UA47360C2

UA47360C2 - Method for preparing aluminum for steel deoxidation

Info

Publication number: UA47360C2
Application number: UA2002021341A
Authority: UA
Inventors: Володимир Семенович Бойко; Владимир Семенович Бойко; Владислав Владиславович Климанчук; Петро Михайлович Семенченко; Петр Михайлович Семенченко; Віктор Данилович Шепель; Виктор Данилович Шепель; Ігор Миколайович Фентісов; Игорь Николаевич Фентисов; Володимир Петрович Синельников; Владимир Петрович Синельников; Володимир Михайлович Самохвалов; Владимир Михайлович Самохвалов; Олександр Андрійович Оспіщев; Анатолій Павлович Бочек; Анатолий Павлович Бочек; Микола Іванович Тімощенко; Сергій Іванович Сіренко; Сергей Иванович Сиренко
Original assignee: Відкрите Акціонерне Товариство "Маріупольський Металургійний Комбінат Імені Ілліча"; Открытое Акционерное Общество "Мариупольский Металлургический Комбинат Имени Ильича"
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-01-15

Abstract

Method of preparation of aluminium for steel deoxidation includes melting of aluminium, its pouring into mould and further placement of resulted ingot into entirely cast shell. Cast iron shell is additionally alloyed by silicon, the ration of aluminium mass to silicon mass being of 1:(0.08-0.17).

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до галузі металургії і може бути використаний для розкислення сталі. 2 При виробництві більшості марок сталі як розкиснювачі використовують. феросплави (такі як ГеМп, Ревбі, зіМмп, Реті і ін.) і алюміній, як основний реагент для остаточного розкислення сталі, що вводиться в Ковш після віддачі основної маси використаних феросплавів.The invention belongs to the field of metallurgy and can be used for deoxidizing steel. 2 In the production of most grades of steel, deoxidizers are used. ferroalloys (such as HeMp, Revbi, zMmp, Reti, etc.) and aluminum, as the main reagent for the final deoxidation of steel, which is introduced into the Ladle after the return of the main mass of used ferroalloys.

Для остаточного розкиснення сталі, як правило, використовується вторинний алюміній марки АВ 87, що вводять у розплав у виді зливків масою до 15Ккг. 70 Використання вторинного алюмінію у вигляді зливків має недолік, обумовлений його низькою питомою масою. У результаті досаджені в сталерозливний ковш зливки алюмінію плавають на поверхні розплаву в ковші.For the final deoxidation of steel, as a rule, secondary aluminum of the AB 87 brand is used, which is introduced into the melt in the form of ingots weighing up to 15 kg. 70 The use of secondary aluminum in the form of ingots has a disadvantage due to its low specific gravity. As a result, the aluminum ingots placed in the steel ladle float on the surface of the melt in the ladle.

Тому досаджений алюміній значною мірою окислюється атмосферою й окислами шлаку, що до моменту присадки алюмінію утвориться на поверхні розплаву через взаємодію рідкого напівпродукту з футеровкою сталерозливного ковшу, досадженими феросплавами, а також часткового влучення кінцевого шлаку зі 72 сталеплавильного агрегату під час випуску плавки в ковш.Therefore, added aluminum is significantly oxidized by the atmosphere and slag oxides that will form on the surface of the melt before the addition of aluminum due to the interaction of the liquid semi-product with the lining of the steel casting ladle, added ferroalloys, as well as the partial impact of the final slag from the 72nd steelmaking unit during the discharge of the melt into the ladle.

Коливання ступеня засвоєння алюмінію складають (5 - 30) 95.Fluctuations in the degree of absorption of aluminum are (5 - 30) 95.

Таке нестабільне засвоєння приводить до високої витрати алюмінію й ініціює утворення великої кількості неметалічних включень, для видалення яких необхідно використовувати додаткові технологічні прийоми, що значно ускладнюють технологічний процес виробництва сталі.Such unstable assimilation leads to a high consumption of aluminum and initiates the formation of a large number of non-metallic inclusions, for the removal of which it is necessary to use additional technological methods, which significantly complicate the technological process of steel production.

Відомий спосіб підготовки алюмінію для розкиснення сталі шляхом змішування розплавленого алюмінію з рідкою сталлю, чавуном і наступним розливанням отриманого сплаву у відповідні форми (Сталь 1962м Мо З з 242) (11.There is a well-known method of preparing aluminum for the deoxidation of steel by mixing molten aluminum with liquid steel, cast iron, and then pouring the resulting alloy into appropriate forms (Steel 1962m Mo Z z 242) (11.

Отримані злитки зі змістом алюмінію 45 - 5296 і щільністю 5,1 - 5,2г/см? присаджували в сталерозливний ковш. Через високу щільність отриманого сплаву він розташовувався на межі шлак-метал, що дозволило істотно сч 29 збільшити його засвоєння (у 1,5 - 2,0 рази) і істотно підвищити чистоту отриманої сталі по неметалічних Ге) включеннях.Received ingots with an aluminum content of 45 - 5296 and a density of 5.1 - 5.2 g/cm? planted in a steel ladle. Due to the high density of the obtained alloy, it was located at the slag-metal boundary, which allowed to significantly increase its assimilation (by 1.5-2.0 times) and significantly increase the purity of the obtained steel in terms of non-metallic Ge) inclusions.

Крім того, відомий спосіб підготовки А! по патенту України Мо 24345 А |З), що включає розплавлення рідкого алюмінію і змішування його у формі з наповнювачем сталлю чи чавуном.In addition, the known method of preparing A! according to the Ukrainian patent No. 24345 А|Z), which includes melting liquid aluminum and mixing it in a mold with filler steel or cast iron.

Крім того, відомий алюмінієвий злиток по ТТУ14-16-170-2001 |З), покритий чавунною оболонкою із сірого о чавуна марки СЧ-10, прийнятий нами за прототип. (Се)In addition, there is a well-known aluminum ingot according to TTU14-16-170-2001 |Z), covered with a cast-iron shell made of gray cast iron of the SCh-10 brand, which we accepted as a prototype. (Se)

До недоліків способу |1| можна віднести високий угар алюмінію в процесі змішування його в ковші з рідким чавуном перед розливанням у форми, що приводить до низького "наскрізного" засвоєння алюмінію. оTo the disadvantages of the method |1| it is possible to attribute the high soot of aluminum in the process of mixing it in a ladle with liquid cast iron before pouring it into molds, which leads to a low "through" assimilation of aluminum. at

Спосіб по патенті України |2)| забезпечує одержання високої питомої маси алюмінієвого зливка, однак не ї- захищає поверхню алюмінієвого зливка від безпосереднього контакту з окисненим покривним шлаком.The method according to the patent of Ukraine |2)| provides a high specific mass of the aluminum ingot, but does not protect the surface of the aluminum ingot from direct contact with oxidized coating slag.

Спосіб (3), прийнятий нами за прототип, забезпечує одержання алюмінієвого зливка достатньої питомої маси З для того, щоб знаходитися на границі шлак-метал до початку розплавлення АЇ, однак чавунна оболонка не володіє достатньою розкиснювальною здатністю, щоб забезпечити найбільш високе засвоєння А! рідким розплавом. « дю Поставлена задача досягається тим, що по відомому способу |ІЗ| алюмінієвий зливок укладають у -о суцільнолиту чавунну оболонку, що містить 4 - 895 кремнію по масі. с Легування чавуну кремнієм здійснюють безпосередньо перед заливанням оболонки. :з» На відміну від прототипу маємо наступні ознаки винаходу: 1. Суцільнолита оболонка алюмінієвого зливка має однакову товщину по всьому периметру зливка, що забезпечує до моменту кінця плавлення оболонки нагрівання і розплавлення алюмінієвого зливка. їх но 2. Оболонка алюмінієвого зливка містить 4 - 895 кремнію (по масі), що забезпечує додаткове розкиснення металу до моменту початку взаємодії алюмінієвого зливка з розплавом. -і 3. Відношення маси алюмінію до маси кремнію, розчиненого в оболонці складає 1: ( 0,08 -- 0,17). со Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак способу, що заявляється, і технічним результатом, що 5р досягається - підвищення ступеня засвоєння алюмінію при розкисненні сталі в ковші в тім, що тількиMethod (3), adopted by us as a prototype, ensures the production of an aluminum ingot of sufficient specific gravity C to be at the slag-metal boundary before the start of melting AI, but the cast iron shell does not have sufficient deoxidizing capacity to ensure the highest assimilation of A! liquid melt. « du The set task is achieved by the fact that according to the known method |IZ| the aluminum ingot is placed in a cast iron shell containing 4-895 silicon by mass. c Doping of cast iron with silicon is carried out immediately before pouring the shell. :z" In contrast to the prototype, we have the following features of the invention: 1. The solid-cast shell of the aluminum ingot has the same thickness along the entire perimeter of the ingot, which provides heating and melting of the aluminum ingot until the end of the melting of the shell. their number 2. The shell of the aluminum ingot contains 4 - 895 silicon (by mass), which provides additional deoxidation of the metal before the start of the interaction of the aluminum ingot with the melt. -and 3. The ratio of the mass of aluminum to the mass of silicon dissolved in the shell is 1: (0.08 - 0.17). co. The cause-and-effect relationship between the set of features of the claimed method and the technical result that 5p is achieved - an increase in the degree of assimilation of aluminum during the deoxidation of steel in the ladle in that only

Ме використання всіх ознак винаходу дозволяє одержати алюмінієві зливки, покриті оболонкою й забезпечити о стабільно високе засвоєння алюмінію.The use of all features of the invention makes it possible to obtain aluminum ingots covered with a shell and to ensure a consistently high assimilation of aluminum.

Запропонований спосіб підготовки алюмінію забезпечує значне зниження угару алюмінію в процесі виготовлення зливка, а також у процесі легування металу в ковші.The proposed method of aluminum preparation ensures a significant reduction of aluminum carbon dioxide in the process of making the ingot, as well as in the process of alloying the metal in the ladle.

Питома маса зливка забезпечує занурення зливка в покривний шлак до рівня шлак-метал.The specific gravity of the ingot ensures that the ingot is immersed in the covering slag to the slag-metal level.

Кремній, розчинений у чавунній оболонці, разом з вуглецем чавуна забезпечує досить глибоке попереднє (Ф) розкиснення металу, а отже, додаткове зниження угару алюмінію. ко Для відпрацьовування оптимальних параметрів способу відливали зливки алюмінію масою 3,74кг, розміщували їх у спеціальну форму, фіксували їх за допомогою спеціальних розпірок і заливали їх чавуном з во різним змістом кремнію.The silicon dissolved in the cast iron shell, together with the carbon of the cast iron, provides a rather deep preliminary (Ф) deoxidation of the metal, and therefore, an additional reduction of aluminum carbon black. To work out the optimal parameters of the method, aluminum ingots weighing 3.74 kg were cast, placed in a special mold, fixed with special spacers and filled with cast iron with different silicon content.

Відношення маси алюмінію до маси кремнію складало 1: (0,05 - 0,2). Отриманими зливками розкислювали сталь, виплавлену в кисневому конверторі ємністю 160т. Результати досвідів приведені в таблиці.The ratio of the mass of aluminum to the mass of silicon was 1: (0.05 - 0.2). The obtained ingots were used to deoxidize steel melted in an oxygen converter with a capacity of 160 tons. The results of the experiments are given in the table.

Як видно з приведених результатів, найбільше засвоєння алюмінію відзначається при відношенні маси алюмінію до маси кремнію в межах 1: (0,08 - 0,17). При відношенні мас менш ніж 0,08 збільшується угар б5 алюмінію, тому що не забезпечується глибоке попереднє розкислення металу в ковші, а при відношенні мас більш ніж 0,17 не забезпечується стабільне одержання бездефектної оболонки через виникнення гарячих тріщин.As can be seen from the given results, the greatest assimilation of aluminum is noted when the ratio of the mass of aluminum to the mass of silicon is within 1: (0.08 - 0.17). With a mass ratio of less than 0.08, the soot b5 of aluminum increases, because deep preliminary deoxidation of the metal in the ladle is not ensured, and with a mass ratio of more than 0.17, stable production of a defect-free shell is not ensured due to the occurrence of hot cracks.

По пропонованому способу підготовки було зроблено 20т. алюмінієвих зливків по різних варіантах, що використовували для розкислення сталі в киснево-конвертерному цеху комбінату.According to the proposed method of preparation, 20 tons were made. aluminum ingots in different variants, which were used for deoxidation of steel in the oxygen-converter shop of the plant.

Дослідні плавки показали високу ефективність запропонованого способу й у результаті зниження витрати алюмінію, очікуваний економічний ефект може скласти 1,5 - 2грн/т сталі.Experimental smelters showed high efficiency of the proposed method and as a result of reducing the consumption of aluminum, the expected economic effect can be 1.5 - 2 hryvnias/ton of steel.

Данні по підбору оптимальних параметрів способу підготовки алюмінію. 70 Варіант Маса алюмінієвого Вміст кремнію в Характеристика Відношення маси Расход розкислювача, |Середнє засвоєння зливка, кг оболонці, Уб/кг оболонки зливка алюмінію до маси кремнію кг/т сталі алюмінію, оData on the selection of optimal parameters of the aluminum preparation method. 70 Option Mass of aluminum Silicon content in Characteristics Mass ratio Deoxidizer consumption, |Average assimilation of ingot, kg shell, Ub/kg shell of aluminum ingot to mass of silicon kg/t of aluminum steel, o

ПИНЕТ ПОП ПОЛЕ: ПОН ПОЛОН ОС НОЯ 811111111аия 0 вообв волосолодібніттіщини 71111111 омВ вт! 1111 евияівоюлав| о плибоютщини! 77111110 ов! ооPINET POP FIELD: MON POLON OS NOYA 811111111аия 0 voobv volosolodibnittischyny 71111111 омВ т! 1111 eviyaivoylav| o Plyboyutshchyna! 77111110 ov! ooo

Claims

The formula of the invention is part 6) A method of preparing aluminum for deoxidization of steel, which includes melting aluminum, pouring it into a mold and then placing the resulting ingot into a solid cast iron shell, which is characterized by the fact that the iron shell is additionally alloyed with silicon, while the ratio of the mass of aluminum to the mass of silicon is 1:(0.08-0.17). o (Se) Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2003, M 1, 15.01.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. - "

- and? ChK" -i (95) (o) (42) name) 60 b5