Способ внепечной обработки стали

(ям С д 0 с я : 41;:,1 я 4ф)фА, н "Г- - -,.е-,.ль,г ВТ Ротань дыбка ИДро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРи гкнт сссР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(56) Кнюппель Г, Раскисление и вакуумнаяобработка стали. Ч. И. Основы и технологияковщевой металлургии (Пер, с нем.). - М,Металлургия, 1984. с, 350.А.Е,Коган и др, Корректировка химического состава стали в ковше после выпуска- Сталь, 1990, М 3, с. 50-52,Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к внепечным методам обработки стали.Известен способ продувки металла аргоном через погружную фурму, в соответствии с которым введение газа осуществляется на уровне 50 см от днища ковша, а подача легирующих добавок производится через специальные трубы-рукава.Недостатком этого способа являются повышенные тепловые потери, которые связаны с интенсивным теплопереносом по всему обьему ковша и оголением значительной части поверхности металла за счет раскрытия струи аргона, подаваемого непосредственно от днища ковша.Наиболее близок к предлагаемому способ корректировки химического состава стали в ковше после выпуска, предусматривающий присадку корректирующих добавок и последующую усреднительную продувку(54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОИ ОБРАБОТКИСТАЛИ(57) Изобретение может быть использованов черной металлургии, в частности при внепечной обработке стали. Цель изобретения- снижение тепловых потерь и повйшениеэффективности обработки. Металл продувают инертным газом в течение 20-60 с доввода добавок и в течение 60-300 с после.ввода добавок с заглублением фурмы на0,2-0,5 высоты ковша, а остальное времяобработки в . с эаглублением фурмы на 0,8- ,0,9 высоты ковша, 1 табл. металла аргоном через погружнуа фурму втечение 5 - 11 мин. Недостатком известного способа явля аешь ются повышенные тепловыв потери на обработку, которые связаны с тем, что присадки подаются на шлаковую корку, ко- Фь торая формируется эа время от окончания выпуска до присадки добавок. Зто вызывает(Я необходимость увеличения длительности (") продувки для обеспечения полноценного (у усвоения добавок и, как следствие, возрастают тепловые потерипри обработке. Кроме того интенсивное перемешивание металла в ковше способствует быстрому д теплообмену между относительно холодными слоями металла у днища ковша и более горячими верхними слоями, что вызывает более замедленное плавление добавок. В результате требуется более длительная и родувка ме 1 алла аргойом.10 20 Цель изобретения - снижение тепловыхпотерь и повышение усвоения легирующихдобавок, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу внепечной обработки стали, включающему корректировку химиче- ского состава металла введением добавок в ковш, продуху металла инертным газом церез погружную фурму, металл продувают инертным газом в течейие 20-60 с до ввода доб 1 вок, при вводе добавок и в течение 60- 300 с после ввода добавок с заглублением фурмы на 0,2 - 0,5 высоты ковша, а Остальное время обработки с загпубпением фурмы на ОЛ-О.,9 высоты ковша,Путем предвари,епьной продувки металла в течение 20-60 с достигается освобождение поверхности шлака от сформировавшейся за время после выпуска плавки до начала внепечной обработки шлаковой корки, которая препятствует проникновени 1 о добавок непосредственно в металл, При отсутствии такой предварительной продувки присаживаемые добавки за счет дополнительного теплоотвода и частичного смешивания со шлаком формируют коагломерат, время расплавления которого больше, Это вызывает необходимость увеличения дпитепытсти Обработки для исключения химической неоднородности металла,Предварительная продувка в течение менее 20 с е позволяет обеспечить освобождение достаточной дпя введения добавок площади шлака от корки. Предварительная продувка в течение более 60 с приводит к увеличению тепловых потерь за счет уноса тепла излучением и газами,После предварительной продувки и без ее прекращения в подфурменную зону, освобожденную от шлаковой корки, вводятся корректирующие добавки.В течение дальнейших 60-300 с продувки за счет циркуляции металла и соответствующего теплоотвода осуществляется расплавление и усвоение корректирующих добавок. Дпитепьност.-продувки-зависит от вида и массы присаживаемых добавок. При продувке в течение менее 60 с не достигается расплавление добавок, э длительность продувки более 300 с нецелесообразна, так как за зто время происходит растворение добавок, дальнейшая продувка вызывает снижение температуры металла, 8 течение предварительной продувки ввода добавок и после введения добавок продувку инертным газом осуществлвот через фурму. заглубленную на 0,2-0,5 высоты ковша, Это связано с тем, что по высоте ковша после выпуска плавки имеется значительная неравномеоность по температуре с более холодными слоями металла в нижней части ковша, За счет ограничения глубины погружения фурмы обеспечивается вовлечение в процесс плавления и усвоениелегирующих только горячими слоями металла, что позволяет ускорить время протекания зтого процесса, Кроме того, в этом слуцае снижаются тепловые потери с отходящими газами и ограницивается зона интенсивного теплоизлучения на поверхности шлака в ковше,При заглублении фурмы менее 0,2 высоты ковша сокращается теплопровод к присаженным добавкам, осоенно периферийных местах, что удлиняет время их усвоения и, следовательно, требует больших затрат тепла на обработку, При заглублении фурмы более 0,5 высоты ковша происходит вовлечение в процесс нижних, холодн ых слоев металла, что ",акже увеличивает тепловые потери на обработку за счет удлинения времени расплавления добавок. Кроме того, при этом увеличиваются и тепловые потери с отходящими газами, т,.к, их температура возрастает.Такая последовательность внепечной обработки позволяет обеспацить более полное усвоение добавок при меньших тепловых потерях,Дальнейшая продувка металла через фурму, погруженную на глубину 0,8-0,9 высоты ковша, обеспечивает быстрое усреднение металла по химическому составу и температуре, При погружении металла на глубину менее 0,8 высоты ковша время выравнивания химического состава и температуры увеличивается. т.е, медленного вовлечения в циркуляцию периферийных слоев металла, находящихся уднища ковша. При погружении более 0.9 высоты ковша происходит зрозия огнеупоров на днище в месте ввода фурмы, Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом 2) покрывает, что предложенный способ соответствует критерио "новизна", т,к, отличается от известного тем, что металл продувают инертным газом в течение 20-60 с до ввода добавок, при вводе добавок и в течение 60-300 с после ввода добавок с заглублением фурмы на 0,20,5 высоты ковша, а остальное время обработки с заглублением фурмы на 0,8-0,9 высоты ковша.Предлагаемый способ Опробован при внепечной обработке подшипниковой стали, выплавленной в дуговых печах, После выпуска плавки из ковша отбирали пробу металла для Определения его химического состава, Далее ковш с металлом транспор- .тировали на установку корректировки химического состава ме галла, После получения анализа отобранной из ковша пробы определяли количество необходимых добавок,1747505 Усвоение легмруощнк добавок, 1 Относитель. ная степень эаглубления фуонн е пер яой стади обработки Способ Длительность Йлнтепьиост ьпродувки после ввода добавок, с Относнтель. ная степень эаглубпения Оурны в конечной стерни обработки Средниетепговыепотери наобработку,С/ннн ирине наине предварительной продувки,с 90 вв 93 94 95 95 94 94 Прототип 85 В В 7 87 вв ев Ва а 7 в,а 4 5 5,0 5,0 5,5 6,0 7,о 0 ялахоеание добавок Повыеенные тепловыепотериХичнческая нлоднородность 20 3 а 40 50 60 70 180 О,В 5 0,35 Предпагаеный 4 о 60 1 оо 180 250 300 3 о 92 95 95 95 95 95 94 85 88 вв 88 88 вв В 6 4 о 4.5 4,5 5,0 6,0 7,о е,о О,В 5 о,35 Повывенные тепловые потери и дополнительное окисление добавокХиниче ская неоднородность 93 94 95 95 95 94 95 95 95 95 95 4,0 4,5 5,о 5,5 7,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 85 В 7 вв аа ве В 7 аз 88 вв ев 88 0,1 0,2 0,35 0,5 0,6 0,85 1,ВО Повьеочные тепловые потериХичическая неоднородность 0,75 0,70 0,65 090 0,95 О,а 5 40 180 0,35 40 180е Зроэия огнеупоров 0,35е етОпределены по оптинальнону вариантуьВлияние не выявлено Составитель В,М,КатунинРедактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Колоди Заказ 2474 Тираж Пор писное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101включали подачу аргона на фурму и производили ее погружение. За время предварительной продувки проводили взвешивание и доставку к ковшу корректирующих добавок. Эатем их вводили в подфурменную зону и продолжали продувку металла аргоном. 5 Для контроля хода процесса на ряде плавок отбирали контрольные пробы металла из ковша по ходу продувки. Далее производили заглубление фурмы и дополнительную продувку металла аргоном, которая для всех 10 плавок составляла 1,5 мин, Других изменений в технологию ьыплавки металла не вносили. Для контооля равномерности распределения элементов осуществляли посифонный отбор проб металла при разли ве с определением их химического состава. Данные экспериментальных плавок представлены в таблице, Для исключения влияния массы и вида добавок на результаты 20 эксперимента количество добавок стандартизировали и ограничили ферромарганцем(150 кг на плавку) и ферросилицием (200 кг на плавку),Из представленных в таблице данных следует, что предложенный способ в сравнении со способом-прототипом позволяет не только сократить тепловыепотери на обработку, но и повысить полноту усвоения легирующих элементов,Формула изобретения Способ внепечной обработки стали, включающий корректировку химического состава металла введением легирующих добавок в ковш, продувку металла инертным газом через погружную фурму, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения тепловых потерь и повышения усвоения легирующих добавок,металл продувают инертным газом в течение 20-60 с до ввода добавок. при вводе добавок и в течение 60-300 с после ввода добавок с заглублением фурмы на 0,2 - 0,5 высоты ковша, а остальное время обработки - с заглублением фурмы на 0,8- 0,9 высоты ковша,