SU1742340A1

SU1742340A1 - Способ производства стали

Info

Publication number: SU1742340A1
Application number: SU894739302A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Денисенко; Юрий Григорьевич Сметанин; Алексей Владимирович Черный; Евгений Исаевич Мошкевич
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Сущность изобретени : в дуговой печи провод т плавление, окисление и легирование металла, пред выпуском из печи металл с содержанием углерода, равным 1,2 - 1,8 от верхнего марочного предела, перегревают выше температуры ликвидус на 90 - 150&deg;С, и при переливе в ковш обрабатывают жидким синтетическим шлаком или твердыми шлакообразующими материалами с продувкой сухим окислительным газом. Определ ют химический состав и массу металла в ковше и переливают обратно в печь с отсечкой шлака. Довод т металл до заданного содержани углерода, удал ют окислительный шлак и металл сливают в ковш с твердыми шлакообразующими и одновременно провод т продувку нейтральным газом. 3 табл. СО

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к способам выплавки и внепечной обработки стали, к которой предъ вл ютс повышенные требовани к чистоте стали по сере и фосфору.

Известны способы внепечной обработки стали: вакуумшлакова и с использованием продувки порошкообразными материалами.

Однако согласно этим способам затраты дл получени низкого содержани серы очень велики, причем при невысокой производительности .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ внепечной обработки металла в ковше основным восстановительным шлаком. В результате получаетс металл с суммарной массовой долей серы и фосфора около 0,030%, что неудовлетвор ет потребителей качественного металла.

Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение производительности и качества металла за счет снижени массовой доли серы и фосфора.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу перед выпуском из печи металл с содержанием углерода,.равным 1,2 - 1,8 от верхнего марочного предела перегревают выше температуры ликвидус на 90 -150°С и при выпуске в ковш обрабатывают жидким синтетическим шлаком или тверды2

Ю СО

&

ми шлакообразующими материалами с продувкой сухим окислительным газом, определ ют химический состав и массу металла в ковше и переливают обратно в печь с отсечкой шлака, довод т металл до заданного содержани углерода, удал ют окислительный шлак и металл сливают в ковш с твердыми шлакообразующими и одновременно провод т продувку нейтральным газом.

Предлагаемый способ производства стали позвол ет в сравнении с известным повысить степень десульфурации на 12 абс. % и степень дефосфорации на 17 абс. %.,

В предлагаемом способе предлагаетс в процессе выплавки металла по классической технологии в дуговой печи осуществл ть перед проведением окислительного периода дополнительную десульфурацию и дефосфорацию металла реагентом с созданием чрезвычайно развитой поверхности контакта фаз и эффективным перемешиванием .

Улучшение кинетических условий десульфурации и дефосфорации металла происходит за счет обработки расплава в ковше с продувкой газом на сливе. Интенсивное взаимодействие металла с твердыми шлакообразующими: известью, плавиковым шпатом , оксидами железа и сухим окислительным газом, приводит к заметному снижению содержани серы и особенно фосфора в металле. Так, степень десульфурации достигает 40%, а степень дефосфорации 70%.

Пределы температур обработки подобраны так, что температурный фактор не вл етс лимитирующим звеном процесса. При температуре металла менее, чем на 90°С ниже температуры ликвидус, происходит ухудшение процесса десульфурации, а при более, чем на 150°С выше температуры ликвидус, ухудшаетс удаление фосфора из металла.

Уменьшение или увеличение массовой доли углерода, по сравнению с предлагаемыми пределами (1,2 - 1,8 от верхнего марочного предела выплавл емой марки стали) нецелесообразно: при уменьшении ухудшаетс процесс удалени серы и последующий окислительный период, а при увеличении чрезмерно зат гиваетс окислительный период, что приводит к потере производительности и ухудшению качества металла.

После обратного перелива металла из ковша в печь и начала второго, вовсе не об зательного периода продувки, имеетс следующа информаци о металле: известна масса металла, гарантированный химический состав элементов металла и

отсутствие в печи отработанного печного шлака.

Если содержание углерода и фосфора в металле выше требуемого уровн , то провод т заключительную окислительную продувку расплава в печи, после чего осуществл ют доводку и рафинировку металла в ковше основным восстановительным шлаком, аргоном и (или) вакуумом.

Если содержание углерода и фосфора в металле находитс на требуемом уровне, то окислительную продувку металла в печи не производ т.

Полна отсечка шлака при переливе позвол ет определить точную массу металла, исключить дефосфорацию и десульфурацию при дальнейшей обработке металла, получить желаемую степень десульфурации и дефосфорации путем повторной обработки

металла в печи после перлита шлаком соответствующего состава.

Дл растворени смеси твердых шлако- образующих материалов достаточно нагреть металл до предлагаемых пределов

температуры. При этом полное усвоение происходит через 1,5-2 мин после начала слива металла в ковш.

Масса металла до слива в ковш, после выдержки в ковше и после перелива в печь

остаетс практически неизменной и равна (в среднем) 73 т.

Масса шлака в печи до слива в ковш составл ет т. Масса шлака в ковше после слива расплава и дачи шлакообразующих

материалов равна

3000 + 7,5 х 73 + 3,0 х 73 + 3,0 73 3985,5 кг 4000 кг,

где 30000 - масса шлака из печи, кг; 7,5 - масса извести, кг/т; 3,0 - масса шпата, кг/т; 3,0 - масса окалины, кг/т; 73 - масса металла, т. После перелива в печь шлак в ковше отсекают и в печи навод т новый из извести и шпата массой 2 т.

Химический состав металла и шлака приводитс в табл. 1 и 2,

Повышение производительности дости- гаетс при работе в комплексе четырех электропечей (ЭП), из которых три работают в режиме расплавлени - окислени , а одна - в режиме рафинировани .

При этом затраты времени следующие, ч-мин:

Заправка печи 0-10 Завалка0-05 Осуществл етс вЭП-1,2,3 Расплавление1-15

Окисление Итого:

Выпуск в промежуточный ковш

Отбор пробы Перелив в печь Рафинировка

0-25 1 -55

0-05 Осуществл етс в ковше

0-10

0-30

Проводитс в ЭП-4

Выпуск в разливочный ковш0-10

Итого:0-40

ЭП-4 работает в режиме плавка-наплавку , т.е. после приема металла из ЭП-1, котора проводит очередной цикл расплавлени - окислени , в ней провод т рафинирование металла, принимаемого последовательно из всех печей. К моменту выпуска в разливочный ковш металла, прин того из ЭП-3, завершаетс очередной цикл расплавлени - окислени в ЭП-1 и т.д.

Дополнительный слив в печь остатков разливаемого металла параллельных плавок по химическому составу, близких выплавл емой марке стали, позвол ет значительным образом ускорить процесс плавлени твердой шихты. Проведение данной операции и последующие операции в печи (после перелива металла из ковша в печь) над металлом известной массы, гарантированного химического состава и при отсутствии отработанного печного шлака, положительно сказываетс на повышении производительности процесса.

Пример, Выплавл ют сталь ШХ15 в 70-тонной дуговой печи СПЦ-3,

После полного расплавлени шихты и нагрева металла до температуры на 70 - 170°С выше температуры ликвидус металл в ковше при сливе обрабатывают твердыми шлакообразующими: известью, плавиковым шпатом, оксидами железа и сухим окислительным газом.

Твердые шлакообразующие присаживают в ковш из подвесного бункера через 5 - 20 с после начала выпуска металла. Сухой окислительный газ (воздух, кислород) подают в расплав через шиберное отверстие в ковше.

После выпуска металла в ковш отбирают пробу стали на полный химический анализ , взвешивают расплав и переливают металл в печь с отсечкой шлака. Металл 5 переливают через разливочный стакан диаметром 120 мм и желоб печи специальной конструкции.

В зависимости от полученных результатов по содержанию углерода и фосфора в

0 металле производ т заключительную окислительную продувку металла в печи, а затем доводку и рафинирование металла в ковше основным восстановительным шлаком и аргоном или, если массовые доли углерода и

5 фосфора наход тс на заданном уровне, произаод т в печи только нагрев, доводку и рафинировку металла.

Во врем выплавки металла в печи (в период плавлени производ т дополни0 тельный слив в печь через желоб специальной конструкции остатков разливаемого металла (1,0-2,5 т) параллельных плавок по химическому составу, близких выплавл емой марке стали.

5 Данные вли ни предлагаемых признаков на цель изобретени представлены в табл. 3,

Claims

Формула изобретени Способ производства стали, включаю0 щий плавление, окисление и легирование стали в дуговой печи, выпуск в ковш, обработку шлаком, нейтральным газом и (или) вакуумом в ковше, отличающийс тем, что, с целью повышени производительно5 сти и качества металла за счет снижени массовой доли серы и фосфора, перед выпуском из печи металл с содержанием углерода , равным 1,2 - 1,8 от верхнего марочного предела, перегревают выше температуры

0 ликвидус на 90 - 150°С и при выпуске в ковш обрабатывают жидким синтетическим шлаком или твердыми шлакообразующими материалами с продувкой сухим окислительным газом, определ ют химиче5 ский состав и массу металла в ковше и переливают обратно в печь с отсечкой шлака, довод т металл до заданного содержани углерода, удал ют окислительный шлак и металл сливают в ковш с твердыми шлако0 образующими и одновременно провод т продувку нейтральным газом.

Таблица

Таблица2

ТаблицаЗ