“способ рафинирования металла в “печи-ковше”

) 178 21 С 7/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ РЕТЕНИ(56) Поволоцкий Д.Я, РаскисМеталлургия, 1972, с.202.ер таС довательский й, сплавов и сс та Вербицкии, .Сметанин и ение стали Морозов А.Н, и др, Внование стали, М., Ме%11, ре соба заклю оцесса обр ю очередь, к рафинирова -печь,Изобретение ургии,конкретно аботки качествен Широко изве бработки металлается в ботки, уменьия мепособы м, шланедостатком данных спосоначительный перегрев металильном агрегате и связанный ход материалов и энергии, близким по технической сущаемсму положительному эфретению является способ я металла на установке ковша данному способу полупронный в дуговой печи, доводяттемпературе и рафинируют овым подогревом и одновревкой металла аргоном снизу ю вставку, Один из основных льна ком. Основным бов является 3 ла в сталеплав с ним перерас Наиболее НОСТИ И ДОСТИГ фекту к изоб рафинировани печь, Согласн дукт, выплавле по химсо:таву в ковше с дуг менной праду через пористуотносится к чернои металк способам внепечной обной стали,стны внепечные с а аргоном, вакуумо(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ПЕЧИ-КОВШЕ(57) Изобретение может быть использовано в черной металлургии при внепечной обработке качественных сталей. Сущность: перед дуговым нагревом расплава в ковше производят присадку на шлак извести и алюминия, массу которых задают по соответствующим формулам: Ип = Ио + 0,20 и, Ап = Ао + 0,03 и, где Ип - соответственно оптимальная масса извести при работе ков-, ша с новой футеровкой при п-наливе, кг/т; Ао, Ап - соответственно оптимальная масса алюминия при работе ковша с новой футе-, ровкой и с футеровкой при п-наливе, кг/т; и - номер налива ковша, 1, 2, 3 и т.д 0,03, 0,020 - эмпирически подобранные коэффициенты, 1 табл. едостатков данного сп естабильности хода п оторая приводит, в сво шению эффективности алла на установке ковш Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования металлана установке ковш-печь за счет стабильности хода обработки,Поставленная цель, согласно предложенному техническому решению. достигается тем, что перед дуговым нагрев(мрасплава в ковше производят присадку нашлак извести и алюминия, массу которыхзадают по соответствующим формуламИп = Ио+ 0,20 и,Ап =Ао + 0,03 и,где Ио, Ип - соответственно оптима ямасса извести при работе ковша с новс 1:футеровкой и с футеровкой при п-наливе, кг/т;Ао, Ап - соответственно оптимальная масса алюминия при работе ковша с новой футеровкой и с футеровкой при п-наливе, кг/т;и - номер налива ковша, 1, 2, 3 и т.д 0,03; 0,20 - эмпирически подобранные коэффициенты,С помощью измерений, произведенных в промышленных условиях было определено, что одна обработка металла на установке ковш-печь уменьшает толщину внутреннего слоя футеровки ковша на 8 - 10 мм (в среднем 9 мм),Известно, что в технологической цепочке производства стали с обработкой ее на установке ковш-печь предусматривается обработка металла твердыми шлакообразующими (известью, кусковым алюминием, плавиковым шпатом) на выпуске расплава из печи в ковш, Затем производят обновление шлака (повышают основность и снижают окисленность) Как правило присадками на шлак извести и алюминия, Причем масса присадки изменяется только в зависимости от содержания серы в исходном металле, т.е. без учета постоянного увеличения диаметра внутренней свободной поверхности ковша, вследствие разъедания футеровки жидким расплавом. Это приводит к различной не оптимальной толщине шлакового пояса. В результате нарушается электрический режим работы дуг в шлаке, приводящий к быстрому выходу из строя футеровки ковша в районе шлакового пояса (мало шлака), либо к увеличению потерь электроэнергии (много шлака), Это, в свою очередь, сказывается на шлаковом режиме обработки, т.е, снижается эффективность обработки,Для устранения данного недостатка предлагается в каждый последующий налив ковша увеличивать на определенную величину массу извести и алюминия, присаживаемых на шлак, тем самым невелировать увеличение диаметра внутренней поверхности ковша. Причем, в начальном состоянии масса извести (И) и масса алюминия (Ао) берутся с учетом новой футеровки ковша и содержания серы висходном металле.Присадка массы извести при и-наливе ковша более или менее, чем по найденному выражению нецелесообразна, В первом случае увеличивается расход электроэнергии (из-за чрезмерной толщины шлакового пояса), необоснованно увеличивается расход извести (без заметного повышения качества стали), Во втором случае уменьшается стойкость футеровки ковша в районе510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 шлакового пояса (из-за недостаточной толщины шлакового пояса), увеличивается загрязненность стали.Присадка массы алюминия более, чем по заявленной формуле приводит к необоснованному перерасходу дорогостоящего алюминия без увеличения, а даже в отдельные моменты с ухудшением качества металла по глобулярным неметаллическим включениям. Менее, чем по заявленной формуле - не достигается необходимой окисленности рафинировочного шлака, что в конечном итоге приводит к ухудшению качества стали по содержанию серы и кислорода,П р и м е р. Конструкционную сталь 30-35 ХГСА выплавляли в 60-тонной электро- дуговой печи. После получения в печи заданного содержания в полупродукте фосфора и углерода, а также температуры,металл выпускали в ковш, где осуществляли обработку твердыми шлакообразующими материалами: известью, плавиковым шпатом, кусковым алюминием, Массу твердых шлакообразующих немного корректировали в зависимости от содержания серы в полупродукте,Перед тем, как осуществлять обработку стали на установке ковш-печь, в ковш на шлак присаживали известь и алюминий (алюминийсодержащие материал ы). Расчет масс присадок производили следующим образом.Опытно-промышленное опробование показало, что оптимальная масса извести и алюминия, вводимые в ковш с новой футеровкой равны соответственно 2,2 - 2,6 кг/т и 0,4 - 0,5 кг/т в зависимостиот загрязненности исходного металла, Таким образом, если используется ковш с десятым по счету наливом, то на шлак присаживается известь массой 2,4 - 2,0 = 4,4 кг/т; алюминий массой 0,45 + 0,30 = 0,75 кг/т, После чего ковш транспортировали на установку ковш-печь и осуществляли обработку металла,Результаты опытно-промышленного опробования заявленного способа обобщены и представлены в таблице (примеры М 1 - 5).Из полученных данныхследует, что заявленное техническое решение позволяет, по сравнению с прототипом, повысить стойкость футеровки ковша в районе шлакового пояса с 9 до 15 плавок, уменьшить расход электроэнергии с 47 до 32 кВт/ч, повысить качество стали по содержанию серы и кислорода,Формула изобретения Способ рафинирования металла в печи- ковше, включающий дуговой подогрев ме1788032 Ио = Ио+ 0,20 и,Масса извести, присаженной по формуле при п- наливе ковша, кг/т да (+), меньше (-),больше (+) Способ обработ- ки Стой- Расход кость фу- электротеровки энергии, шлаково- кВт ч/т Масса алюминия, присаженного по формуле при и- наливе ковша, кг/т да (+), меньше ( - ),больше (+) Массовая доля в металле, осера кислород го пояса,количе ство плавок Известный Б 12 Ф Щ 1 9 15 14 0,008 0,004 0,004 0,0030 0,0019 0,0018 47 32 35+ е асхо извест Составитель В, ДенисенкоРедактор Техред М,Моргентал Корректор Л. Лукач аказ 50 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 талла, продувку расплава аргоном и обработку металла шлаком, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества металла за счет снижения содержания серы и кислорода, повышения стойкости футеровки ковша и снижения расхода электроэнергии, перед дуговым нагревом расплава в ковше производят присадку на шлак извести и алюминия, массу которых определяют по соответствующим формулам Ап = Ао+ 0.03 и,где Ио, Ип - соответственно оптимальнаямасса извести при работе ковша с новойфутеровкой и с футеровкой при п-наливе,5 кг/т;Ао, Ао - соответственно оптимальнаямасса алюминия при работе ковша с новойфутеровкой и с футеровкой при п-наливе,кг/т;10 п - номер налива ковша, 1, 2, 3 и т,д.0,03; 0,20 - эмпирически подобранныекоэффициенты.