SU1752780A1

SU1752780A1 - Process for producing alloy steel

Info

Publication number: SU1752780A1
Application number: SU904889748A
Authority: SU
Inventors: Леонид Финеасович Косой; Сергей Иванович Ябуров; Георгий Васильевич Рыбалов; Олег Васильевич Носоченко; Валерий Александрович Сахно; Евгений Анатольевич Иванов; Михаил Александрович Поживанов; Сергей Григорьевич Мельник; Николай Михайлович Караваев
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение может быть использовано во всех цехах отрасли, имеющих раздельные сталеплавильные агрегаты дл выплавки стального полупродукта и лигатурного расплава. Способ включает выплавку жидкого стального полупродукта в одном агрегате и жидкого лигатурного расплава в другом агрегате, смешение их в ковше с обработкой расплава синтетическим шлаком и присадку флюсов. Перед смешением стального полупродукта и лигатурного расплава в ковш последовательно ввод т алюминий в количестве 1,0-1,8 кг на тонну стального полупродукта, затем синтетический шлак и лигатурный расплав, причем пауза между окончанием ввода синтетического шлака и началом ввода лигатурного расплава составл ет 2-15 мин.The invention can be used in all workshops of the industry, which have separate steel-making units for smelting steel intermediate and ligature melt. The method includes smelting liquid steel intermediate in one unit and liquid ligature melt in another unit, mixing them in a ladle with melt processing with synthetic slag and adding fluxes. Before mixing the steel intermediate and the alloy melt, aluminum is sequentially introduced into the ladle in the amount of 1.0-1.8 kg per tonne of the steel intermediate, then synthetic slag and alloy melt, with the pause between the end of the synthetic slag input and the start of the alloy melt entering being 2 -15 minutes.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к производству стали в кислородных конвертерах с внепечной обработкой .The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of steel in oxygen converters with secondary treatment.

Известен способ производства легированной стали с выплавкой стального полупродукта в одном плавильном агрегате, например, в мартеновской печи, лигатурного сплава совместно с синтетическим рафи- нировочным шлаком в другой печи, например в дуговой, с последующим смешением в сталеразливочном ковше при выпуске полупродукта.A known method for the production of alloyed steel with smelting steel semi-finished product in one melting unit, for example, in an open-hearth furnace, a ligature alloy together with synthetic refining slag in another furnace, for example, an arc slag, followed by mixing in a steel pouring ladle when the semi-product is released.

Недостаток способа состоит в том, что совместное расплавление компонентов шихты дл синтетического шлака и лигатурного сплава в основной дуговой печи приводит к увеличению содержани окиси магни в шлаке за счет износа футеровки печи, кThe disadvantage of this method is that the joint melting of the components of the charge for synthetic slag and ligature alloy in the main arc furnace leads to an increase in the content of magnesium oxide in the slag due to wear of the furnace lining,

изменению физико-химических свойств шлака, а следовательно, к снижению его сульфидной емкости и рафинирующей способности . Содержание серы в конструкционной легированной стали, выплавленной по данному способу, находитс в пределах 0,012-0,020%, что не обеспечивает получени высокой ударной в зкости и пластичности на поперечных и вертикальных образцах.changes in the physicochemical properties of the slag, and, consequently, to a decrease in its sulphide capacity and refining capacity. The sulfur content in the structural alloyed steel produced in this method is in the range of 0.012-0.020%, which does not ensure high toughness and ductility on the transverse and vertical samples.

Известен способ выплавки легированной стали с получением низкоуглеродистого стального полупродукта в кислородном конвертере , жидкой лигатуры в индукционной печи, синтетического шлака в дуговой печи с последующим смешением расплава в ковше во врем выпуска полупродукта и продувкой аргоном, осуществленный на опытных плавках различного марочного сортамента.A known method of smelting alloyed steel with obtaining low-carbon steel intermediate in an oxygen converter, liquid ligature in an induction furnace, synthetic slag in an arc furnace, followed by mixing the melt in the ladle during the intermediate production and purging with argon, carried out on experimental smelting of various grade grades.

VJVj

СЯSya

toto

si 00 Оsi 00 O

Недостатком способа вл етс отсутствие в составе шлакометаллического расплава , используемого дл рафинировани и легировани стали в ковше, алюмини , что не позвол ет в готовом металле получить гарантированное содержание серы, менее 0,006%, снизить сквозной угар раскислите- лей и легирующих.The disadvantage of this method is the absence in the composition of the slag-metal melt used for refining and alloying steel in the ladle, aluminum, which prevents the finished metal from obtaining a guaranteed sulfur content, less than 0.006%, to reduce the penetration of deoxidizing agents and alloying materials.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ производства легированной стали, включающий выплавку жидкого стального полупродукта в одном агрегате и жидкого лигатурного расплава в другом агрегате , смешение их в ковше с обработкой расплава синтетическим шлаком и присадку флюсов перед или по врем выпуска в ковш стального полупродукта и лигатуры.The closest to the invention is a method of producing alloyed steel, comprising smelting liquid steel semi-products in one unit and liquid master melt in another unit, mixing them in a ladle with melt processing with synthetic slag and adding fluxes before or during production into a steel semi-product and master alloy bucket .

Недостатками последнего способа (выбранного в качестве прототипа) вл етс невозможность получени гарантированного содержани серы в металле менее 0,006% и степени десульфурации, превышающей 60%, что св зано с отсустствием в лигатурном расплаве алюмини . Отсутствие в лигатурном расплаве алюмини приводит к повышенному угару раскислителей и легирующих в процессе смешени в ковше лигатуры , синтетического шлака и высокоокисленного жидкого стального полупродукта , что также увеличивает выброс в атмосферу цеха различных вредностей, выдел ющихс из расплава в процессе окислени присаживаемых материалов.The disadvantages of the latter method (chosen as a prototype) are the impossibility of obtaining a guaranteed sulfur content in the metal of less than 0.006% and a degree of desulfurization in excess of 60%, which is associated with a lack of aluminum alloy melt. The absence of aluminum in the ligature melt leads to increased inhalation of deoxidizers and dopants during the mixing process in the ladle of the ligature, synthetic slag and highly oxidized liquid steel semi-products, which also increases the emission into the atmosphere of the workshop of various hazards released from the melt during the oxidation of the deposited materials.

Целью изобретени вл етс улучшение качества стали, экономи материалов и повышение экологической чистоты процесса .The aim of the invention is to improve the quality of steel, save materials and improve the environmental cleanliness of the process.

Цель достигаетс тем, что перед смешением стального полупродукта и лигатурного расплава в ковш последовательно ввод т алюминий в количестве 1,0-1,8 кг/т стального полупродукта, затем синтетический шлак и лигатурный расплав, причем между окончанием операции ввода синтетического шлака в ковш и началом ввода лигатурного расплава выдерживаетс пауза, равна 2-15 минутам.The goal is achieved by the fact that before mixing the steel semi-product and the ligature melt, aluminum is sequentially introduced into the ladle in an amount of 1.0-1.8 kg / ton of the steel semi-product, then synthetic slag and the alloy melt, and between the end of the operation of introducing the synthetic slag into the bucket and the beginning of the input ligature melt is maintained a pause, equal to 2-15 minutes.

Строгое соблюдение последовательности ввода в ковш алюмини , синтетического шлака, лигатурного расплава и затем стального полупродукта позвол ет получить шла- кометаллический расплав, содержащий алюминий и имеющий к моменту ввода стального полупродукта максимальную сульфидную емкость и рафинирующую способность шлака.Strict adherence to the sequence of input into the ladle of aluminum, synthetic slag, ligature melt and then steel semi-product allows to obtain a slag-metal melt containing aluminum and having the maximum sulfide capacity and the refining capacity of slag at the time of input of the steel semi-product.

Количество алюмини 1,0-1,8 кг на 1 т стального полупродукта, которое ввод т предварительно в ковш, определ етс необходимостью получени в готовой стали массовой доли алюмини , равной 0,01-0,10%, определ емой маркой выплавл емой стали, Нижний предел расхода алюмини (1,0 кг/т) соответствует стали марки 12ХГДАФ,The amount of aluminum 1.0-1.8 kg per 1 ton of steel semi-finished product, which is preliminarily introduced into the ladle, is determined by the need to obtain in the finished steel a mass fraction of aluminum equal to 0.01-0.10%, determined by the grade of steel produced The lower consumption limit of aluminum (1.0 kg / t) corresponds to steel grade 12HGDAF,

09Г2СД, верхний предел расхода алюмини (1,8 кг/т) соответствует стали марок 20ЮЧ, 14ХГНМД1АФБРТ. Наличие в шлакометал- лическом расплаве алюмини в количестве 1,0-1,8 кг/т позвол ет получить наиболь0 шую степень десульфурации при смешении расплава со стальным полупродуктом.09G2SD, the upper limit of the consumption of aluminum (1.8 kg / t) corresponds to steel grades 20YUCH, 14HGNMD1AFBRT. The presence of 1.0–1.8 kg / t in the slag metal melt of aluminum makes it possible to obtain the highest degree of desulfurization when the melt is mixed with the steel intermediate.

После присадки в ковш алюмини в количестве 1,0-1,9 кг/т стального полупродукта и слива в ковш синтетического шлакаAfter addition to the aluminum ladle in the amount of 1.0-1.9 kg / t of steel intermediate and discharge into the synthetic slag ladle

5 производ т выдержку алюмини и синтетического шлака в ковше в течение 2-15 минут .5, the exposure of aluminum and synthetic slag in the ladle for 2-15 minutes.

Регламентаци паузы между окончанием ввода синтетического шлака и началомThe regulation of the pause between the end of the input of synthetic slag and the beginning

0 выпуска лигатуры, равна 2-15 мин, позвол ет наиболее полно расплавить алюминий и подготовить его к смешению с лигатурным расплавом. Промышленные эксперименты показали, что увеличение паузы свыше 150 release ligatures, equal to 2-15 minutes, allows you to melt aluminum most fully and prepare it for mixing with the ligature melt. Industrial experiments have shown that increasing the pause over 15

5 мин нецелесообразно, поскольку приводит к охлаждению синтетического шлака в ковше , образованию на его поверхности застывшей корочки и снижению его рафинирующей способности. Сокращение5 minutes is impractical because it leads to the cooling of synthetic slag in the ladle, the formation of a frozen crust on its surface and a decrease in its refining ability. Reduction

0 паузы до значений менее 2 мин не позвол ет достаточно полно расплавить алюминий, и в процессе выпуска лигатуры на поверхности шлакометаллического расплава визуально наблюдаютс непроплавленные0 pauses to values less than 2 minutes does not allow aluminum to melt fully enough, and in the process of releasing a ligature, unmelted are visually observed on the surface of the slag-metal melt

5 чушки алюмини .5 ingots of aluminum.

Совокупность технологических приемов предлагаемого способа обеспечивает повышение десульфурации металла, экономию материалов (раскислителей и алюми0 ни ), снижение вредных выбросов из ковша в процессе раскислени и легировани .The combination of technological methods of the proposed method provides increased desulfurization of the metal, saving materials (deoxidizing agents and aluminum), reducing harmful emissions from the ladle during the deoxidation process and doping.

Пример. Провод т выплавку легированной стали с использованием жидких лигатур по ТИ 232-108-89 (базовый объектExample. The alloyed steel is smelted using liquid ligatures according to TI 232-108-89 (base object

5 сравнени ) и с использованием предлагаемого способа.5 comparisons) and using the proposed method.

Сталь выплавл ют в 350-тонном кислородном конвертере. После достижени требуемого содержани углерода и температурыThe steel is smelted in a 350 ton oxygen converter. After reaching the required carbon content and temperature

0 стальной полупродукт сливают в сталеразли- вочный ковш, в котором находитс шлакоме- таллический алюминийсодержащий расплав, состо щий из алюмини , синтетического шлака и лигатурного расплава. Температура0, the steel semi-product is poured into a steel-spreading ladle, in which there is a slag-metal aluminum-containing melt consisting of aluminum, synthetic slag and a ligature melt. Temperature

5 стального полупродукта перед смешением с лигатурным расплавом 1610-1630°С.5 steel semi-products before mixing with the melt alloy 1610-1630 ° С.

Перед смешением стального полупродукта и лигатурного расплава в ковш вво- Д т кусковой алюминий в количестве 1,U кг/т стального полупродукта, после чегоBefore mixing the steel semi-product and the melt alloy in the ladle, enter lump aluminum in the amount of 1, U kg / t steel semi-product, after which

осуществл ют выпуск в ковш синтетического высокоглиноземистого шлака, выплавл емого в печи РКЗ-16 5ФЛ-И1 Температура синтетического шлака 1680°С, количество на плавку 10 тrelease into the ladle of synthetic high-alumina slag produced in the furnace RKZ-16 5FL-I1 The temperature of the synthetic slag is 1680 ° C, the quantity per smelting is 10 tons

После выдержки ковша со шлаком и алюминием в течение 5 мин в него выпускают лигатурный расплав с температурой 1580°С, выплавленный в дуговой печи ДСП 12НЗ. После чего производ т смешение стального полупродукта и лигатурного расплава в ковшеAfter holding the ladle with slag and aluminum for 5 minutes, a ligature melt is produced with a temperature of 1580 ° C, melted in an arc furnace DSP 12NZ. Then mix the steel semi-product and the melt of the alloy in the ladle.

Результаты промышленной реализации предлагаемого способа производства стали приведены в таблице (плавки 4-10), в этой же таблице приведены результаты реализации известного способа (плавки 1-3).The results of the industrial implementation of the proposed method of steel production are shown in table (melting 4-10), in the same table shows the results of the implementation of the known method (melting 1-3).

Как видно из таблицы, качество металла , полученного по предлагаемому способу, характеризующеес степенью десульфура- ции 63,4-75,7%, превышает соответствующий показатель металла известногоAs can be seen from the table, the quality of the metal obtained by the proposed method, characterized by the degree of desulfurization of 63.4-75.7%, exceeds the corresponding indicator of the metal of known

00

5five

00

способа (57,2-59,1%). при этом отмечаетс экономи алюмини , так его расход составил 1,0-1,8 кг/т стали против 2,0-2,2 кг/т по известному способуway (57.2-59.1%). while saving aluminum, so its consumption was 1.0-1.8 kg / t of steel against 2.0-2.2 kg / t by a known method

Claims

The invention method of producing alloyed steel, comprising smelting liquid steel semi-product in one unit and liquid master melt in another unit, mixing them in a ladle with liquid synthetic slag, characterized in that, in order to improve the quality of steel, save materials and improve the environmental cleanliness of the process , in the ladle additionally aluminum is introduced in the amount of 1.0-1.8 kg per 1 ton of steel intermediate, then successively synthetic slag, ligature melt and steel intermediate, with a pause of m Between the end of the input of synthetic slag and the start of the input of the melt of the alloy is 2-15 minutes