SU1747505A1

SU1747505A1 - Process for ladle treatment of steels

Info

Publication number: SU1747505A1
Application number: SU904827634A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Коваль; Николай Васильевич Стеценко; Георгий Николаевич Ротань; Станислав Леонидович Сергиенко; Леонид Наумович Король; Сергей Павлович Кандыбка; Юрий Григорьевич Сметанин; Роман Семенович Райтманов; Михаил Иванович Дробышев
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение может быть использовано в черной металлургии, в частности при вне- печной обработке стали. Цель изобретени - снижение тепловых потерь и повышение эффективности обработки. Металл продувают инертным газом в течение 20-60 с до ввода добавок и в течение 60-300 с после вводз добавок с заглублением фурмы нэ 0,2-0,5 высоты ковша, а остальное врем обработки - с заглублением фурмы на 0,8-ч 0,9 высоты ковша. 1 табл. металла аргоном через погружную фурму в течение 5-11 мин. Недостатком известного способа вл ютс повышенные тепловые потери на обработку , которые св заны с тем, что присадки подаютс на шлаковую корку, котора формируетс за врем от окончани выпуска до присадки добавок. Это вызывает необходимость увеличени длительности продувки дл обеспечени полноценного усвоени добавок и, как следствие, возрастают тепловые потери при обработке. Кроме того интенсивное перемешивание металла в ковше способствует быстрому теплообмену между относительно холодными сло ми металла у днища ковша и более гор чими верхними сло ми, что вызывает более замедленное плавление добавок. В результате требуетс более длительна продувка металла аргоном. сл С х| СЛ О сл The invention can be used in ferrous metallurgy, in particular, in the after-treatment of steel. The purpose of the invention is to reduce heat loss and increase processing efficiency. The metal is blown with an inert gas for 20-60 s before the addition of the additives and for 60-300 s after the introduction of the additives with the depth of the tuyere ne 0.2-0.5 of the height of the ladle, and the rest of the processing time - with the depth of the tuyere 0.8- h 0.9 height of the bucket. 1 tab. metal with argon through a submersible lance for 5-11 minutes. The disadvantage of the known method is the increased heat losses for processing, which are connected with the fact that the additives are fed to the slag crust, which is formed during the time from the end of the production to the addition of additives. This necessitates an increase in the duration of the purge to ensure full absorption of the additives and, as a result, the heat losses during processing increase. In addition, the intensive mixing of the metal in the ladle promotes rapid heat transfer between the relatively cold metal layers at the bottom of the ladle and the hotter upper layers, which causes more slow melting of the additives. As a result, a longer purging of the metal with argon is required. sl C x | SL Oh cl

Description

Цель изобретени -снижениетепловых отерь и повышение усвоени легирующих обавок,The purpose of the invention is to reduce heat and improve the absorption of alloying materials,

Поставленнап цель достигаетс тем, что огласно способу внепечной обработки ста- 5 и, включающему корректировку химичекого состава металла введением добавок о шъшГпродувку металла инертным газом чеез погружную фурму, металл продувают нертным газом в течение 20- 60 с до ввода 10 обавок, при своде добавок и в течение 60- 00 с после ввод добавок с заглублением урмы на 0,2-0,5 высоты ковша, а остальное обработки с заглублением фурмы на 0,8-0 9 высоты ковша15This goal is achieved by the fact that according to the method of extraheld treatment of stage 5, and including adjusting the chemical composition of the metal by adding additives to the metal through inert gas through a submerged tuyere, the metal is blown off with a faint gas for 20- 60 s prior to entering 10 trim, during the reduction of additives and for 60- 00 s after the introduction of additives with the deepening of the urma by 0.2-0.5 of the height of the bucket, and the rest of the processing with the depth of the tuyere by 0.8-0 9 of the height of the bucket15

Путем предварительной продувки металла в течение 20-60 с достигаетс освобождение поверхности шлака от сформировавшейс за врем после выпуска плавки до начала вне- печной обработки шлаковой корки, котора 20 преп тствует проникновению добавок непосредственно в метал/ При отсутствии такой предварительной прод/вки присаживаемые добавки за счет дополнительного теплоотводэ и частичного смешивани со шлаком формиру- 25 ют конгломерат, времч расплавлени которого больше Это вызывает необходимость увеличени длительности обработки дл исключени химической неоднородности металла.By pre-purging the metal for 20–60 s, the slag surface is freed from the slag crust formed within the time after the melt is discharged before the beginning of the after-treatment of the slag crust, which prevents the additives from penetrating directly into the metal. the expense of additional heat dissipation and partial mixing with slag forms a conglomerate, the melting time of which is longer. This necessitates an increase in the processing time for the suit. li ne metal chemical inhomogeneity.

Предварительна продувка в течение ме- 30 нее 20 с не позвол ет обеспечить освобождение достаточной дл введени добавок площади шлака от корки Предварительна продувка в течение бочее СО с приводит к увеличению тепловых потерь ча счет уноса 35 тепла излучением и газамиPre-purge for less than 30 s does not allow for the release of slag area from the crust sufficient for adding additives. Pre-purge for blunt CO s leads to an increase in heat losses by the expense of heat 35 by radiation and gases.

После предварительной продувки и без ее прекращени в подфурмонную зону, освобожденную or шлаковой корки ввод тс корректирующие добавки.40After pre-purging and without its termination, corrective additives are introduced into the sub-furmon zone freed by or slag crust.

В течение дальнейших 60-300 с продувки за счет циркул ции металла и соответствующего теплоотвода осуществл етс расплавление и усвоение корректирующих добавок. Длительность продувки зависит от 45 вида и массы присаживаемых добавок. При продувке в течение менее 60 с но достигаетс расплавление добавок, а длительность продувки более 300 с нецелесообразна, так как за это врем происходит растворение 50 добавок, дальнейша продувка вызывает снижение температуры металлаFor a further 60-300 seconds of purging, due to the circulation of the metal and the corresponding heat removal, the melting and assimilation of the corrective additives is carried out. The duration of the purge depends on the 45 species and the mass of the implanted additives. When purging for less than 60 s, but melting of the additives is achieved, and the duration of purging of more than 300 s is impractical, since during this time 50 additives dissolve, further purging causes a decrease in metal temperature.

В течение предварительной продувки, ввода добавок и после введени добавок продувку инертным газом осуществл ютче- 55 рез фурму, заглубленную на 0 2-0 5 высоты ковша. Это св зано с тем, что по высоте ковша после выпуска плавки имеетс значительна неравномерность по температуре с более холодными сло ми металла в нижнейDuring the pre-purge, the introduction of additives and after the introduction of the additives, purging with an inert gas is carried out by means of a tuyere recessed into 0-2-0 5 of the height of the bucket. This is due to the fact that the height of the bucket after the release of smelting has a significant temperature unevenness with cooler metal layers in the bottom.

части ковша, За счет ограничени глубины погружени фурмы обеспечиваетс вовлечение в процесс плавлени и усвоение легирующих только гор чими сло ми металла, что позвол ет ускорить врем протекани этого процесса. Кроме того, в этом случае снижаютс тепловые потери с отход щими газами и ограничиваетс зона интенсивного теплоизлучени на поверхности шлака в ковшеparts of the ladle. By limiting the depth of immersion of the tuyere, the involvement in the process of melting and assimilation of the alloying only with hot metal layers, which allows accelerating the time of this process. In addition, in this case, the heat loss with waste gases is reduced and the zone of intense heat radiation on the surface of the slag in the ladle is limited.

При заглублении фурмы менее 0,2 высоты ковша сокращаетс теплопровод к присаженным добавкам, особенно периферийных местах , что удлин ет врем их усвоени и, следовательно, требует больших затрат тепла на обработку При заглублении фурмы более 0,5 высоты ковша происходит вовлечение в процесс нижних, холодиыхслоев металла, что также увеличивает тепловые потери на обработку за счет удлинени времени расплавлени добавок. Кроме того, при этом увеличиваютс и тепловые потери с отход щими газами, т.к. их температура возрастает.When the tuyere penetrates less than 0.2 of the bucket height, the heat conduction to the added additives, especially peripheral places, is shortened, which lengthens their assimilation time and, consequently, requires a lot of heat for processing. When the tuyere is deeper than 0.5 of the height of the bucket, cold metal layers, which also increases the heat loss due to processing by lengthening the time of melting of the additives. In addition, at the same time, heat losses with waste gases increase, since their temperature increases.

Така последовательность внепечной обра ботки позвол ет обеспечить более полное усвоение добавок при меньших тепловых потер х,Such a sequence of secondary treatment allows for a more complete assimilation of additives at lower heat losses,

Дальнейша продувка металла через фурму, пофуженную на глубину 0,8-0,9 высоты ковша, обеспечивает быстрое усреднение металла по химическому составу и температуре. При погружении металла на глубину менее 0,8 высоты ковша врем выравнивани химического состава и температуры увеличиваетс , т.е медленного вовлечени в циркул цию периферийных слоев металла, наход щихс у днища ковша. При погружении более 0,9 высоты ковша происходит эрози огнеупоров на днище в месте ввода фурмы, Сопоставительный анализ за вл емого решени с прототипом (2) по1 гзывает, что предложенный способ соответствует критерию новизна, т.к. отличаетс от известного тем что металл продувают инертным газом в течение 20-60 с до овода добавок, при вводе добавок и в течение 60-300 с после ввода добавок с заглублением фурмы на 0,20,5 высоты ковша, а остальное врем обработки с заглублением фурмы на 0,8-0,9 высоты ковша.Further purging of the metal through the tuyere, pofuzhenuyu to a depth of 0.8-0.9 of the height of the ladle, provides a rapid averaging of the metal by chemical composition and temperature. When the metal is immersed to a depth of less than 0.8 in the bucket height, the leveling time of the chemical composition and temperature increases, i.e. the slow involvement in the circulation of peripheral metal layers located at the bottom of the bucket. When diving more than 0.9 of the height of the bucket, erosion of the refractories on the bottom occurs at the lance entry site. Comparative analysis of the proposed solution with prototype (2) indicates that the proposed method meets the novelty criterion, since differs from the well-known in that the metal is blown with an inert gas for 20-60 s before the gadfly of additives, with the introduction of additives and for 60-300 s after the introduction of additives with the depth of the tuyere by 0.20.5 of the height of the ladle, and the rest of the processing time with the depth of tuyeres 0.8-0.9 height of the bucket.

Предлагаемый способ опробован при внепечной обработке подшипниковой стали , выпларленной е дуговых печах. После выпуска плавки из ковша отбирали пробу металла дл определени его химического состава Далее ковш с металлом транспортировали на установку корректировки химического состава металла. После получени анализа отобранной из ковша пробы определ ли количество необходимых добавок.The proposed method was tested during out-of-furnace treatment of bearing steel, spilled out of arc furnaces. After the melt was released, a metal sample was taken from the ladle to determine its chemical composition. Next, the ladle with metal was transported to the installation to adjust the chemical composition of the metal. After obtaining the sample taken from the bucket, the amount of necessary additives was determined.

включали подачу аргона на фурму и производили ее погружение. За врем предварительной продувки проводили взвешивание и доставку к ковшу корректирующих добавок . Затем их вводили в подфурменную зону и продолжали продувку металла аргоном. Дл контрол хода процесса на р де плавок отбирали контрольные пробы металла из ковша по ходу продувки. Далее производили заглубление фурмы и дополнительную продувку металла аргоном, котора дл всех плавок составл ла 1,5 мин. Других изменений в технологию ьыплавкм металла не вносили . Дл контрол равномерности распределени элементов осуществл ли посифонный отбор проб металла при разливе с определением их химического состава.included the flow of argon to the tuyere and made her dive. During the pre-purge period, we carried out weighing and delivery of corrective additives to the ladle. Then they were introduced into the sub-indium zone and the metal was purged with argon. To control the progress of the process at a number of heats, control samples of metal were taken from the ladle during the purge. Then, the tuyere was deepened and the metal was additionally purged with argon, which for all heats was 1.5 minutes. No other changes were made to the metal melting technology. In order to control the uniformity of the distribution of the elements, a posiphon metal sampling was carried out at bottling with the determination of their chemical composition.

Данные экспериментальных плавок представлены в таблице. Дл исключени вли ни массы и вида добавок на результаты эксперимента количество добавок стандартизировали и ограничили ферромарганцемThe data of the experimental heats are presented in the table. To eliminate the effect of mass and type of additives on the results of the experiment, the number of additives was standardized and limited to ferromanganese.

(150 кг на плавку) и ферросилицием (200 кг на плавку).(150 kg for smelting) and ferrosilicon (200 kg for smelting).

Из представленных в таблице данных следует, что предложенный способ в сравнении со способом-прототипом позвол ет не только сократить тепловые потери на обработку , но и повысить полноту усвоени легирующих элементов.From the data presented in the table, it follows that the proposed method, in comparison with the prototype method, allows not only to reduce heat losses for processing, but also to increase the completeness of the assimilation of alloying elements.

Claims

The invention The method of secondary treatment of steel

0 including the adjustment of the chemical composition of the metal by introducing alloying additives into the ladle, blowing the metal with an inert gas through an immersion lance, characterized in that, in order to reduce heat loss and increase the absorption of the alloying additives, the metal is purged with an inert gas for 20-60 s before entering the additives , with the introduction of additives and within 60-300 s after the introduction of additives with the deepening of the tuyere

0 to 0.2-0.5 height of the bucket, and the rest of the processing time - with the depth of the tuyere to 0.8-0.9 of the height of the bucket.

Prototype

plow

ten

20 3 liO SO

60 70

1bO

0.35

40 60

too

180 250

300

3 iO

0.35

, 85

85

8.0 t.5

4.5 5.0 5.0 5.5

6.0 7.0

M

4.5 4.5 5.0 6.0 7.0 8.0

85 81

eight;

87 88

88

88 87

85 88 88 88 88 SB 86

90 88

93

94 95 95

94 94

uh:

95 95 9S 95

95 94

Obsolete supplements

Elevated heat

losses

Chemical heterogeneity

Increased Tennoewe losses and additionally