Способ получения стали

, Р, Меньшиков, Ю, А. Чернов, С, С, Бакума, А. Ф. Вишкарев -"ф" ЗЮ; М. Крут, С. И. Дьяков, Ю, В. Лапинер, Ю. С.;Хитриков ";и 3. Х. Абдулхаков72) Авторы изобрел нн 1) Заявнтел 54) СПОС ЛИ ОЛУЧЕНИ 2нстанты равновесия ал- ронизотки ским ьном Изобретение относится к черной ме лургии и может быть использовано при изводстве высококачественной стали.Известен способ получения стали с кой концентрацией серы путем обраб стали в ковше при выпуске синтетиче шлаком, который готовится в отдел шлакоплавильном агрегате 11. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эф-, фекту является способ получения стали, включающий выплавку в сталеплавильном агрегате, последующее вакуумирование расплава, окисление примесей газом, обработку нейтральным газом и десульфацию, причем десульфаторы в количестве 1,0 - 15,Окат вводят в расплав в процессе вакуумирования одновременно с обработкой нейтральный газом 2.Однако известный способ ие обеспечивает высокой скорости и степени десульфации и требует болыного расхода десульфатора. Эго обусловлено тем, что удаление серы в сталеплавильных процессах протекает, в основном, по реакции1 СаО) + Я)(Са) + 10 11) Из выражения кореакции следует%Я = -ф 1%О Р)йс.Ь ,где К . - константа равновесия реакции;и Я - активности компонентовОса сашлака;и 1 - коэффициенты актвности элеЬ оментов металла.Таким образом, для достижения высокойстепени десульфурации требуется низкаяконцентрация кислорода в расплаве, а визвестном способе поддерживается относительно. высокая концентрация кислорбда,так как наряду с операцией десульфурациипроизводят окисление примесей окислитель 5 ным газом. Кроме того, в известном способедесульфурация протекает с низкой скоростью, поскольку он предполагает использование твердого десульфуратора. В атомслучае большое значение приобретает величина межфазной поверхности йеталл-десуль.фуратор, т. е., практически, степень измельчения материала, В известном способе применяют материал лишь относительно круп.ной фракции; так как в условиях работаю.834151 5 ставлены в таблице. Расход десульфу ратора (синтетического шлака),кг/т серы,% Содержание Способ осле обра- ботки ед обра- боткой МВ ВМПредлагаемый снкем извести наность вжсе анесе- оверх 0,034 0,038 3,0,0 03 О,ассвческий ртен овский 20,0 0,01 3 щего вакуумного насоса порошкообразные материалы выносятся из вакуумной камеры. Перемешивание металла путем продувки аргоном не устраняет укаэанного недостатка, поэтому для достижения высокой степени удаления серы требуется высокий расход десульфуратора (до 15 кг/т).Цель изобретения - увеличение скорости и степени удаления серы и уменьшение расхода десульфуратора при проведении десульфурации стали в процессе внепечного вакуумирования.Поставленная цель достигается тем, что десульфуратор в количестве 0,5 - 2,0 кг/т вводят в раскисленный металл одновременно с коксом или десульфуратор наносят на поверхность кокса, который вводят в вакуумную камеру в процессе вакуумирования.Увеличение степени десульфурации обеспечивается за счет ввода десульфуратора в раскисленный металл одновременно с коксом. Увеличение концентрации углерода в с 1 али приводит к повышению активности серы, что способствует уменьшению ее концентрации в металле. В зоне растворения кокса в условиях вакуума достигается большая концентрация углерода, низкая концентрация кислорода, высокая концентрация окиси кальция, а также обеспечивается интенсивное перемешивание за счет выделения газообразной окиси углерода непосредственно в зоне реакции, Все эти факторы способствуют достижению низких концентраций серы. Поскольку кокс - пористый материал, то нанесение десульфуратора на его поверхность за счет повышения реакционной по. верхности и контакта реагирующих веществ существенно увеличивает скорость удаления серы и требуется меньший расход десульфуратора (0,5 - 2,0 кг/т). Менее 0,5 кг/т десульфуратора вводить нежелательно, так как при малом количестве вводимого материала возрастает величина относительных Известный с использованием кусковой извести Мартеновский с обработкойв ковше синтетическим щком 1 О 20 25 потерь его, например при транспортировке, загрузке и других технологических операциях. Увеличение расхода десульфуратора более 2,0 кг/т также нежелательно, поскольку при дополнительных затратах это практически не приводит к увеличению степени удаления серы.Способ наиболее целесообразно осуществлять при .циркуляционном вакуумировании стали, поскольку исходные материалы вводят непосредственно в металл (шлаковая фаза в вакуумной камере отсутствует), при этом обеспечивается высокая активность СаО, близкая к единице, что согласно уравнению (11) способствует увеличению степени удаления серы, В указанном методе вакуумирования имеется воэможность удаления продуктов реакции иэ вакуумной камеры в шлаковую фазу, находящуюся в ковше, Благодаря прохождению материала через высокий столб металла существенно возрастает межфазная поверхность контакта с металлом, способствуя увеличению степени и скорости удаления серы,Пример, Проводят две плавки стали Ст 40 Х. Сталь выплавляют в20-тонной мартеновской печи с последующим вакуумированием циркуляционным методом полностью раскнсленного металла и содержанием углерода на 0,10% ниже заданного. В процессе вакуумирования из бункеров вакуумной камеры в металл вводят кокс в количестве 1,5 кг/т и в качестве десульфуратора - известь в количестве 1,5 кг/т. Йа одной плавке вводят кусковую известь, на второй плавке известь наносят на поверхность кокса, Для этого раствором мерного количества извести заливают кокс и прокаливают в сушильной печи при температуре 700 - 900 С.Полученные результаты в сравнении с классическим мартеновским способом получения стали и с обработкой стали в ковше при выпуске синтетическим шлаком предСоставитель А. Шербаков Редактор И.Михеера Техред А. Боикас Корректор В. Бутяга Заказ 400848 , Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/8 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Как видно из таблицы, предлагаемый способ при существенном сокращении расхода десульфуратора обеспечивает высокую степень удаления серы и может конкури- ровать по этому показателю с обработкой стали в ковше синтетическим шлаком. Использование предлагаемого способа для получения высококачественной стали вместо применяемого в настоящее время способа, включающего обработку синтетическим шлаком с последующим вакуумированием, значительно упрощает технологическую схему производства,так как исключает использование .шлакоплавильного агрегата и существенно сокращает грузопотоки в цехе, особенно в период выпуска плавки. Экономическая эффективность складывается из разницы стоимости обработки стали синтетическим шлаком (6 - 7 руб,/т) и стоимости затрат на приготовление кокса и извести (1 - 2 руб,/т) и составляет 4,0 - 5,0 руб. на 1 т стали,1, Способ получения стали, включающийвыплавку ее в сталеплавильном агрегате,последующее вакуумирование, десульфурацию в процессе вакуумирования, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости и степени удаления серы, уменьшениярасхода десульфуратора, десульфураторвводят в раскисленную сталь одновременнос коксом в количестве 0,5 - 2,0 кг/т.1 О 2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что десульфуратор наносят на поверхностькокса, который вводят в вакуумную камерув процессе вакуумнрования.Источники информации,1принятые во внимание при.экспертизе1, Воинов С. Г., Шалимов А, Г., Калиников Е, С. и Косов Л. ф. Рафинированиестали синтетическими шлаками, М., Ме-.таллургия, 1970, с. 464.2. Авторское свидетельство СССР20551374, кл. С 21 С 5/52, 1977.