SU829684A1

SU829684A1 - Method of steel smelting

Info

Publication number: SU829684A1
Application number: SU792791365A
Authority: SU
Inventors: Юрий Евгеньевич Самардуков; Борис Сергеевич Иванов; Юрий Васильевич Гавриленко; Радий Михайлович Мыльников; Олег Евгеньевич Молчанов; Юрий Васильевич Зайцев; Эдуард Васильевич Ткаченко; Валентин Анатольевич Марышев
Original assignee: Череповецкий Ордена Ленина Металлурги-Ческий Завод Им. 50-Летия Cccp
Priority date: 1979-07-11
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1981-05-15

Description

«"

Изобретение относитс к чёрной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговых печах. При выплавке качественных сталей одноошаковым процессом окончательное раскисление и легирование металла производ т в ковше .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to steelmaking in arc furnaces. During the smelting of high-quality steels by a single-shot process, the final deoxidation and alloying of the metal are performed in a ladle.

Известен способ.выплавки стали, где после проведени окислительного периода и скачивани шлака ввод т рЗскислителй и шлакообразук дие в печь и через мин выпускают расплав со шлаком в ковш. В ковш перед ВЕ пуском присаживают ферросилиций , алюминий и марганец дл .,окончательного раскислени и легировани После выпуска металл из первого ковша переливают во второй с целью десульфурации металла шлаком и равномерного распределени химических элементов в расплаве. Такой способ выплавки позвол ет обеспечить высокую производительность печи, получить заданный химический состав стали и гарантировать ультранизкое {до 0,001%) содержание серы .A known method is to produce steel, where, after the oxidation period has been carried out and slag is charged, the oxidizer and slag-forming agent are introduced into the furnace and, after a mine, the melt with slag is released into the ladle. Ferrosilicon, aluminum and manganese are added to the ladle before BE start-up. Final deoxidation and alloying After the metal is released, it is poured from the first ladle into the second to desulfurize the metal with slag and to evenly distribute chemical elements in the melt. Such a method of smelting allows to ensure high furnace productivity, to obtain the specified chemical composition of the steel and to guarantee ultra low (up to 0.001%) sulfur content.

Однако Нс1личие в способе выплавки перелива из ковша в ковш св зано с дополнительным насыщением металла азотом, повышенным угаром алюмини .However, the Hc1 difference in the method of smelting the overflow from the ladle to the ladle is associated with an additional saturation of the metal with nitrogen, increased aluminum flue.

увеличением загр зненности стали неметаллическими включени ми.the increase in contamination has become non-metallic inclusions.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс способ выплавки стали, по которому дл снижени угара алюмини легирование алюминием провод т под вакуумом. По этому способу в ковш перед выпускс 4 присаживают ферросилиций, ферросиликока ьций и алюминий с целью раскислени и введени кремни , затем сталь переливают в другой ковш и вакуумируют . После вакуумной дегазации в 5 сталь ввод т ашюшний, РЭМ (резкоземельные элементы) и провод т повторно вакуумную дегазацию 2 .The closest to the technical essence and the achieved effect to the proposed is a method of steel smelting, according to which, to reduce the loss of aluminum, alloying with aluminum is carried out under vacuum. According to this method, ferrosilicon is deposited in a ladle before being discharged 4, ferrosilicon and aluminum are placed in order to deactivate and inject silicon, then the steel is poured into another ladle and evacuated. After vacuum degassing, steel is introduced into 5 steel, SEM (earth elements), and vacuum degassing 2 is repeated.

Недостаток способа заключаетс в том, 4VO при переливе из ковша в ковш, наблюдаетс пспьд ение содержани азота в расплаве при переливе и дополнительное окисление метгоша кислородом воздуха. Кроме того, вакуумна обработка металла в два приема , до присадки гшк 1ини и после, зат гивает плавку, требует дополнительного перегрева металла в печи, что, в свою очередь, вызывает повышенный угар легирун цих элементоз и раскислителей.The disadvantage of this method is that 4VO during the overflow from the ladle into the ladle, the nitrogen content in the melt during the overflow and the additional oxidation of the metoshosh with oxygen of the air are observed. In addition, the vacuum treatment of the metal in two steps, before the additive and after it, delays melting, requires additional overheating of the metal in the furnace, which, in turn, causes an increased fatigue of alloying element and deoxidizing agents.

Цель изобретени - снижение угара алюмини , повышение качества стали за счет снижени загр зненности ее неметаллическими включени ми.The purpose of the invention is to reduce the aluminum fouling, to improve the quality of steel by reducing the contamination by its non-metallic inclusions.

Поставленна цель достигаетс тем, что перед выпуском металла из печи в ковш присаживают ферросилиций марганец и 10-30% всего расходуемого алюмини , выпускают металл из печи в ковш, который устанавливают затем в вакуумной камере, присаживают на шлак в ковш остальное количество алюмини и начинают вакуумировать, продувку аргоном дл перемешивани расплава в ковше начинают при давлении в вакуумной камере 200-500 мм рт. ст. вьщерживают металл при этом давлении в течение 20-50% всего времени обработки в вакуумной камере и заканчивают при давлении не более 10 мм рт. ст. после расхода 0,030 ,06 нм аргона на каждый килограмм введенного алюмини в ковш перед вакуумированием, причем в процессе продувки аргоном интенсивность продувки увеличивают с 0,005-0,01 до 0,02-0,05 . мин по мере сниже-. НИН давлени в вакуумной камере.The goal is achieved by ferrosilicon manganese and 10-30% of the total consumed aluminum being placed in a ladle before the metal is released from the furnace, the metal is released from the furnace into a ladle, which is then installed in the vacuum chamber, the rest of aluminum is placed on the slag and evacuated The purging with argon to stir the melt in the ladle begins at a pressure in the vacuum chamber of 200-500 mm Hg. Art. hold the metal at this pressure for 20-50% of the total processing time in the vacuum chamber and finish at a pressure of not more than 10 mm Hg. Art. after a flow rate of 0.030.06 nm of argon per kilogram of introduced aluminum into the ladle before evacuation, and during the purging process with argon, the purge intensity is increased from 0.005-0.01 to 0.02-0.05. min as reduced-. NIN pressure in the vacuum chamber.

Способ опробован при выплавке электро-технической стали, легирова1;ной 1-3% кремни и 0,2-0,4% алю1«шни . На основании проведенных плавок установлено.снижение содержани азота в -стали и уровн загр зненности неметгшлическими включени ми, увеличение усвоени ал пмини . Наиболее высокое усвоение алюмини осуществл етс при вводе всего алюмини на в ковш непосредственно перед вакуумированием. Однако приэтом отсутствует эффект десульфурации при обработке металла гилаком при вкпуске из печи, так как дл успешной десульфурации необходимо иметь в металле не менее 0,05 растБоренногс алюмини . Поэто., с целью увеличени содержани сеоы в готовом металле менее 0,008% установлена необходимость алюмини в ковш перед выпуском нз печи в количестве 10-30% от всего присаживаемого в ковш алюминил. Этот прием обеспечивает снижение содержани серы в расплаве до 0,010 .0,012%. Дальнейша обработка металла шлаком под вакуумом снижает содержание серы до 0,006-0,008%.The method was tested in the production of electrical technical steel, alloyed; 1–3% silicon and 0.2–0.4% aluminum. On the basis of the carried-out melts, a decrease in the nitrogen content in the steel and the level of contamination with non-metric inclusions, an increase in the absorption of the alumina, was established. The highest aluminum absorption is achieved by introducing all aluminum onto the ladle immediately before evacuating. However, there is no desulphurization effect when metal is treated with hilak when it is injected from the furnace, since for successful desulphurization it is necessary to have at least 0.05% borated aluminum in the metal. Therefore, in order to increase the content of seoi in the finished metal, less than 0.008%, the need for aluminum in the ladle before the release of the furnace in the amount of 10-30% of the total aluminum in the ladle was established. This technique reduces the sulfur content in the melt to 0.010 .0.012%. Further metal treatment with slag under vacuum reduces the sulfur content to 0.006-0.008%.

Легирование металла алюминием в вакууме через шлак приводит к увеличению его в зкости. Поэтому водород , резко выдел ющийс из шлака и металла при снижении остаточного давлени в вакуумной камере, вызывает вспенивание шлака и выброс последнего из ковша. Продувка расплава аргоном усугубл ет это вление. Опытными плавками установлено, что вспенивание н выброс шлака может быть устранен, если продувку аргоном на-.Doping a metal with aluminum under vacuum through slag leads to an increase in its viscosity. Therefore, hydrogen, which precipitates sharply from the slag and metal as the residual pressure in the vacuum chamber decreases, causes slag foaming and release of the last from the ladle. Argon melt purging exacerbates this phenomenon. Experimental melts have established that foaming and slag emissions can be eliminated if argon purging is on.

чинать при остаточном давлении в пределах 200-500 мм рт.ст. и проводить обработку металла при этом давлении в течение 20-50% всего времени обработки.в.вакуумной камере, т.е. в течение 4-8 мин. Обработка менее 4 мин при указанном выше давлении не позвол ет удалить водород до безопасной, с точки зрени вспенивани шлака, его кондентрации обработка больше 8 мин нежелательна так как лишь зат гивает процесс рафинировани . Ввод аргона при давлении более 500 мм рт.ст. приводит лишь к дополнительному расходу аргона , так удаление.водорода происходи не эффективно. При продувке аргоном при давлении ниже 200 мм рт. ст.. налюдаетс вспенивание и выброс шла-: ка. Вакуумную обработку заканчивают при давлении 3-8 мм .рт.ст., так как это давление обеспечивает достаточно полное удаление водорода и высокое усвоение алюмини .repair at a residual pressure in the range of 200-500 mm Hg. and carry out metal processing at this pressure for 20-50% of the total processing time. Vacuum chamber, i.e. within 4-8 min. Processing less than 4 minutes at the above pressure does not allow hydrogen to be removed to a safe, from the point of slag foaming, its concentration is more than 8 minutes undesirable because it only slows down the refining process. Entering argon at a pressure of more than 500 mm Hg. only leads to additional consumption of argon, so removal of hydrogen does not occur effectively. When purging with argon at a pressure below 200 mm Hg. st. foaming and ejection of the slag is observed. Vacuum processing is finished at a pressure of 3-8 mm. Mercury., Since this pressure provides a sufficiently complete removal of hydrogen and high absorption of aluminum.

При продувке аргоном с интенсивностью более 0,005-0,01 нм /т. мин даже при давлении в пределах 200500 рт. ст. не исключено вспенивние и выброс шлака. Поэтому интенсивность продувки увеличивают до О, О2-О,.О5 нм°/ТМин только по мере снижени остаточного давлени в вакуумной камере, Иктенсизность продуки ниже 0,02 нм ММик не позвол ет провести десульфурацию металла из-з недостаточного перемешивани метгшла и шлака. Интенсивность продузкн 3 пределах 0,02-0,05 нм /т-мин обеспечивает эффективное перемешивание расплава в ковше, а дапьнейшее ее увеличение приводит к дополнительному расходу аргона, излишним тепловьпч потер м и выбросами металла из ковша. Расход аргона в количестве 0,03-0,06 нм на 1 кг введенного алюмини достаточен дл равномерного распределени алюмини по всему объему металла. Расход больший, чем 0,06 нм аргона приводит к зат гиванию процесса вакуумной обработки и потере температуры металла ниже допустимого, при расходе менее 0,03 нм аргона распределение алюмини в объеме расплава недостаточно равномерно. Способ осуществл ют при выплавке динамной стали в 100тонной дуговой печи.When purging with argon with an intensity of more than 0.005-0.01 nm / t. min even with a pressure in the range of 200500 rt. Art. Foaming and slag ejection is not excluded. Therefore, the purge intensity is increased to O, O2-O, .O5 nm ° / TM. Only as the residual pressure in the vacuum chamber decreases, the IC content of the product below 0.02 nm does not allow desulfurization of the metal due to insufficient mixing of the metal and slag. The intensity of production 3 within 0.02-0.05 nm / t-min ensures effective mixing of the melt in the ladle, and its higher increase leads to additional consumption of argon, excessive heat loss and emissions of metal from the ladle. Argon consumption in the amount of 0.03-0.06 nm per 1 kg of introduced aluminum is sufficient for uniform distribution of aluminum throughout the entire volume of the metal. A flow rate greater than 0.06 nm of argon leads to a dragging down of the vacuum treatment process and a loss of metal temperature below the allowable one; with a flow rate of less than 0.03 nm argon, the distribution of aluminum in the melt volume is not even enough. The method is carried out in the smelting of dynamo steel in a 100 ton arc furnace.

Claims

An example. The mixture consists of 15 kg of pig iron, 60 t of blooming of blooming, 45 t of cutting of sheet rolling mill. After the charge is melted, the bath is oxidized by blowing oxygen with an intensity of 2000 for 18 min. By the time the oxidizing slag is downloaded, the metal contains,%: 0.022 carbon, 0.12 manganese, 0.008 phosphorus, 0.026 sulfur 0.05 chromium, 0.08 nickel. After downloading the oxidizing slag, the bath is deacidified with 200 kg of aluminum and 550 kg of 65% ferrosilicon, 2500 kg of lime and 500 are applied to fluorspar, turned on the stove for 3 minutes and released from the furnace into a ladle. Before release into the oven, about 200 kg of aluminum are planted. In the ladle there is ferrosilicon for steel alloyed with silicon, metallic manganese and 200 kg of aluminum. After release The metal contains 0.013% sulfur. After measuring the temperature, the ladle with the metal is installed in the vacuum chamber. From the box, 500 kg of aluminum are placed on the slag, the chamber is covered with a lid and the steam ejector pump is switched on. . At a pressure of 350 mm Hg. the metal is purged with argon through a porous tuyere mounted in the bottom of the ladle with an intensity of 0.007 nm / Cmin (7 nm / mx y-min) and the melt is treated in this mode for 5 minutes. The pressure in the chamber is maintained at a level of 350 mm Hg. adjustment of the operating mode of the steam ejector pump. Next, the residual pressure is reduced to 5 mm Hg. increase the intensity of purging with argon to 0.03 min, and continue to evacuate. The treatment is completed with the consumption of 20 nm of argon, i.e. after a flow rate of 0.04 nm of argon per 1 kg of aluminum introduced into the ladle immediately prior to evacuation (20,500 kg of 0.04). The finished metal contains,% g 0.025 carbon, 0.35 manganese, 0.95 silicon, 0.008 sulfur, 0.008 phosphorus, 0.008 nitrogen, 0.003 oxygen, 0.28 aluminum. Thus, the proposed method allows reducing the nitrogen content from 0.012 to 0.008% by eliminating overflow, reducing the consumption of aluminum by 3 kg / t, and reducing the contamination of metal with non-metallic inclusions from 0.065 to 0.041 vol.%. The invention method of steel smelting, including smelting of the intermediate product in the furnace, the release of the melt from the furnace and its alloying with a bucket, including aluminum, with evacuated gas and blowing of argon, characterized in that, in order to improve the quality of the steel and reduce the alcohol consumption, 10-30% of the total aluminum, which is set down in the ladle, is given on the dike before metal is released from the furnace, and the rest is placed on the slag in the ladle before evacuation, while purging with argon starts at a vacuum pressure of 200500 mm Hg. withstand the metal at this pressure for 20-50% of the entire time of evacuation and finish the treatment at a pressure of no more than 10 mm Hg. after consumption. 0.03-0.06 nm of argon per kilogram of aluminum introduced into the ladle prior to evacuation, and during the purging process with argon, the purge intensity is increased from 0.005-0.01 to 0.02-0.05 nm / Tmin as the pressure in the vacuum decreases. the camera. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 597734, cl. From 21 to 7/10, 1978.

2. The patent of France I 2316334, cl. From 21 to 7/10, published. 1977.