Способ внепечной обработки стали

жф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2216 А 1)5 С ГОСУД ВЕДО (ГОСП РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОСТВО СССРЕНТ СССР) И ЗОБРЕТЕНИЯ К И ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ-ис ст Ка едовательский ей, сплавов и юбка, К.П.ВерГ.Сметанин и рнов Г.И., Галян С.В. ивной технологии и мартеновской статинформация., ЧерМ 19, с. 48 - 49.Рафинирование мешлаками. М.: Метал 54) СПОСОБ ВНЕПЕАНИЯ СТАЛИ О РАФИН Изобретение относится к области черной металлургии,в частности к способам внепечного рафинирования сталей, к которым предъявляются повышенные требования по содержанию неметаллических включений, серы и заданному химическому составу.Цель изобретения - снижение себестоимости стали и повышение рафинирующей возможности способа.Поставленная цель в предлагаемом способе внепечного рафинирования стали достигается тем, что осуществляют вне печи обработку металла твердыми шлакообразующими (ча первом стадии рафинирования), а через 8 - 12 мин жидким синтетическим(56) Кадарметов А.Х., ЧеРазработка эффектвнешне;: десульфурацили. Бюл, инт-та Чермная металлургия, 1988Воинов С.Г, и др,талла синтетическимилургия, 1975,(57) Изобретение может быть использовано при внепечной обработке конструкционных сталей. Сущность: на первой стадии рафинирования осуществляют обработку металлов твердыми шлакообразующими, а через 8 - 12 мин - жидким синтетическим шлаком, образованным из отработанных твердых шлакообразующих, причем при обработке металла твердыми шлакообрэзующими вводится масса из 80-1000 раскислителей, При обработке жидким синтетическим шлаком присаживается 80-100 легирующих из общей массы данных материалов, вводимых при внепечной обработке расплава, а длительность обработки металла жидким синтетическим шлаком составляет 0,5-1,0 от длительности рафинирования металла твердыми шлакообразующими, степень перемешивания расплавов и материалов в беих стадиях рафинирования находится надном уровне, 1 з.п.ф-лы, 1 табл. шлаком, образованным из отработанных твердых шлакообразующих (на второй стадии рафинирования), причем при обработке металла твердыми шлакообразующими вводится масса из 80-100 раскислителей, при обработке жидким синтетическим шлаком присаживается 80-100- легирующих из общей массы данных материалов, вводимых при внепечной обработке расплава. Длительность обработки металла жидким синтетическим шлаком составляет 0,5-1,0 от длительности рафинирования металла твердыми шлакообразующими, а степень перемешивания расплавов и материалов в обеихстадиях рафинирования находится на одном уровне,вой стадии рафинирования менее 80 О (от всей массы раскислителей, запланирован-, 35 ных для ввода при внепечной обработке)приводит к повышению содержания серы в готовой стали (группа примеров 4 таблицы) из-за повышенной окисленности. расплава на первой стадии обработки. 40Ввод легирующих на второй стадии рафинирования в количестве менее 70; приводит к повышенному угару легирующих (той части, которая присаживается на первой стадии обработки), что влечет за собой 45 повышение себестоимости металла 50 Опытно-промышленное опробование показано, чтопредложенный способ внепечного рафинирования стали позволяет по сравнению с прототипом уменьшить расходы на внепечную обработку, исключить брак по химическому составу, работать на нижних пределах содержания легирующих элементов в марке стали. Все это позволили уменьшить фактическую себестоимость 1 т конструкционной стали на 2,4 отн.о/, Повысилась в этом случае и рафинирующая возможность способа, т,к, оказалось возможным снизить массовую долю серы в готовом металле с 0,007 до 0,003 О/, (см,пример 1 таблицы). Исключена отбраковка стали по глобулярным включениям.Исключение из внепечной обработки рафинирования металла жидким синтетическим шлаком, образованным из отработанных твердых шлакообразующих (вторая стадия рафинирования) приводит, к возрастанию себестоимости стали из-за повышенного расхода легирующих, имеющей место отбраковки стали по химсоставу. Снижается в этом случае и десульфурирующая способность метода (см.пример 2 таблицы),Пауза между стадиями обработки металла менее 8 мин невозможна из-за технологических ограничений, более 12 мин - невыгодна из-за увеличения тепловых потерь и,ухудшения рафинирующей способности жидкого шлака вследствие его загустения (см.пример 3 таблицы) Ввод количества раскислителей на пер(см.группу примеров 5 таблицы) Длительность обработки металла жидким шлаком менее 0,5 и более 1,0 от длительности рафинирования твердыми шлакообразующими нецелесообразна. В первом случае из-за возможной аварийной ситуации и снижения времени контакта фаз во-второй из-за ухудшений условий десульфурации, связанных с уменьшением степени перемешивания фаз (см.группу примеров 6 таблицы), Если перемешивание расплава на второй стадии рафинирования заметным образом отличаетея от степени перемешивания при обработке металла твердыми шлакообразующими, то в этом 5 10 15 20 25 30 случае не только ухудшаются условия дляудаления серы из металла, но и создаетсяаварийная ситуация, связанная с неполнымрастворением легирующих элементов в металл (см.пример 7 таблицы).П р и м е р. Конструкционную стальмарка 30 ХГСА выплавляли в 70-т дуговыхпечах СПЦзавода "Днепроспецсталь",После подготовки в печи полупродукта (расплавление, окисление и др.) по углероду,фосфору, предварительному легированию итемпературе производили слив металла впромежуточный ковш. Во время выпуска металл обрабатывался твердыми шлакообразующим (известь 4 - 6 кг/т; известняк 2 - 4кг/т, плавиковый шпат 2 - 4 кг/т), Вводили врасплав также и кусковой алюминий 0,5-1,0кг/т, который раскислял металл и часть печного шлака, попадающего в промежуточныйковш.После завершения обработки металлатвердыми шлакообразующими (моментокончания слива расплава из печи), в ковшена поверхности образуется жидкий шлак,образованный из твердых шлакообразующих в результате их взаимодействия с жидким металлом. Из промежуточного ковшапроизводили отбор проб металла пробоот-борником на химический анализ.После получения анализа в разливочный ковш вводили корректирующие добавки: феррохром, фер рома рганец,ферросилиций, углеродсодержащие материалы и кусковой алюминий,На получение анализа уходило от 8 до12 мин, Далее осуществляли вторую стадиюрафинирования - обработку металла жидким синтетическим шлаком, Для этого про-:изводили перелив металла и шлака черезносок промежуточного ковша в разливочный, Длительность перелива изменяли иподдерживали на уровне (0,3 -1,2) от длйтельности выпуска металла из печи в промежуточный ковш (или от длительностиобработки металла твердыми шлакообразующими), Степень перемешивания расплавапри обработке металла на второй стадиирафинирования поддерживали на максимальном уровне, который был сравним суровнем перемешивания расплава при еговыпуске из печи в промежуточный ковш, ина более низком уровне, Для чего изменялидлительность перелива, угол и скорость наклона промежуточного ковша и высоту падения струи расплава в разливочный ковш,Из всей массы легирующихи раскислителей, которые необходимо присадить в металлпри внепечной обработке, в промежуточныйковш вводили 70-100% раскислителей, в разливочный 70 - 100% легирую.цих,1812216 Степень перемешиваниярасплава на1-й и 2-й Себестоиностьстали,Количе легируоШн введен на 2"й стадии финиро ния, а пособбработки массоваяПоля серыв готовомметалле Рафиниров. яидким шлаком, да(-) ауэа тео Количеств раскислителей,вее денных иа 1 гй стади рафинирования, 2 Ллительность 2-йстадии рафннированил в частях от 1-йстадии афиниров.вердымилакообраия работ минразстадиях рафинированияодин урояен(+) на 2-йстадии меньше (-) 00 0,007 вести Пред гаем 0,003 7,6 . 90 0,7 90 0,7,О иная сутауция После обработки металла жидким синтетическим шлаком разливочный ковш с металлом подавали на разливку.Влияние изменения заявленных параметров на цель изобретения обобщено и 5 представлено в таблицеОпытно-промышленный эксперимент показал, что наилучшие результаты получаются при наличии двух стадий рафинирова ния металла с интервалом между. обработками 8 - 12 мин. Причем, степень перемешивания расплавов в промежуточном и разливочном ковше должна быть сопоставимой, длительность обработки на вто рой стадии должна составлять 0,5-1,0 длительности обработки металла твердыми шлакообразующими.Предпочтительнее также присаживать 80-100 раскислителей в промежуточный 20 ковш и 80, - 100 легирующих в разливочный ковш от всей массы этих материалов, вводимых при внепечной обработке.Формула изобретения1, Способ внепечной обработки стали, 25 включающий рафинирование металла в ковше, ввод легирующих и раскислителей, перемешивание расплава падающей струей. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения себестоимости стали, рафинирование проводят в две стадии с паузой между ними 8 - 12 мин, на первой стадии - в промежуточном ковше твердыми шлакообразующими и на второй стадии - в разливочном ковше жидким синтетическим шлаком, образованным из отработанных твердых шлакообразующих, причем при обработке металла в промежуточном ковше вводят раскислители массой 80 - 1007;, а при обработке металла в разливочном ковше - легирующие массой 80 - 100% от общей массы данных материалов, вводимых при внепечной обработке, а степень перемешивания .расплавов и материалов в обеих стадиях рафинирования поддерживают на одинаковом уровне.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что длительность обработки металла синтетическим шлаком составляет 0,5 - 1,0 длительности рафинирования металла твердыщи шлакобразующими,