SU885292A1

SU885292A1 - Method of steel smelting

Info

Publication number: SU885292A1
Application number: SU792811835A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Константинович Плахов; Николай Григорьевич Гладышев; Лев Константинович Косырев
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тулачермет"
Priority date: 1979-08-30
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1981-11-30

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , конкретнее к способам полу чени стали в агрегатах с основной футеровкой. Известен способ выплавки подшипниковой стали в основной дуговой печи Под одним шлаком с раскислением в ков ше алюминием и кремнием с последующей продувкой в ковше инертным газом отличающийс тем, что, с целью уменьшени количества и размеров глобул рных неметаллических включений в готовой стали, перед выпуском повышают окисленность печного шлака основностью 1-1,5 присадкой твердых окислителей в количестве 3-5 кг/т стали до содержани FeO 8-20%, а во врем выпуска и последующей продувки инертным газом металл обрабатывают этим шлаком 1. Однако в способе присадка твердых окислителей и повышение содержани FeO в шлаке до 20% при относительно небольшом содержании кремнезема в шлаке (основность 1-1,5) затрудн ет попадание в химический анализ, так как практически весь кремнезем св за с окисьюкальци , вследствие чего шлак содержит повышенное количество свободной закиси железа. Все это при водит.к увеличению угара раскислителей и легирующих. Обработка металла шлаком с основностью 1-1,5, особенно при продувке в ковше инертным газом, сопровождаетс значительной степенью восстановлени фосфора из шлака в ме- талл. Наиболее близким по технической , сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ выплавки шарикоподшипниковой стали, заключающийс в плавлении шихты, проведе-. НИИ окислительного периода, скачивани окислительного шлака, наведении (эсновного известкового шлака, вводе в печь за 10-15 мин до выпуска кварЯ цита в количестве, обеспечивающем основность перед выпуском 0,7-1,3, присадке ферросплавов, выпуске стали с печным шлаком и обработке в ковше инертным газом 2. Однако ввод кварцита в основной и известковый шлак снижает основность этого шпака, что приводит к рефосфорации , получающей дальнейшее развити прсле ввода в металл ферросплавов и в ковше при продувке инертным газом. Обработка основной стали шлаком, имеющим основность 0,7-1,3, не обеспечивает получение в ней достаточноThe invention relates to ferrous metallurgy, and more specifically to methods for producing steel in aggregates with a base lining. Known method of smelting bearing steel in the main arc furnace. Under a single slag with aluminum and silicon in the ladle, followed by blowing in the ladle with an inert gas, in order to reduce the number and size of non-metallic globular inclusions in the finished steel, oxidation is increased before release. furnace slag with a basicity of 1-1.5 with an additive of solid oxidizing agents in the amount of 3-5 kg / ton of steel to an FeO content of 8-20%, and during production and subsequent purging with an inert gas, the metal is treated with this slag 1. One In the method, the addition of solid oxidizing agents and an increase in the FeO content in the slag up to 20% with a relatively low silica content in the slag (basicity 1-1.5) makes it difficult to get into the chemical analysis, since almost all of the silica is associated with an oxide of calcification, as a result of which the slag contains an increased amount of free ferrous oxide. All this leads to an increase in the inhibition of deoxidizing and alloying agents. Metal treatment with slag with a basicity of 1-1.5, especially when purging with an inert gas in the ladle, is accompanied by a significant degree of recovery of phosphorus from slag to metal. The closest to the technical, the essence and the achieved result to the proposed is the method of smelting ball bearing steel, consisting in melting the charge, -. Research Institute of the oxidation period, downloading oxidizing slag, hovering (essential lime slag, entering into the furnace 10-15 minutes before the release of quarta of cyte in an amount that provides basicity before the release of 0.7-1.3, the addition of ferroalloys, the production of steel with furnace slag and treatment with an inert gas in the ladle 2. However, the introduction of quartzite into the basic and lime slag reduces the basicity of this shpak, which leads to refosporation, which undergoes further development after the ferroalloys are introduced into the metal and in the ladle when purged with an inert gas. ohm, having a basicity of 0.7-1.3, does not provide enough in it

низкого содержани оксидных неметаллических включений вследствие того, что кремнезем шлака св зан с окисью кальци , а это обусловливает наличие свободной закиси железа, не св занной с кремнеземом. Наличие в печи перед выпуском большого количества основного известкового шлака практически исключает возможность перевода его в кислый шлак с высокой ассимилирующей способностью по отношению к одссидным неметаллическим включени м. Повышенное (35-45%) содержание окиси кальци в шлаке обусловливает его значительную водородопроницаемость, что вл етс причиной образовани флокенов и шиферного излома в прокате . Наличие относительно большого количества свободной закиси железа в шлаке с основностью 0,7-1,3 обусловливает повышенный угар легкоокисл ющихс элементов и, соответственно, расход ферросплавов.low content of oxide nonmetallic inclusions due to the fact that slag silica is associated with calcium oxide, and this causes the presence of free ferrous oxide, not associated with silica. The presence in the furnace before the release of a large amount of basic lime slag virtually eliminates the possibility of converting it into acid slag with a high assimilating capacity with respect to oddsidnyh nonmetallic inclusions m. The increased (35-45%) content of calcium oxide in the slag causes its significant hydrogen permeability, which is the cause of the formation of flock and slate fracture in the car. The presence of a relatively large amount of free ferrous oxide in slag with a basicity of 0.7–1.3 causes increased waste of the easily acidifying elements and, accordingly, the consumption of ferroalloys.

Цель изобретени - получение стал с более низким содержанием фосфора, неметаллических включений, газов и уменьшение расхода ферросплавов.The purpose of the invention is to produce steel with a lower content of phosphorus, non-metallic inclusions, gases and a reduction in the consumption of ferroalloys.

Поставленна цель достигаетс тем что в известном способе выплавки стали , включающем наведение основного известкового шлака, присадку в печь за 10-15 мин до выпуска металла кварцита в количестве, обеспечивающем получение перед выпуском шлака пониженной основности, ввод ферросплавЬв выпуск стали с печным шлаком и обработку в ковше иннертным газом, перед присадкой кварцита производ т скачивание основного известкового шлака в количестве, обеспечивающем полу-чение после присадки кварцита 1-5% шлака отвеса металла с отношением окиси кальци к кремнезему перед выпуском 0,3-0,6.The goal is achieved by the fact that in a known method of steelmaking, which involves pointing the main lime slag, an additive to the furnace 10-15 minutes before the release of quartzite metal in an amount that ensures reduced basicity before the release of slag, the production of steel with furnace slag and processing the ladle with an inert gas, before the addition of quartzite, downloads the basic lime slag in an amount that ensures the production of 1-5% of the metal plumb slag after the quartzite additive with calcium oxide ratio To silica before the release of 0.3-0.6.

Скачивание основного известкового шлака перед присадкой в печь кварцита уменьшает степень восстановлени фосфора в металл в печи, на желеобе и в ковше и обеспечивает наведение рафинирую1дего шлака с необходимым отношением Ькиси кальци к кремнезему . Этот технологический прием исключает также вление возможной ресульфурации и снижает расход кварцита.Downloading basic lime slag before adding quartzite to the furnace reduces the degree of phosphorus reduction to the metal in the furnace, on the jelly and in the ladle and provides guidance for refining slag with the necessary ratio of calcium oxide to silica. This technological procedure also eliminates the possibility of resulphurisation and reduces the consumption of quartzite.

Основной известковый шлак удал ют из печи неполностью, а частично, в количестве, обеспечивающем получение после присадки кварцита 175% шлака с отношением CaO/Si02. 0,3-0,6.The main calcareous slag is removed from the furnace incompletely, and partly in an amount that ensures the production of 175% slag with a CaO / SiO2 ratio after quartzite. 0.3-0.6.

Наличие в печи некоторого количества основного шлака ускор ет формирование рафинировочного кислого шлака ., .The presence in the furnace of a certain amount of basic slag accelerates the formation of refining acidic slag.,.

Согласно экспериментальным данным по обработке основной мартеновской стали кислым шлаком с отношением CaO/Si02 0,35,. количество этого шлшлака , равное 1% от веса металла, вл етс минимальным, обеспечивающимAccording to the experimental data on the processing of the main open-hearth steel with acidic slag with a CaO / Si02 ratio of 0.35 ,. the amount of this slag, equal to 1% of the weight of the metal, is minimal, providing

приемлемое.дл практики снижение оксидных неметаллических включений на 20-30%.acceptable. for practice reduction of oxide non-metallic inclusions by 20-30%.

Увеличение количества формируемого в печи кислого шлака более 5% нецелесообразно вследствие чрезмерного разрушени основной футеровки печи, повышени расхода кварцита и снижени производительности печи.An increase in the amount of acid slag formed in the furnace to more than 5% is impractical due to excessive destruction of the furnace main lining, an increase in the consumption of quartzite and a decrease in furnace productivity.

Основность шлака на выпуске в пределах 0,3-0,6 вл етс оптимальной и обеспечивает получение основной стали тгвойства которой наход тс на уровне свойств кислой стали.The basicity of the slag at the outlet in the range of 0.3-0.6 is optimal and ensures that the basic steel is obtained, whose properties are at the level of the properties of acidic steel.

При отношении CaO/SiO2 более О,6 шлак содержит повышенное количество свободной закиси железа, что снижает его рафинирующие свойства, в частности , ассимилирующую способность в отношении оксидных неметаллических включений.With respect to CaO / SiO2 more than 0, 6 slag contains an increased amount of free ferrous oxide, which reduces its refining properties, in particular, the assimilating ability with respect to oxide non-metallic inclusions.

При отношении CaO/SiO,2. менее 0,3 содержание кремнезема в шлаке приближаетс к 70%, температура плавлени шлака увеличиваетс , шлак становитс гетерогенным, что снижает его рафинирующие свойства.With respect to CaO / SiO, 2. less than 0.3, the silica content in the slag approaches 70%, the melting point of the slag increases, the slag becomes heterogeneous, which reduces its refining properties.

Кратковременное (10-15 мин) пребывание в печи кислого шлака не приводит к значительному разъеданию основной футеровки печи, что проверено в полупромышленных услови х.A short-term (10–15 min) stay in the furnace of sour slag does not lead to a significant corroding of the main lining of the furnace, which has been tested in semi-industrial conditions.

Пример. Один из возможных вариантов технического осуществлени изобретени в 100 т основной мартеновской печи при выплавке кремнемарганцевой трубной стали, содержащей, %: С ..0,15-0,25; Мп 1,5-2,0; Si 0,40 ,6; S 0,020; Р 0,030 с использованием дл раскислени и .легировани стали силикомарганца (Мп 65%, Si 20%Example. One of the possible options for the technical implementation of the invention in 100 tons of the main open-hearth furnace in the smelting of silicon-manganese tube steel containing,%: C .. 0.15-0.25; MP 1.5-2.0; Si 0.40, 6; S 0.020; P 0.030 using silicomanganese for the deoxidation and lining of steel (Mn 65%, Si 20%

Выплавку стали производ т по типовой технологической инструкции со следующими дополнени ми: не регламе тируетс продолжительность периода чистого кипени , который заканчивают по достижении металлом необходимой температуры и химического состава; по достижении металлом необходимых температуры и состава производ т скачивание основного известково-железистого шлака и навод т шлак кислотного характера с отношением CaO/SiO .0,i-e,6.Steel production is carried out according to the standard technological instruction with the following additions: the duration of the period of pure boiling is not regulated, which is completed when the metal reaches the required temperature and chemical composition; when the metal reaches the required temperature and composition, the main calc-ferrous slag is downloaded and acidic slag is induced with the CaO / SiO ratio .0, i-e, 6.

Применительно к 100 т мартеновской печи процесс выплавки стали ведут следующим образом.With reference to 100 tons of open-hearth furnace, the process of steel smelting is carried out as follows.

За 20-25 мин до выпуска плавки в течение 5-10 мин производ т скачивание основного известково- железистого шлака. Количество шлакаVB печи перед его скачиванием 4 т, шлак содержит , %: СаО 45r..15; MnO 5; FeO 15; 1,5; 8,5.20–25 minutes before the melt is released, the main lime-ferrous slag is downloaded for 5–10 minutes. The amount of slag VB furnace before downloading it 4 tons, the slag contains,%: CaO 45r..15; MnO 5; FeO 15; 1.5; 8.5.

Из печи удал ют 68% шлака, т. е. 2,72 т и присаживают за 15 мин до выпуска 1,.72 т кварцита.68% of slag is removed from the furnace, i.e., 2.72 tons and set down 15 minutes before the release of 1.72 tons of quartzite.

Claims

The amount of acid slag in the furnace is 3 tons. The chemical composition of the donkey,%: CaO 19.2 and SiO "63.7 (CaO / SiO-g 0.3). After the molten slag is formed in the furnace, 2.7 tons of silico-manganese is introduced into the bath and after 5 minutes the metal and acid slag is released into the casting ladle, after which the metal is blown with argon through the porous plug in the bottom of the ladle for 8 minutes. The final deoxidation was produced by aluminum in the amount of 0.5 kg / ton. The technical effect of the application of the proposed method is to improve the quality of steel smelted in steelmaking aggregates with basic lining, by reducing the phosphorus content, oxide non-metallic inclusions and hydrogen, and increasing as a result of this yield. In addition to this, the introduction of ferroalloys in the metal, which is located under the acidic slag, will lead to a decrease in the carbon loss of deoxidizing elements and a decrease in the consumption of ferroalloys. When using the method in main open-hearth furnaces, it is possible to reduce the duration of the period of pure boiling of the bath, since the role of the period of pure boiling in this case reduces only to providing the necessary heating of the metal. Using the proposed method for steelmaking in the main arc steel-smelting furnaces will reduce the duration recovery period. In addition, the method provides a significant expansion of the brand assortment of high-quality steels produced in steel-smelting units with basic lining. The presence in the furnace before the release of sour slag also leads to an increase in the resistance of fireclay lining of steel-teeming ladles, which is especially important when processing metal in the ladle with an inert gas. The expected economic effect will be 285,000 rubles. The invention method of steel smelting, mainly in aggregates with the main lining, including pointing the main lime slag, an additive in the furnace 10-15 minutes before the release of quartzite metal providing low basicity before the release of slag, the introduction of steel with furnace slag and processing into an inert gazm scoop, characterized in that, in order to produce steel with a lower content of phosphorus, non-metallic inclusions, gases and reduce the consumption of ferroalloys, before adding quartzite, d t slagging, which, after quartzite prisgchki, obtaining 1-5% slag by weight of the metal with the ratio of calcium oxide to silica before the release of 0.3-0.6. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 580228, cl. C 21 C 5/52, 1977.

2. USSR author's certificate number 461128, cl. C 21 C 7/00, 1975