SU954437A1 - Способ внепечного рафинировани стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной .металлургии, в частности к производству стали методами внепечного рафинировани  вакуумом.

Известен способ циркул ционного вакуумировани , при котором дл  удовлетворени  требований по содержанию серы в металле, металл в ковше продувают порошкообразными десульфурато-. рами или (в малых ковшах) ввод т в него дл  этой цели кальциевую проволоку И .

Недостатками способа  вл ютс  необходимость перегрева металла в сталеплавильном агрегате; невозможность точного регулировани  температуры перед разливкой.

На.иболее близким к предлагаемому вл етс  способ внепечного рафинировани  стали, включающий обработку металла в ковше восстановительными шлаками, продувку порошками, содержащими щелочноземельные элементы, в струе инертного газа через погружную фурму, вакуумирование вне ковша порционным , и циркул ционным способом 2.

Недостатком известно1: о способа  вл ютс  необходимость сильного перегрева металла в сталеплавильном агрегате (на 150-200 С); невозможность

точного регулировани  температуры стали перед разливкой, что- особенно важно при использовании машин непрерывно-литой заготовки.

Цель изобретени  - повышение качества стали и снижение потерь производства .

Поставленна - цель достигаетс , тем, что согласно способу внепечного рафи10 нировани  стали, включающему обработку металла в ковше восстановительными шлаками, продувку порошками, содержащими щелочноземельные элементы, в струе инертного газа через погруж15 ную фурму, вакуумирование вне ковша порционным или циркул ционным способом , вакуумирование и продувку порошками производ т в температурном интервале г.г. t (tpo A-tO C) , при

20 этом продувку порошками производ т в инертной атмосфере под давлением 1-1,05 атм, а между, стади ми вакуумировани , продувки порошками и перед разливкой металл подогревают в ковше

25 и инертной атмосфере под давлением 1-1,05 атм; подогрев металла между стади ми вакуумировани  и продувки порошками производ т со скоростью 1-2,5с/мин, а перед разливкой со скоростью 2. 6-5. О С/мин, продувку

30 металла производ т порошками, содер жащими барий с интенсивностью 0,10 ,3 кг Ва/(т .мин). Обработка металла при пониженных температурах с периодическим подогр вом позвол ет устранить перегрев ме талла в сталеплавильной печи, что повьпиает производительность печи, снижает расход огнеупоров, уменьшае газонасыщенность исходного металла;, перед обработкой. Внепечное же рафинирование стали особенно с продувкой порошками, неэффективно без восстановительного шлака на поверхности металла. Вакуумирование металла .при пониженных температурах и болеенизких содержани х газов дает лучший рафинирующий эффект за счет более низких значений равновесных содержаний газов в металле. Рафинирование при температуре бо - , недолее низкой, чем t пустимо из-за сильного увеличени  в зкости стали и высокой веро тност и образовани  настылей (козлов) на поверхности футеровкиковша. Дл  компенсации тепловых потерь стали, в ковше производ т подогрев со скоросты9 1-2,5°С/мин в п.ериод между вакуумированием и продувкой п рошками. Скорость охлаждени  стали в ковше зависит от емко.сти и футеровки Ковша. Опыт эксплуатации большегруз ных ковшей показывает, .что скорость охлаждени  металла в 100-тонном ков ше с шамотной футеровкой составл ет 0,3 С/мин и с высокоглиноземистой футеровкой около 1, О С/мин.В период, когда аккумул ци  тепла футеровкой не закончена, температурные потери составл ют от 1°С/мин на шамотной футеровке до 2,5 С/мин на высокогли ноземистой.. Скорость поступлени  кис лорода из футеровки в металл или из шлака в металл определ етс  общим.вы ражением К(Сф-.Ср) При внепечной обработке вакуумом содержание кислорода равновесного с составом металла весьма низкое,оце ниваемое в . Если количество кислорода QQ VC, то единственной возможностью при прочих равных услови х (состава футеровки ковша, состава шлака и атмосферы), уменьшить поступление га зов, например кислорода, в металл  вл етс  уменьшение времени нагреваСг ) . Однако увеличение скорости нагрена сверх. 2,5 С/мин увелич ивает скорость эрозии шлакового по са футеров ки ковша за счет усилени  физикохимического взаимодействи  ее со шла ком. Уменьшение скорости нагрева ниже lc/мин увеличивает чрезмерно продолжительность (f) этой операции, при этом количество кислорода и других газов,- поступающих из футеровки и шлака в металл, также сильно возрастает . В период подогрева металла перед разливкой допускают увеличение скорости нагрева сверх 2,5°С/мин. В этот период рафинирующа  обработка закончена . Сохранение низкой жидкотекучести шлака не играет роли. Напротив, его некоторое загущение даже жела .тельно, что и происходит при увеличении поступлени  окиси магни  из шлакового по са при повышенной скорости нагрева выше 2,5°С/мин. Повышение скорости нагрева сверх 5°С/мин нежелательно из-за условий низкой.стойкости ковша и резкого увеличени  расхода огнеупоров. Дл  снижени  скорости (количества ) поступающих газов из шлака и га зовой фазы продувку и нагрев необходимо производить только в инертной атмосфере под давлением 1,0-1,05 атм дл  исключени  подсоса воздуха. Дл  увеличени  эффекта очищени  стали от кислородных неметаллических включений при одновременной глубокой десульфурации рекомендуетс  примен ть барий, в количестве 0,10 ,3 кг/(т-мин) в зависимости от уровн  проходимой десульфурации. Кроме того, имеет значение количество бари , введенного в металл. Оптимальное, количество бари , вводимого в сталь, определ емое загр зненностью ее включени ми , находитс  в пределах 0,10 ,3 кг Ва/т-мин. Пример 1. Сталь марки ШХ15 выплавл ют в 100-т дуговой печи на свежей шихте. После расплавлени , окислени  фосфора и углерода и скачивани  окислительного шлака в металл присаживают ферросилиций на 0,1% и на поверхность его Шлакообразующие:известь (26 кг/т) , плавиковый шпат (5 кг/т), шамот (5 кг/т).. После проплавлени  - .порошки-раскислители шлака: ферросилиций (3 кг/т), кокс (2 кг/т), алюминий (0,8 кг/т). При температуре 1590°С металл выпускают в ковш/ футерованный высокоглиноземистым кирпичем вместе со шлаком состава, %: СаО 50, S i Oj 15, MgO lO; CaF 10, FeO 0,4. При температуре, не превышающей верхнего предела температуры разливки стали ШХ15, равной 157рС, металл акуумируют,корректируют химсостав о Cf, Мп, Si и С, раскисл ют. алюминием .После вакуумировани  в течение 20 мин металл подогревают в ковше со коростью 1,0с/мин. По достижении температуры 15бОс еталл через погружную фурму продува

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ внепечного рафинирования стали, включающий обработку металла в ковше восстановительными шлаками, продувку порошками, содержащими щелочноземельные элементы, в струе инертного газа через погружную фурму, вакуумирование вне ковша порционным или циркуляционным способом, о т л ичаю.щийся тем, что, с целью повышения качества стали и снижения потерь производства, вакуумирование конструкционную сталь выплавл5^от в 100-т дуговой печи (как в примере 1). Вакуумирование металла начинают при температуре 1550°С в течение 15 мин металл подогревают со скоростью
2. 2°С/мин в атмосфере аргона до температуры 1550°С и затем продувают по- 40 рошком алюмобария с интенсивностью 0,2 кг.ва(т'мин) при давлении 1,02 атм в течение 9 мин. После чего металл подогревают в атмосфере а(ргона со скоростью 3°С/мин при давлений 45

   1,02 атм до температуры 1530°С и разливают .

   Пример 4. Подшипниковую или конструкционную смесь выплавляют в 100-т печи также, как и в примере 1, 59 с тем отличием, что в процессе совместного выпуска металла и шлака про- . изводят раскисление металла в ковше алюминием в количестве 1,0 кг/т. При 1560°С производят продувку металла 55 порошками алюмобария с интенсивностью 0,2 кг.Ва/(т-мин) в течение 9 мин при давлении инертной атмосферы над расплавом 1,02 атм.

   Затем металл подогревают в атмосфере аргона при давлении 1,0 атм со скоростью 1,5°С/мин до 1560 С.Пос и продувку порошками производят в интервале температур ί_ρ03Λ z t >: (tp₀-_JA- 40°C), при этом продувку .порошками производят в инертной атмосфере под давлением 1-1,05 атм, а между стадиями вакуумирования, продувки порошками и перед разливкой металл подогревают в ковше в инертной атмосфере под давлением 1-1,05 атм.

   . 2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что подогрев металла между стадиями вакуумирования и продувки порошками производят со скоростью 1-2,5°С/мин, а перед разг ливкой - со скоростью 2,6-5,0°С/мин.
3. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что продувку .металла производят порошками, содержащими барий, с интенсивностью 0,1-0,3 кг Ва/т-мин.