SU1740435A1

SU1740435A1 - Method of controlling smelting of low-carbon rimming steel

Info

Publication number: SU1740435A1
Application number: SU904849259A
Authority: SU
Inventors: Равиль Яковлевич Шарафутдинов; Геннадий Аркадьевич Гуревич; Владимир Иванович Богомяков; Борис Александрович Бурдонов; Владимир Егорович Лаукарт
Original assignee: Карагандинский металлургический комбинат
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Изобретение относитс к способам производства низкоуглеродистых кип щих сталей , предназначенных дл производства жести и тонкого листа. Цель изобретени - снижение расхода чугуна, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к производству низкоуглеродистой кип щей стали, и может быть использовано при раскислении и корректировке ее окисленности в сталеразливочном ковше на установках доводки металла (УДМ). Целью изобретени вл етс снижение расхода чугуна за счет снижени перегрева металла в сталеплавильном агрегате, повышение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей и качества слитков за счет и качества слитков. Способ предусматривает определение содержани углерода и марганца в металле перед выпуском плавки, расчет с помощью устройства количества присаживаемого в ковш ферромарганца по выражению qVeMn (8, - 17 Мп рмет/0,0137мпРеМп, усреднительную продувку металла в ковше нейтральным газом, определение содержани марганца в металле непосредственно по значению активности кислорода и присадку в ковш корректировочной порции ферромарганца , массу которой определ ют по выражению qrtFeMn (0,0508 - 0,145 Мп УСР рмет/0,00013 МпреМп, Где q FeMn cfr-eMn масса присаживаемого ферромарганца соответственно в процессе выпуска плавки и доводки металла на УДМ, кг; qMer - масса металла, т; С, Мп - массова дол углерода и марганца в металле перед выпуском плавки, %; МпреМп - массова дол марганца в ферромарганце, %; - массова дол марганца после усреднительной продувки 1 ил , 2 табл. достижени оптимальной окисленности4 разливаемой стали от плавки к плавке. Проведенными исследовани ми установлено , что наиболее высокие качественные показатели по всему металлургическому переделу, в том числе минимальный расходный коэффициент металла на сл бинге и отсортировка сл бов по поверхностным дефектам достигаютс при содержании марганца в готовой стали 0,35 + 0,03%. Расход ферромарганца, присаживаемого в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки, определ ют по выражению со с х| о IGJ СЛ iThe invention relates to methods for producing low carbon boiling steels for the production of sheet metal and thin sheet metal. The purpose of the invention is to reduce the consumption of iron, increase the durability of the lining of steel-teeming ladles. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the production of low-carbon boiling steel, and can be used to deoxidize and adjust its oxidation in a steel-teeming ladle in metal finishing (UDM) plants. The aim of the invention is to reduce the consumption of iron by reducing the overheating of the metal in the steelmaking unit, increasing the durability of the lining of the casting ladles and the quality of the ingots due to the quality of the ingots. The method involves determining the content of carbon and manganese in the metal before melting, calculating the amount of ferromanganese squeezed into the bucket using the device by the expression qVeMn (8, - 17 Mpmetr / 0.0137mpRemp, averaging the metal in the ladle with neutral gas, determining the manganese content in the metal directly from the value of oxygen activity and the additive in the ladle of the correction portion of ferromanganese, the mass of which is determined by the expression qrtFeMn (0.0508 - 0.145 Mp SCP rmet / 0.00013 MprMp, Where q FeMn cfr-eMn mass o ferromanganese, respectively, in the process of melting and finishing metal on UDM, kg; qMer is the mass of metal, t; C, Mp is the mass fraction of carbon and manganese in the metal before melting,%; MprMp is the mass fraction of manganese in ferromanganese,%; - mass fraction of manganese after the average blowing of 1 silt, table 2. achievement of optimal oxidation4 of cast steel from smelting to smelting It has been established by research that the highest quality indicators in the entire metallurgical processing, including the minimum consumable to metal slab coefficient on bingo and Aussonderung slabs of surface defects are obtained when the manganese content in the finished steel 0.35 + 0.03%. The consumption of ferromanganese, which is sown in a steel-teeming ladle in the process of melting production, is determined by the expression with x | about igj sl i

Description

( 8.6 - 35 С - 17 Mn дмет ) (8.6 - 35 C - 17 Mn dmet)

qFeMn-0,0137 MnFeMnqFeMn-0,0137 MnFeMn

О)ABOUT)

где 8,6 - коэффициент, кг/т;where 8.6 is the coefficient, kg / t;

35 и 17 - коэффициент, кг/т;35 and 17 - coefficient, kg / t;

МиРеМп - массова дол марганца в фер- ромарганце, %;MiRemp - mass fraction of manganese in ferromanganese,%;

0,0137 - коэффициент, 1%.0,0137 - coefficient, 1%.

Уравнение дл определени расхода ферромарганца, присаживаемого в ковш в процессе выпуска плавки, получено опытным путем в результате регрессионного анализа экспериментальных данных в зависимости от массовой доли углерода и марганца в металле, характеризующий уровень его окисленности. При расходе ферромарганца , рассчитанному по выражению (1), со- держание марганца в металле в сталеразливочном ковше составл ет 0,30- 0,35%, т.е. в этом случае исключаетс перераскисление металла, что дает возможность производить более точную корректировку окисленности металла на УДМ в процессе продувки нейтральным газом. В то же врем в случае невозможности проведени корректировки (неисправность оборудовани , коржи в сталеразливочном ковше и т.д.) содержание марганца и окисленность разливаемой стали оказываютс достаточно близкими коптимальным значени м или наход тс в оптимальных пределах, что позвол ет получить на всем объеме выплавл емой кип щей стали достаточно высокие качественные показатели по всему металлургическому переделу (табл.1, примеры 1-3), При присадке ферромарганца в меньшем количестве на плавках без корректировки на УДМ вследствие низкого содержани марганца и повышенной окисленности металла ухудшаетс структура слитков и качественные показатели, при более высоком расходе повышаетс расход ферромарганца и возникает возможность перераскислени стали и ухудшени качества слитков (примеры 4, 5).The equation for determining the consumption of ferromanganese, which is squeezed into the ladle during the smelting process, was obtained experimentally as a result of regression analysis of experimental data depending on the mass fraction of carbon and manganese in the metal, which characterizes its oxidation level. At the consumption of ferromanganese, calculated by expression (1), the manganese content in the metal in the pouring ladle is 0.30-0.35%, i.e. in this case, the metal redistribution is excluded, which makes it possible to make a more accurate correction of the metal oxidation on the DMM during the purging process with a neutral gas. At the same time, if it is impossible to make an adjustment (equipment malfunction, cakes in a steel-teeming ladle, etc.), the manganese content and oxidation of the cast steel are quite close to optimal values or are within optimal limits, which allows to obtain boiling steel has fairly high quality indicators for the entire metallurgical processing (Table 1, examples 1-3), with the addition of ferromanganese in smaller quantities in the smelting without adjusting for the UDM due to low manganese content and increased metal oxidation deteriorate the structure of ingots and quality indicators, with a higher consumption, the consumption of ferromanganese increases and the possibility of redistribution of steel and deterioration of the quality of ingots occurs (examples 4, 5).

При разработке моделей расчета корректировки окисленности металла на УДМ исходили из следующих положений. Зависимость активности кислорода от содержани марганца в металле в сталеразливочном ковше (сталь 08 кп дл жести) по опытным данным описываетс уравнением а0 0,090 0, r 0,91; jn 57,2. (2)When developing models for calculating the correction of metal oxidation at UDM, they proceeded from the following provisions. The dependence of the activity of oxygen on the content of manganese in the metal in the steel-pouring ladle (steel 08 kp for sheet metal) according to experimental data is described by the equation a0 0.090 0, r 0.91; jn 57.2. (2)

С учетом получени оптимального содержани марганца (0,35%) массу корректировочной добавки ферромарганца (кг) можно определить по следующему выражению:Taking into account obtaining the optimum manganese content (0.35%), the mass of the correction additive of ferromanganese (kg) can be determined by the following expression:

.. (а0-0.0392)-дмет .. (a0-0.0392) -dmet

q FeMn- 0,00013 MflFeMn q FeMn- 0.00013 MflFeMn

где 0,0392 - оптимальна активность кислорода , соответствующа содержанию 0,35% марганца, %,;where 0.0392 is the optimal oxygen activity corresponding to a content of 0.35% manganese,%;

0,00013 - коэффициент, найденный по экспериментальным данным с учетом 90%- ного усвоени марганца.0.00013 is a coefficient found from experimental data, taking into account the 90% absorption of manganese.

Замен ао на Мп можно записатьReplacing ao with MP can be recorded

0 и( 0.0508-0.145 ) дмет г.ч0 and (0.0508-0.145) Dmet.h.

q ,00013 MnFeMn q, 00013 MnFeMn

На чертеже схематически изображено устройство дл реализации предложенного способа.The drawing schematically shows a device for implementing the proposed method.

5 Устройство содержит термопару 1, датчик 2 активности кислорода, например УКОС-1, соединенные с вычислительным блоком 3, на который также поступает информаци о содержании углерода и марган0 ца в металле перед выпуском его з сталеплавильного агрегата (элементы 4, 5), массе металла (элемент 6), массовой доли марганца в присаживаемом ферромарганце (элемент 7). Вычислительный блок 3 соеди5 нен с табло 8. Кроме того, устройство содер- жит средство 9 дл взвешивани и дозировани ферромарганца в ковш при его нахождении на позиции 10 выпуска из сталеплавильного агрегата в ковш и позиции 115 The device contains a thermocouple 1, an oxygen activity sensor 2, for example, UKOS-1, connected to a computing unit 3, which also receives information on the content of carbon and manganese in the metal before its release from the steelmaking unit (elements 4, 5), metal mass (element 6), the mass fraction of manganese in the set down ferromanganese (element 7). Computing unit 3 is connected to the board 8. In addition, the device contains means 9 for weighing and metering the ferromanganese into the ladle when it is at position 10 of the outlet from the steelmaking unit into the ladle and at position 11

0 на установке доводки металла.0 on the installation of metal finishing.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед выпуском металла из сталеплавильного агрегата в блок 3 записываетс Before the metal is released from the steelmaking unit, in block 3 is recorded

5 информаци о массе металла в агрегате (с элемента 6) и массовой доли марганца в присаживаемом ферромарганце (с элемента 7). После окончани технологического процесса определ етс и записываетс в5 information on the mass of the metal in the aggregate (from element 6) and the mass fraction of manganese in the sit down ferromanganese (from element 7). After completion of the process, it is determined and recorded in

0 блок 3 информаци о содержании в металле углерода (с элемента 4) и марганца (с элемента 5). Далее металл из агрегата сливаетс в сталеразливочный ковш с одновременной присадкой в него порции ферромарганца, ко5 личество которого рассчитываетс в блоке 3 по выражению (1), высвечиваетс оператору на табло 8 и набираетс им при помощи средства 9 дл взвешивани и дозировани ферромарганца .0 block 3 information on the content of carbon in the metal (from element 4) and manganese (from element 5). Then the metal from the unit is poured into the steel-teeming ladle with a simultaneous addition of a portion of ferromanganese into it, the amount of which is calculated in block 3 by expression (1), is displayed to the operator on the scoreboard 8 and is collected by means of the means 9 for weighing and metering the ferromanganese.

0 После окончани слива металла и присадки ферромарганца сталеразливочный ковш перемещаетс на позицию установки доводки металла. После усреднительной продувки металла нейтральным газом про5 изводитс измерение активности кислорода в металле (датчиком 2), информаци с которого поступает в блок 3. В блоке 3 по выражению (2) производитс определение содержани марганца в металле и по выражению (4) определ етс количество ферромарганца дл присадки на позиции 11 доводки металла, которое присаживаетс в ковш.0 After the metal has been drained and the ferromanganese has been added, the steel-teeming ladle is moved to the metal finishing position. After the average purging of the metal with neutral gas, an oxygen activity in the metal is measured (sensor 2), information from which is fed to unit 3. In block 3, expression (2) is used to determine the manganese content in the metal and, by expression (4), the amount of ferromanganese for the additive in position 11 of the metal refinement, which sits in the ladle.

Пример. Предлагаемый способ был осуществлен при выплавке стали 08 кп дл производства жести следующего химического состава, %: С 0,07-0,09; Мп 0,32-0,36; Si 0,01;S 0,015;P 0,025.Example. The proposed method was carried out in steel smelting 08 kp for the production of sheet metal of the following chemical composition,%: C 0.07-0.09; Mp 0.32-0.36; Si 0.01; S 0.015; P 0.025.

Плавки проводили в 300-тонных конвертерах Карагандинского меткомбината по следующей технологии.Melting was carried out in 300-ton converters of the Karaganda Metallurgical Plant using the following technology.

В процессе выпуска плавки из конвертера в сталеразливочный ковш ввод т ферромарганец в соответствии с выражением (1) и алюминий в следующем количестве:In the process of producing the smelting from the converter, ferromanganese is introduced into the pouring ladle in accordance with the expression (1) and aluminum in the following amounts:

. - 0,03; 0,04 0,05; 0.06; 0,07%;. - 0.03; 0.04 0.05; 0.06; 0.07%;

. - 0,04, 0,045; 0,05; 0,055; 0,06%;. - 0.04, 0.045; 0.05; 0.055; 0.06%;

AI - 120, 80, 50, 10, 0 г/т; FeMn - 6,87; 6,43; 6,0; 5,57; 5,13 кг/т.AI - 120, 80, 50, 10, 0 g / t; FeMn - 6.87; 6.43; 6.0; 5.57; 5.13 kg / ton

После выпуска плавки на установке доводки металла производ т усреднительную продувку нейтральным газом в течение 3 мин, измер ют температуру и окисленность металла и производ т присадку корректировочной добавки ферромарганца, величину которой определ ют с помощью предлагаемого устройства по выражению (4). После присадки ферромарганца в зависимости от температуры металла осуществл ют продувку в течение 1-5 мин и при достижении 1550-1555°С ковш передают на разливку.After the melt is released at the metal finishing unit, a neutral gas purges averaging for 3 minutes, the temperature and oxidation of the metal are measured and the additive of the correction additive of ferromanganese is measured, the value of which is determined using the proposed device by expression (4). After the addition of the ferromanganese, depending on the temperature of the metal, a purge is carried out for 1-5 minutes and, when reaching 1550-1555 ° C, the ladle is transferred to the casting.

Разливку стали производ т через два стакана-коллектора диаметром 60 мм в изложницы типа 16Н с механическим закупориванием слитков чугунными крышками. Слитки прокатывают на сл бы толщиной 220 мм, затем на лист толщиной 2,4 м ми далее на стане 1400 на тонкую жесть.Steel was cast through two 60 mm diameter collector glasses into type 16H molds with mechanical blockage of ingots with cast iron lids. The ingots are rolled on a slab with a thickness of 220 mm, then on a sheet with a thickness of 2.4 m further on in a mill of 1400 per thin tin.

Основные технико-экономические показатели приведены в табл.1 и 2.The main technical and economic indicators are given in Tables 1 and 2.

Регламентированный ввод ферромарганца в ковш в процессе выпуска плавки позвол ет на всех плавках, в том числе и без корректировочных доиавок ферромарганца (в случае невозможности присадки) на УДМ, получить удовлетворительные результаты (табл.1, примеры 1-3). Кроме того, при проведении плавок по изобретению снижаетс длительность доводки металла в ковше в среднем на 10,5 мин, как следствие, повышаетс стойкость футеровки ковшей с 13 до 14 плавок и снижаетс расход огнеупоров (табл.2). Снижение длительности доводки металла в ковше позвол ет снизить температуру металла на выпуске на 12°С и, как следствие, расход чугуна на 4,5 кг/т (табл.2). Улучшение качественных показателей достигаетс за счет повышени доли плавок с 0 оптимальным содержанием марганца до 100%.Regulated input of ferromanganese into the ladle in the process of melting output allows for all melts, including without adjusting the additions of ferromanganese (in case of impossibility of additive) on UDM, to obtain satisfactory results (Table 1, examples 1-3). In addition, when carrying out the melting according to the invention, the duration of finishing the metal in the ladle is reduced by an average of 10.5 minutes, as a result, the durability of the ladle lining increases from 13 to 14 melts and the consumption of refractories decreases (Table 2). Reducing the duration of finishing the metal in the ladle reduces the temperature of the metal at the outlet by 12 ° C and, as a result, the consumption of pig iron by 4.5 kg / t (Table 2). The improvement in quality indicators is achieved by increasing the proportion of heats from 0 with an optimal manganese content of up to 100%.

Claims

Claims The method of controlling the production of low carbon boiling steel, including the sequential addition of ferromanganese to the casting ladle in the process of tapping smelting from a steelmaking unit and at the installation of finishing the metal after neutral blowing 0 with a neutral gas, measuring the oxygen activity in the metal after averaging blowing characterized in that, in order to reduce the consumption of cast iron by reducing the overheating of the metal in the steelmaking unit, increase the durability of the steel lining intramural ladles and ingot quality due to achieve optimal oxidation of cast steel, the manganese content is determined in metal- 0 les after homogenizing blowing directly on the value of oxygen activity of the expression

a0 0,090-0 ,, where a0 is the oxygen activity in the metal 5 after the average purge,%;

- manganese content after the average purge,%; and the consumption of ferromanganese is determined by the following dependencies: 0

i (8,) qFeMn-0.0137 MnFeMn

l 1 s lx (0.0508-0.) dmet (. 4 FeMb- -0.00013 MnFeMn

5 where q peMn, q FeMn is the mass of the ferromanganese set down, respectively, in the process of producing the smelting and finishing of the metal on the UDM, kg;

vmet - mass of metal, t; - mass fraction of carbon and manganese in the metal before release,%;

MnFeMn - mass fraction of manganese in ferromanganese,%;

8.6 - coefficient, kg / t; 035 and 17 - coefficients, kg / t,%;

0.0508 - coefficient,%; 0.0137-coefficient, 1 /%; 0.00013 - coefficient, tons / kg; 0.145 is the coefficient.

Table 1

Part of the trunks nedoraskislena Part of the bottoms peouraskislena

Table 2