SU692862A1 - Способ производства стали - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Изобретение относитс  к черной металлургии и касаетс  выплавки.та-; ли в дуговых печах малой и средней емкости Дл  последующих рафинирующих переплавов. .- -...:

Известен способ выплавки с продувкой металла в ковше аргоном. Способ предусматривает выпуск йвталла из печи в крвш с синтетическим ишаком и последующу ю овраёотку металла в ковше продувкой его аргоном 1, : ; - . ; -.

Недостатком известного способа,  вл етс  то, что обработку жидкого металла инертным газом (аргоном) провод т только в ковше. Обработка мёшалла аргономв ковше заставл ет ограничивать интенсивность продувки расходом до 0,02-0,04 мVт.мин во избежание обнажени  от ишака поверхности металла дл  исключени  вторичного окислени  стали кислородом 13оздуха. Это обсто тельство не позвол ет добитьс  максимального увеличени  поверхности контакта металла со шлаком в ковше и, следовательно, лишает возможности эффективно удал ть серу из металла и дегазировать его. Более того, неизбежное снижение температуры металла и шлака в ковше, особенно без ёгЬ пЬдогрева, также существенно усложн ет организацию эффект тивной обработки металла ишаком и ,инертным газом вследствие загущени  ;шлака. . У- .

Известе также Способ дёсульфурации стсши .в дуговой печи вдуванием в ванну порошка извести в смеСи с порошкооб0 разными раскислител ми -алюминием или магнием, а также плавиковым шпатом 2.

Дл  вдувани  порошков используетс  аргон, азот, осз/шенный сжатый воздух. Дл  устЬйчиврсти процессов продувки

5 металла порошкаийи в токе аргона создан Специальный цех производства порошков , так как от гранулометрическбго Состава и физических саойств порошков зависит результат процессов про0 дувки металла. :

Недостатками этого способа выплавки стали  вл ютс : необходимость создани  механизированного и айтомати5 эированного производства порошков крупностью 0-1 ю, системы транспортировки их в сталеплавильный цех и вдувани  в металл, включающий расходные бункера в сталеплавильном цехе, загружаемые пневмотранспортером из автоцистерн или с помощью пневмонасосов, установленных на железнодорожных платформах, тракты пне мотранспортера порошков из расходных бункеров в пнёвмонагетателй и трактй пневмонагнетани  порошков ,йз пне монагнётателей в металл; опасность повышени  содержани  в стали : водорода при содержании в порошке извести более 1% влаги низка  экономическа  эффективность этого спосо ба выплавки дл  сталёплёвильныгс цехов небольшой производительности с дуговыми печами малой и средней ем кс1Стй .--;:,;:-:.-;;---,,. . :-; Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  в л етс  способ выплавки низкосернистой подшипниковой стгипи в дуговых печах большой емкости (100 и 200 т) включающий обработку стали на выпуске рафинировочным электропечным шлаком за счет и тенсйвного перв меШванй  металла и шлак при сливе гОТЙвКи в ковш и кбйёчйое рШкйсйеййе алюминием 3, Недостаток Этого способа состоит в ограниченности его применени  (тол ко дл  печей большей емкости) как дли получени  низкого содёр санй в стали серы требуетс  ийтенсйвнов пёремё аиваниё металла с печным iBio врёМй плавки в KbTain, / которое трудно достйгйуть при ВыНус кё .стали из печей малой и средней ёмкости в силу недостаточной .кийечтйческой эйёргии падающей струи ме таЛла. -v ,-; ;.7 ,-- ;; ;. . Целью изобретени   вл етс  увёли йие производительности дугобых пече малой и средней емкости при выплавке стали с содержанием серы в готовом металле не более 0,006%, а так снижение содержани  водорода в стали . , . , . Поставленна  цель достигаетс  тем,. ;что в конце рафинировочного периода, непосрёдствёйнЬ перед сливом плавки, металл энергично переме ваетс  с высокОосйЬвным раскисленны Чй аком путем продувки ванйы бёэокис литеЛьйым газом (аргон, азот и др,) в течение 5-15 мин с интенсйвйостью 0,05-0,20 MVi.MHH. Перед продувкой металл раскисл ют алюминием в количестве 0,5-1,0 кг/т. Затем металл выпускают из печи в ковш, раск сл ют снова алюминием в количестве 0,5 1,0 кг/т и пе рёмёшйЙай мётаЯЯ и 1йл безокйслительным газом в течение 515 мин с интенсивностью 0,01-0,05 м /т.мин. . Во дрём  продувки как в печи, та :и в ковше нар ду с десульфурацией происходит удалейие из стали водоро кислорода и неметаллических включений . Обычно металл или продувают в печи аргоном с порошкообразными веществами ,или производ т его продувку аргоном в ковше. Но дл  получени  стабильно низких значений содержани  вредных примесей в готовой стали этого недостаточно. Продувку металла в печи газами возможно осуществить с помощью футерованных стальных трубок диаметром 3/4 , вводимых в металл на глубину 200-400 мм через рабочее окно печи. Возможно использование дл  продувки газами свободной фурмы. Продувку металла в печи целесообразно вести с максимальной интенсивностьй, так как обтэей печного пространства позвол ет активно и эффективйО верти процесс обработки металла газом, а восстановительна  атмосфера в печи предохраййё Мё;галл от ЬкислейИЯ. Благодар  йагрё;ву шлака в печи в конце периода рафинировайи  до температуры не ниже 1600С, его высокой жидкоподвиж ости , содержанию в нем окиси кальци  не менее 50%, зшиси железа Йё более 1,0% и раскислению металла и шлака кремнием и алюминием, создаютс  весьма благопри тйые услови  дл  глубокой дёсульфурации металла впроцессе ййтейсивного перемешивани  его Со шлаком при продувке газами, удалее, в процессе выпуска, в результате перемешивани  жидкого металла со шлаком происходит дополнительна  десульфурацй бтали, ... .:.: Однако соДержайиё водорода в жидком металле после выпуска из печи может не ск ол ьК о у вел ич ит ьс  , по ера в не нию с сбдёржййй м в металле после продувки его б $6кислйтеЛьным газом в йёчипёЕ)ёд выпуском.:;; / Г ;-Дл  осуществлейи  более глубокой дёсульфурации и Ько чаее ьнбЙ дегатзации стали её дополнительно раскисл ют в ковше алюминиэм и продувают безокислительным газом в течение 515 мйй с интейсИ вностью не более 0,05 мVт.мий. Указанные вьаше пределы времени продувки, .ее интенсиности и расхода алюмини  обусловлены, главным образом , резервом времени на десульфурацию стс1ли в печи и содержанием серы в стали перед продувкой. При высоком содержании Серы перед продувкой в печи и необходимости возможно более быстрого осуществлени  полной готовности плавки к выпуску по химическому составу, металл перед продувкой раскисл етс  алюминием в количестве 1,0 кг/т, продувка ванйы производитс  .в 5 мин с интенсивностью 0,20 MVT.NOiH. Если же есть возможность затратить большое врем  на доводку плавки по содержанию в ней серы, а само содержание серы перед продувкой не очень высокое, то продУвку ванны провод т в течение 15 мин с интенсивностью 0,05 .мин., а металл

перед продувкой раскисл ют алюминием в количестве 0,5 кг/т.

Интенсивность обработки металла в ковше - 0,01-0,05 .мин. При таких параметрах продувки газ оказывает незначительное охлаждающее действие на металл, степень бурлени  расплава умеренна , не TpeesTOinaH запаса по высоте и не привод ща  к зат гиванию с поверхности в глубь ковша и к оголению поверхности металла .

Раскисление металла ал.юминием перед продувкой в ковше провод т в количестве 0,5 кг/т в случае, если металл идет в Дальнейшем не на перепла а ,непосредственно в прокат. Так как металлу, предназначенному, в частности на ЭШП, предъ вл ютс  требовани  иметь преимущественно глиноземистые неметаллические включени , котсзрые хорошо удал йотс  при эЛбктрошлаковом .переплаве, то,как правило, металл раскисл ют повышенным количеством алюмини  до 1 , О кг/т .

Врем  продувки устанавливают в зависимости от количества серы и водорода, подлежащих удалению из стали . Содержание серы определ йт ггр ходу продувки, а содержание водорода определ ю эмперически, т.е. на основании определенного количества опытов устанавливают степень дегазации стали в зависимости от времени и инте сивйости продувки металла беаокислительмым газом, ;

Данный СПОСО0 производства стали имеет и определенный экономический эффект за счет проведени  укороче) ноге периода рафинировани  металла в печи и повьалёни  производительноети печи по сравнению с обычно примен емым в Дуговых печах малой И средней мощности длительным процессом диффузионного раскислени  металла через шлак и десульфурации его шлаком в услови х стационарности границы раздела шлак-металл.

Ниже приведены примеры осуществлени  технологии выплавки стали , не исклйчающие других вариантов Исполнени  йо предлагаемому способу.

П р и м е р 1. В 25 т дуговой печи за 5 мин до выпуска плавки начинают продувку ванны аргоном через с тальную трубку диаметром l, футерованную шамотными трубками. Трубу ввод т в ванну через рабочее окно печи наглубину 300 мм. К моменту начала продувки метсшл содержит 0,20-0,25% кремни , и шлак раскислен порошками i кокса, ферросилици  и алюгдани  до содержани  в нем закиси железа не более 1,0%. Перед продувкой металл раскисл ют кусковым алюминием в количестве 1,0 кг/т. Содержание окиси к альци  в шлаке к моменту начала продузки составл ет около 50%, а Фтористого кальци  10-12%.За врем  продувки вдуваетс  в ванну около 25 м аргона с интенсивностью 0,15 .мин. Давление аргона составл ет 5-6 ати. Содержание серы в стали перед продувкой 0,025%, побле продувки 0,009%, что обеспечивает в пробе стали из ковша после обработки металла во врем  слива пйавки печным шлаком содер10 жание серы 0,005%. Содержание водорода в металле после продувки в печи 0,004%, а после выпуска из печи 0,0005%.

В ковше металл раскисл ют алюми15 нием 0,5 кг/т и продувают его аргоном 5 мин с интенсивнрстью 0,05 .мин. Содержание серы в металле снижаетс До 0,004%, а содержание водорода до 0,0002%.

П р и м ер 2. Содержание серы в

0 стали к моменту начала/продувки азотом составл еу 0,015%. Продувку провод т через футерованную стальную трубку диаметром 3/4 в течение 15 мин непосредственно перед сливом

5 плавки..Подготовка металла и печного , шлака к MOMieHTy начала и его химический состав такие же, что ив первом прийёре. Перед продувкой металл раскисл ю алюминием в количеотйа

0 0,5 кг/т. За врем  П1 одувкй вдуваетс  в ванну 25 т печи окбло 2 м азота с нвтёнсивнос ью 0/05м/т.мин. Содержание серы и Стили После продувки 0,009%, в пробе из ксэвша после сли5 . ва 0,004%. Содержание водорода в металле после. ;ёыпуска 0,0005% , азота 0,006%, В ковше Металл раскисл ют гшюмйнйём в количестве 1,0 кг/т и продувают металл и шлак в ковше ар0 гоном в течение 15 мин с интенсивностью 0,01 .мин, расходу  зтом около 4 мЭ аргона. Содержание серы в металле после прОдувки становитс  равным 0,003%, водорода 0,0003%,

5 азота0,003%.. : . . г ... . . . ; Л Р ИМ е р 3, Пр одувку ванны аргоном ведут в течение 10 мин с интенсивностью пРодувки 0,10 .мин, что позвол ет за указанное верм  продуть через ванну 25 т печи около 25 м ар0 гона и благодар  этому обеспечить в стали перед сливом плавки из печи содержание .серЫ: на уровне 0,009%. Металл раскисл ют перед продувкой

5 кусковым алюминием на шггангах в количестве 0,7 кг/т. После выпуска содержание серы в металле составл ет 0,006%.

Claims (3)

1. После выпуска плавки металл дополнительно раскисл ют в ковше гшю0 минием в количестве 0,6 кг/т и затем продувают аргоном в течение 7 мин с интенсивностью продувки 0,04 .Мин, расходу  при зтом около 2. м аргона. Содержание серы снижа5 етс  до уровн  О, (JO4%, водорода 0,0003%, азота 0,004%. Приведенные примеры осуществлени  изобретени  предусматривают сокращение продолжительности периода рафинировани  стали в печи с продувкой металла аргоном мин. Продувка аргоном способствует сокраЩеми|о периода рафинировани  и за счетвыравнивс1ни  температуры и хими ческого состава стали, а также более быстрого формировани  жидкоподвижного ишака необходимого химического состава дл  рафинировани  металла. .: Таким образом, исполнение способа производства/стали по изложенным SajJftaHTaM позвол ет получать высококачественную сталь различного назначени  с {Ьнимальным содержанием , водброда,гаэрта и йеметаллических включений. Более того, исполнение технологии выплавки стали по предложенному способу позЕоййт увеличить производительность печи н . что также  вл етс  существенн Экономический эффект при производств различных марок составит 1,5-2,0 руб./т стали. ; .; : ... , ;;;:.,-. - , Формула изобретени . : Способ производства стали в дугойьис печах дл  последующих рафинирующих переплавов, включающий формирование основного раскисленного жидкоподвижного ишака, раскисление и перемешивание металла со шлаком, продувку газом, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  произволительности печи, снижени  содержани  вредных примесей и повьлшени  качества литой, заголовки, перемешивание металла со шлаком продувкой газа осуществл ют в две стадии продолжительностью 5-15 мин кажда , с начала с интенсивностью 0,05-0,20 м /т.мин, затем в ковше с интенсивностью 0.01-0,05 MVT.MHH.: : Источники инфор мации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чуйко И.М. и др. Продувка аргоном в ковше стали , обработанной синтетическим шлаком. Бюллетень, ЦНИИЧМ, 1971, № 14, с. 40-42..
2. 2.Медшйбожский М.Я. и др. Порошкообразные материалы в сталеплавильном производстве, Техника. Киев, 1975, с. 138-141. .
3. 3.Каблуковский Л.Ф. и др. Освоение выплавки высококачественных сталей в 200 т.дуговых сталеплавильных печах. Бюллетень, ЦНИИЧМ, 1972, № 26, с. 29-31- прототип.