SU996464A1 - Способ обработки стали - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относитс  к черной металлургий, конкретно к внепечной обработке стали в ковше, и может быть использовано при выплавке высококачественной стали.

Известен способ обработки стали, предусматривающий продувку стали в ковше нейтральным газом с вводом в шлак раскислителей IJ.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что при продувке, стали нейтральным газом происходит перемешивание металла с покрывающим его шлаком, который, посто нно насыща сь серой, тер ет свою серопоглотительную емкость, и как следствие, десульфирующую по отношению к металлу способность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ продувки метсшла в ковше нейтральным газом путем перемещени  фурмл в вертикальном направлении через границу раздела металл-шлак и погружени  ее в металл. Начинают продувку с погружени  фурмы в шлак на величину 0,030 ,8 толщины шлакового сло  с продолжительностью , равной 0,1-1,0 продолжительности последук цей продувки с

. погружением фурмы в металл. В процессе всей продувки производ т относительное возвратно-поступательное перемещение ковша и фурмы в горизонтальной плоскости t2 .

Предварительна  продувка шлака нейтральным газом несколько улучшает услови  десульфурации стали за счет более интенсивного перемешивани  металла и шлака. Однако, посто нно насыща сь серой, шлак тер ет свою серопоглотительную и десульфурирующую способность, что не позвол ет получать сталь с низким содержанием серы. Кроме, того, насыщенный серой рафинировочный, например известково-глиноземистый синтетический шлак, невозможно использовать повтс но, например , в шлако-плавильной печи изза его высокой насыщенности серой и окислами железа и марганца.

Целью изобретени   вл етс  повышение десульфурирующей способности рафинировочного шлака, удаление из шлака серы и снижение в нем окислов железа, марганца и кремни .

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу обработки стали , включающему обработку металла в ковше рафинировочным шпаком во врем  выпуска стали из сталеплавильного агрегата, продувку газом сначала ишака продолжительностью, равной 0,1 1,О продолжительности последующей продувки с погружением фурмы в метал относительное возвратно-поступательное перемещение ковша и фурмы в горизонтальной плоскости, рафинировочный ишак продувают окислительным газом стру ми, расход щимис  в стороны - вверх под углом 5-15°к горизонтальной плоскости, после чего в шлак присаживают раскислители, а металл продувают нейтральным газом. В качестве окислительного газа используют кислород, воздух, двуокись углерода и их смеси. Кроме того, предусматриваетс  многократное повторение поочередной продувки шлака окислитепьным тазом, а металла - нейтральным. Продувка окислительным газом рафинировочного шлака после рафинировани  им металла обеспечивает окисление перешедшей в шлак серы и удаление ее из шлака в виде газовой фазы (сернистого или серного ангидрида ) . В результате восстанавливаетс  серопоглотительна  емкость шлака и его десульфурирующа  способность. Продувка шлака окислительным газом с помощью погружной фурмы стру ми, расход щимис  в сторонц - вверх, предотвращает окисление металла, а присадка в шлак после его продувки окислительным газом раскислителей приводит к восстановлению окислов железа, марганца и кремни , которые оказались в рафинировочном шлаке ка, вследствие проведени  процессов рас кислени  и легировани , так и вслед ствие возможного окислени  окислительным газом корольков металла, за путавшихс  в шлаке. Подготовленный таким образом шпа обеспечивает дополнительную десульфурацию стали за счет перемешиваиИа его с металлом в процессе последутсЛце продувки последнего нейтральным газом . Вместе с тем после такой обработки рафинировочный шлак, например известково-глиноземистый, становитс  пригодным дл  повторного использовани  в качестве шихтового ала дл  выплавки синтетического шла ка в шлакоплавильной печи, так как он содержит незначительное количест во серы, окислов железа, марганца и кремни . Выбранные параметры расход щихс  в стороны - вверх струй окислитель нога газа обусловлены тем, что при направлении струй под углом менее 5° к горизонтальной плоскости возможно проникновение окислительного газа в металл и зат гивание металла в шлак, а направление струй под углом более 15 к горизонтальной плос кости уменьшает объем шлака, контактирующего с окислительным газом и снижает полноту регенерации шлака. Актуальность использовани  предлагаемого изобретени  определ етс  возможностью получени  стали с низким , менее 0,006% содержанием серы, что гарантирует высокие механические свойства стали, особенно при . низких температурах. Использование предлагаемого изобретени  позвол ет также без дополнительных затрат на капитальное строительство организовать побторное использование отработанного рафинировочного синтетического шлака в качестве сырь  дл  выплавки синтетического шлака в шлакоплавильной печи. П. р и м е р 1. В 160-т кислородном конвертере выплавл ют железоуглеродистый полупродукт требуемой, температуры и химического состава. Металл из конвертера выпускают с отсечкой конвертерного шлака- в ковш с жидким рафинировочным иэвестково-глиноземистым шлаком. В процессе выпуска металла провод т все необходимые операции по раскислению и легированию металла. Ковш с металлом и покрывающим его рафинировочным шлаком подают на установку по продувке стали аргдном , снабженную трубопроводами, подвод щими к погружной фурме аргон, кислород , воздух и углекислый газ. С помощью дистанционного переключател  подключают к кислородопроводу погружную фурму с соплами, расход щимис  в стороны - вверх под урлом 5° к горизонтальной плоскости, опускают фурму в шлак и продувают его в течение 5 мин кислородом. , После этого фурму поднимают,подключают к аргонопроводу, одновременно присаживают в шлак раскислители (алюминий) дл  восстановлени  окислов железа и марганца, после чего опускают фурму в металл на всю глубину ковша и продувают металл аргоном в течение 8 мин. За врем  продувки шлака кислородом содержание серы в нем снижаетс  с 0,26 до 0,04%. ОдноВременно повышаетс  содержание окислов железа с 2,3 до 3,1% и марганца с 0,05 до 0,10%. После прцсадки в шлак алюмини  и продувки металла аргоном содержание серы в шлаке увеличиваетс  до 0,09%, содержание окислов железа и марганца составл ет соответственно 1,1% и 0,04%. НепосредCTieeHHO после обработки сташи синтетическим шлаком (т.е. до продувки) содержание серы в металле равио 0,007%, а после продувки аргоном снижаетс  до 0,004%. Отработанный синтетический шпак собран и успешно использован в качестве шихты дл  выплавки синтетического шлака в шлакоплавильной печи. Пример 2. Все операции пров д т по примеру 1, но с использовани / фурмы с соплами, расход щимис  в ст 4роны-вверх под углом 15° к горизонтальной плоскости, а продувку шлака ,и металла .повтор ют дважды. При наЧсшьных одинаковых с примером 1 содержани х указанных компонентов в м талле и шпаке окончательное содер- жание серы в металле составл ет 0,003%, а серы, окислов железа и мар Ганца в ишаке соответственно 0,08%, 0,9% и 0,04%. П р и. м е р 3. Все операции прово д т по примеру 2, но с использованием фуркы с соплами, расход щимис  в стороны- вверх под углом 10° к горизонтальной плоскости, а заканчиваю обработку металла продувкой кислородом шлака и последующей присадкой в шлак алюмини . При начальных одина ковых с прим ерами 1 и 2 содержани :х указани х компонентов в металле и шлаке окончательное содержание се4)ы в метёшле составл ет 0,Q03%j а серы окислов железа и марганца в ишаке соответственно 0,03%, 1,0% и 0,05%. . Давление примен емых газов и их расход регулируетс  поведением ашакометаллического расплава в ковше. Как правило, давление окислительного газа составл ет 1,5-3,0 ати, а аргона - 7-10 ати, а их расход соответственно 0,2-0,5 MVMHH и 0,71 ,0 , , Результаты сопоставлени  десуйь фурации металла е ковше по cnocoJSyпрототипу -и предлагаемому способу при выплавке стали марки 17Г1СУ при ведены -в таблице. Результата испытаний показывают, что при выплавке в 160-т конверте ,рах стали дл  сварных газонёфтепро- ; водных труб большого диаметра возможно снижение серы на 40-г50% в стали, обработанной в ковше по предлагаемому способу по сравнению со снижением сера на 14-17% при обработке стали в ковше по способу-прототипу. Кроме того, отработанный известково- гл ;;, ноземистый шлак имеет примерно в З8 раз более .низкое содержание серы. Это существенно расшир ет возможность его использовани  в составе ши ты при выплавке свежего синтетического известково-глиноземистого шлака (см. таблицу), Аналогичные результаты получены и при применении в качестве окислительных газов воздуха, воздуха, обогащенного кислородом, и угле кислого газа с различным обог ицением кислородом . Однако эффект десульфурадии шлака достигаетс  при затрате большего времени. применении в качестве раскисли телей силикокальци  и ферросилици  достигаетс  тот же эффект, но несколько повышаетс  содерж ие двуокиси кремни  в шлаке.. Экономический эффект от предлагаемого изобретени  за счет дополнительной десульфурации стали, исключа  применение таких десульфураторОв как порсхцкообразный силикокальций, а также-за счет повторного использовани  отработанного синтетического . шлака в качестве компонента ищхты дл  выплавки синтетического шлака, составл ет около 450 тыс. руб. в год с объемом рафинировани  стали около 500 тыс. т в год. Формула изобретени  1. Способ обработки стали, включающий обработку металла в ковше ра финировочным ишаком во врем  выпуска стали из сталеплавильного агрёга- та , продувку газом сначала шлака про должительностью, равной 0,1-1,0 продолжительности последующей продувки с погружением фурмы в металл, относительное возвратно-поступательное перемещение ковша и фурмы в, горизонтальной плоскости, регламентацию глу бины погружени  фурк« в шпак и метал отличающийс  тем, что, с целБю повышени  десульфурирующей способности рафинировочного шлака, удалени  из шлака серы и снижени  в нем окислов железа, марганца и кремни , рафинировочный шпак продувают окислительным газом стру ми, расход щимис  в стороны - вверх под углом 5-15 к горизонтальной плоскости, после чего в шлак присаживают раскислйтели , а металл продувают нейтральным газом. 2. Способ по П.1, отличающийс  тем что в качестве окислительного газа используют кислород, воздух, двуокись углерода и их смеси. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 720028, XJI, С 21 С 7/06, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 651889, кл. В 22 D 1/00, 1977.