Способ получения стали

О П И С А Н И Е827560ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(088,8) тень М 1 ло делам изобретен 43) Опубликовано 07,05.8 ткрытин описания 22.05.81(72) Авторы изобр етения А, И. Шмы Ю.М,Р Юв, В,Г, Яковлев, А. ф. Каб ов, Р. В. Старов, О, В. Но И, Зимин и В. С. Харахула уковск ченко Ю амони ллурги(71) Заявител ена Трудо ьский инс ральный о исследоват го Красного Знтут черной метаБардина научна.и;:) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ Изооретение относистали и может быть имер, в высокопроизводных цехах, где предусмпие стали в ковше скоми. тся к м спользова ительных отрено ра нтетическ таллургии но, напри- конвертор- финироваими шлавок, в коодают со проволоеталла и нала доИзвестен способ введения добатором в расплавленный металл искоростью 0,1 - 0,15 м/сек катануюку, которая имеет сердцевину из мслой внешнего покрытия из матербавки и связки,Добавка может являться раскислителсм,содержащим, например, азот, кальций, магпий, бор, ниобий, титан, лантан, церий илимишметалл 11.Недостатком способа является то, чтопроизводится только раскисление струи металла. Воздеиствия на ее форму и кинетическую энергию не происходит, поэтому интенсивного взаимодействия струи металла снаходящимся в ковше ра финировочнымшлаком не происходит, что снижает эффектрафинирования металла.Известен способ получения стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, введение порошкообразныхреагентов в потоке сжатого воздуха в струюжидкого металла при выпуске его в ковш.Реагенты фракции 6 - 12 мм вводили под углом в струю металла пушкой, устаногленной на конвертере так, чтобы все частицы направлялись в поток металла со скоростью, достаточной для проникновения в него 121.5 Недостатком известного способа является то, что какого-либо воздействи на форму и кинетическую энергию подающей струи металла поток порошкообразных частиц йе оказывает. Частицы не успевают полностью 0 прореагировать с металлом за время егопадения от конвертера до ковша. Кроме того, применение окислительного газа (сжатого воздуха) значительно увеличит окисленпость металла, угар раскислителей, загрязненность металла неметаллпческими включениями.Целью изобретения является глубокаядесульфурация металла, снижение в нем содержания фосфора, уменьшение загряз ненности стали неметалическими включениями и повышение ее качества.Поставленная цель достигается тем, чтое предлагаемом способе, включающем выглавку металла в сталеплавильном агре гате, раскисление и легирование струи выпускаемого в ковш металла порошкообразными реагентами, вводимыми в потоке газо- носителя под углом к струе металла, порошкообразые реагенты вводят в потоке ЗО неокислительного газа со скоростью, обеспе 82756050 55 60 55 чнвающей получение кинетической энергии, равной 0,2 - 3,0 кинетической энергии падающей струи металла в месте их пересечения, после чего металл обрабатывают синтстическим шлаком,Ввод порошкообразных реагентов в потоке неокислительного газа в струю выпускаемого металла перед рафинированием его синтетическим шлаком позволяет резко сни зить окисленность и повысить степень десульфурации металла. Восстановления фосфорз в металл из печного шлака не происходит, так как шлак в реакции не участьует. Описываемый спосоо позволяет снизить общую загрязненность стали неметаллпческими включениями и получать сталь с предпочтительно глобулярным типом неметаллических включений.Порошкообразные реагенты вводятся в гсрхнюю треть падающей струи металла под углом 5 - 75" к вертикали, что в совокупности с приданием струе порошкообразных реагентов кинетической энергии, равной 0,2 - 3,0 киетической энергии падающей струи металла в месте их пересечения, позволяет в оптимальных пределах рассредоточить струю падающего металла и улучшить кина ические параметры взаимодсйст вия струи металла с синтетическим шлаком.При кинетической энергии струи меньше 0,2 от кинетической энергии струи металла в месте пересечения струй не происходит дробления струи металла, а следовательно, и улучшения кинетических условий взаимодействия струи металла с синтетическим шлаком. То же самое происходит при кинетической энергии струи порошкообразных материалов более 3,0 кинетической энергии струи металла в месте их перссеченпя,Порошкообразные материалы могут вводиться по ходу или навстречу падающей струи металла.В качестве порошкооб разных реагентовв могут быть использованы раскисли- тели - ферросилиций, силикомарганец, силикокальций, алюминий и их смеси, а также другие реагенты - карбид кальция, плавиковый шпат, известь н т. п,В случае легирования стали могут использоваться соответствующие материалы, расход которых, как и раскислитслей, определяется расчетным путем. В качестве газоноситсля используется любой неокислительный газ (азот, аргон, природный газ и т. д.).П р и м е р 1, В кислородном конвертере выплавили железоуглеродистый полупродукт с сдержанием 0,05 О/о углерода и температу рой 1680 С. Выпуск полупродукта производили в ковш с синтетическим шлаком. В процессе выпуска в ковш присаживали необходимые для получения стали 09 Г 2 ФБ легпрующие и раскисляющие ма 5 10 15 20 25 30 Л 5 40 45 тсриалы. Сразу же после начала выпуска в верхнюю треть струи с помощью специального устройства в потоке аргона начали вводить спликокальций фракции 0,05 - 10 ям и под углом 5 к вертикали. Кинетическая энергия струи раскислителя равнялась 3,0 кинетической энергии струи металла в месте. их пересечения. Степень десульфурации металла составила 90/о, а 90/о всех окисных включений имели глобулярную форму. Ударная вязкость возросла на 1 кгс и 1 сл при температуре испытания - 15" С и остром надрезе на образце. Степень рефосфорации сократилась на 50%.П р и м е р 2. Все операции проводили, как в примере 1, но струю раскислителей вводили под углом 75 к вертикали в месте ее пересечения со струей металла и навстречу ей. Кинетическая энергия струи раскнслителей была равной 0,2 от кинетической энергии струи металла. В качестве рас кислителей использовали смесь силикокальция и алюминия, а в качестве газоносителя - азот с чистотой 99,9%, Получили результаты аналогичные примеру 1. Вместе с тем несколько увеличились прочностные ха рактеристики металла.П р и м е р 3. Все операции проводили, как в примерах 1 и 2, но железоуглеродистый полупродукт выпускали в ковш с жидкой лигатурой и синтетическим шлаком.Струю раскислителей (силикокальций совместно с силикомарганцем и алюминиегой дробью) вводили в струю металла под углом 40 к вертикали в месте пересечения струй, по ходу металла. В качестве газоносителя использовали природный газ, Струе раскислителей придавали кинетическую энергию равную 1,6 от кинетической энергии струи металла в месте их пересечения, Был достигнут эффект, что и в примерах 1 и 2.Применение описанного способа позво лит повысигь степень десульфурации, механические свойства стали, особенно ее пластические характеристики,Ожидаемый экономический эффект - 400 тыс. руб. в год.Формула изобретенияСпособ полу.чения стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, раскислепие и легирование струи выгускаемого в ковш металла порошкообразными реагентами, вводимыми в потоке газо- носителя под углом к струе металла, отличающийся тем, что, с целью повышснпя степени десульфурации и дефосфорацни металла, уменьшения неметаллических включений, порошкообразные реагенты вводят в потоке неокислительного газа со скоростью, обеспечивающей получение кинетической энергии, равной 0,2 - 3,0 кинетической энергии падающей струи металла в меЗаказ 568/508 Изд. ЛЪ 358 Тираж 634 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент сте их пересечения, после чего металл обрабатывают синтетическим шлаком,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1, Патент Англии123278, кл. С 7 О,опублик. 1972. 2, Патент Англии1153117, кл, С 21 Сб 7/00, опублик, 1969.