доводки.

При соотношении извести и шлака ПВА в первой порции более 1:3 (более 0,3, т.е., например 0,5) массы введенной в шлак окиси алюмини  недостаточно дл  полно5 го растворени  неусвоенной извести, содержащейс  а шлаке после расплавлени  ванны, а также извести, вводимой в первой порции, что приводит к снижению фосфо- ропоглоту льной способности шлака и сте0 пени дефоиюрации стали.

При соотношении извести и шлака ПВА в первой порции менее 1:5 (менее 0,2, т.е. например, 0,05) в шлаке образуетс  избыток глинозема, повышающий температуру

5 плавлени  печного шлака, т.е. снижающий величину нагрева над линией ликвидус, что приводит к повышению в зкости шлака, снижению скорости дефосфорации и ее степени за врем  доводки.

0 Присадка основной массы извести, т.е. второй порции, при содержании углерода более 0,6% нецелесообразна вследствие того , что в этот период еще не завершено растворение извести первой порции и ввод

5 большой массы извести приводит к загущению шлака за счет повышени  его гетерогенности с соответствующим снижением скорости дефосфорации.

Присадка второй порции извести при

0 содержании углерода менее 0,2% нецелесообразна вследствие того, что при этом резко сокращаетс  врем  рафинировани  стали высокоосновным шлаком. Даже в случае выплавки низкоуглеродистой стали с

5 заданной концентрацией углерода перед выпуском 0,07-0,08% к моменту ее получени  и достижени  требуемой температуры процесс растворени  основной массы извести в этот период только завершаетс , т.е. времени на обработку стали высокоосновным шлаком практически не остаетс , что приводит к снижению степени дефосфора- ции металла.

Шлак производства вторичного алюмини   вл етс  отвальным продуктом предпри тий, что определ ет его недефицитность и низкую стоимость. В процессе исследовани  шлака ПВА установлено, что различные его фракции содержат различную концентрацию металлического алюми- ни . Данные химического анализа, характеризующие эту зависимость, приведены в табл.1.

Существенные различи  в химическом составе отдельных фракций шлака ПВА обуславливают необходимость их раздельного применени . Так, на первом этапе присадки извести, когда необходимо максимально снизить в зкость печного шлака, не раскисл   его, целесообразно ис- пользовать шлак ПВА фракции 0-30 мм, так как содержание алюмини  в нем незначительно , а масса разжижающих компонентов (AtaOa. NaaO + K20) максимальна. При этом в предварительных экспериментах уста- новлено, что при снижении фракции шлака, примен емого в первой порции, менее 0-20 мм незначительное изменение его химического состава не приводит к каким-либо тех- нологическим изменени м. При использовании в первой порции шлака крупностью более 0-30 мм содержание металлического алюмини  повышаетс  до значений , при которых происходит снижение окисленности печного шлака, а содержание разжижающих компонентов снижаетс , что приводит к повышению в зкости печного шлака, при этом степень дефосфорации металла снижаетс .

Во второй порции вводимого в печь шлака ПВА, присаживаемого вместе с большим количеством извести, высокое содержание металлического алюмини   вл етс  полезным вследствие того, что выдел емое тепло за счет его окислени  обеспечивает быстрое растворение вводимой извести в шлаке малой в зкости, образовавшемс  после присадки первой порции шлака ПВА. Кроме того, основна  масса алюмини  сосредоточена в крупных кусках шлака, име-

ющих низкую плотность и плавающих по поверхности шлака, что создает услови  дл  преимущественного окислени  алюмини  атмосферным кислородом, т.е. при сохранении достаточной окисленности печного шлака.

При использовании во второй порции шлака ПВА крупностью менее 0-200 мм снижаетс  масса вводимого в печь алюмини  с соответствующим замедлением растворени  извести и снижением степени дефосфорации металла. При вводе во второй порции шлака ПВА фракции более 0-300 мм крупные куски не успевают растворитьс  в шлаке, а содержащийс  в них металлический алюминий не принимает участи  в процессе, при этом снижаетс  масса шлака ПВА, принимающего фактическое участие в процессе, замедл етс  растворение извести, повышаетс  в зкость шлака, что в итоге приводит к снижению степени дефосфорации стали.

Результаты опытных плавок представлены в табл. 2.

Claims (3)

1.Способ выплавки стали, включающий ввод в ванну в период доводки шлака производства вторичного алюмини  отдельными порци ми извести, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени дефосфорации стали, шлак производства вторичного алюмини  ввод т в ванну в смеси с известью двум  порци ми, причем первую порцию ввод т при концентрации углерода в расплаве 0,7-1,2% при соотношении масс извести и шлака производства вторичного алюмини  1:(3-5), а вторую порцию ввод т в ванну при содержании углерода 0,2-0,6% при соотношении масс извести и шлака производства вторичного алюмини  1:(0.1

0,4

2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что в первой порции в ванну ввод т 30-40% от общего количества извести.

3.Способ по пп.1 и2,отличающий- с   тем, что в первой порции присаживают шлак производства вторичного алюмини  фракцией 0-20...0-30 мм. а во второй - фракцией 0-200...0-300 мм.

Таблица t

Таблица