Способ выплавки стали

Сефз Соввтскнх Сфцналнстнческнх РеслублнкОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ(22) Заявлено 040480 (21) 2903584/22-02 М с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 21 С 5/04 Госудврствениый комитет СССР яо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 2 Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству стали в подовых сталеплавильных агрегатах.Известны способы наведения шлака при выплавке стали в подовых сталеплавильных агрегатах путем введения шлакообразующих присадок на основе боксита и плавикового шпата для улучшения физико-химиЧеских свойств шлака, таких как жидкоподвижность, вяэ; кость и др.1).Однако боксит как минеральное сы- рье содержит в своем составе повышенное содержание кремнезема, в результате чего при его присадке в ванну снижается основность шлака, и, как следствие, ухудшается,его серопоглотительная способность, а кроме того он не содержит в своем составе элементов, способных восстанавливать окислы железа 1 в сталеплавильных шлаках, что также,не способствует снижению окисленности металла и интен сификации процесса десульфурации.Высокая влажность боксита (более 20) приводит в ряде случаев к насыщению металла водородом, а,также требует разработки мероприятий для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала при вводе его всталеплавильные агрегаты.Плавиковый шпатобладая некоторыми преимуществами перед бокситом(отсутствие влаги, более эффективный раэжижитель шлака), также имеетряд существенных недостатков: является остро дефицитным материалом,поэтому применяется только для выплавки ограниченного сортамента сталей, также как и бокснт не содержитв своем составе элементов, способныхвосстанавливать окислы железа шлака.Наиболее близким к предлагаемому 5 по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являетсяспособ выплавки стали, сущность которого заключается в том, что на поверхность шлака в период плавления 20 и доводки металла подают разжйжающие.добавки в виде ставролитового концентрата, который является побочным продуктом, образующимся при обогащенииполиметаллическйх руд и имеющий 25 следующий состав, Ъ: А 10 48-50;83.02 25-28; ГедО 13-15 Т 101 2-Зф2 гО;1. 1,0-1,5 (2),Недостатком этого способа является.наличие в ставролитовом концент рате значительного количества крем 885283неэема (25-28), для связывания которого в шлаке необходимо дополнительно вводить известь. Кроме того в, сос 1 таве концентрата отсутствуют элементы, способные восстанавливать окислы железа шлака, что не обеспечивает повышения серопоглотительной способности шлака, а наличие в его составе .ГеО (13-15), усугубляет этот Фактор, окисленность шлака и металла не снижается, что отрицательно сказы; вается на качество стали. 1 ОЦель изобретения - повышение качества стали за счет снижения окисленности металла и шлака и повышение серопоглотительной способности шлака,Поставленная цель достигается тем, 15 что в способе выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающем подачу на поверхность шлака в период доводки раэжижающих шлак добавок в качестве разжижающей шлак добавки используют шламы производства и переработки магния и магниевых сплавов, содержащие 40-80 суммы хлоридов щелочных и щелочноземелв-. ных металлов и 5-20 металлического магния, которые подают на шлак в количестве 1-6 кг/т стали за 10- 35 мин до окончания доводки.Наличие в магнийсодержащем шламе металлического магния, который при температурах сталеплавильного про цесса является сильным раскислителем, приводит к существенному снижению окисленности шлака, что,. в свою очередь, уменьшает и окисленность контактирующего со шлаком металла. 35Входящие в состав шлама хлориды являются легкоплавкими соединениями Я,п 800".С) и оказывают сильное раэжижающее действие на шлак, способствуя быстрому растворению извести и получению гомогенного малоокисленного шлака с высокой серопоглотительной . способностью.Таким образом, использование магнийсодержащегошлама позволяет од новременно снизить окисленность расплава и повысить жидкоподвижность шлака. В этих, условиях существенно интенсифицируется процесс десульфурации металла (за счет снижения окис ленности шлака, его высокой жидкоподвижности и гомогенности) и снимается расход раскислителей и легирующих добавок (за счет меньшей окислениости металла и шлака).Количество магнийсодержащего шлама 1,0-6,0 кг иа 1 т стали определяется необходимостью получения определенного химического состава шлака, в частности,.по содержанию в нем окислов железа и Физических свойств 60 (жидкоподвижности шлака). Выбранное количество шлама обеспечивает возможность получать малоокисленные активные шлаки, обладающие хорошей серопоглотительной способностью при ,65 всем наблюдающемся на практике диапазоне окисленности и гетерогенности исходного сталеплавильного щлака.Расход магнийсодержащего шлама аенее 1,0 кг на 1 т стали не обеспечит заметного снижения окисленности расплава и повышения жидкоподвижности шлака и малоэффективен.увеличение расхода магнийсодержащего шлама более б кг на 1 т стали не даст дополнительногб положительного эффекта при использовании его в реальных условиях производства сталии приведет к увеличению затрат.Оптимальный расход магнийсодержащего шлама определяют в каждом конкретном случае опытным путем в зависимости от окисленности и физических свойств. При максимальной окисленности и минимальной жидкоподвижности исходного шлака расход шлама устанавливают ближе к верхнему пределу и наоборот.Присадка магнийсодержащего шлама за 10-35 мин до окончания доводки обеспечивает Формирование малоокисленного с повышенной серопоглотительной способностью шлака к моменту присадки в ванну раскислителей и легирующих добавок (при частичном или полнЬм раскислении и легировании стали в печи) или к моменту выпуска плавки (при полном раскислении и легировании стали в ковше) для условий выплавки практически всего сортамента сталей в подовых сталеплавильных агрегатах.При частичном или полном раскислении и легировании стали в печи время ввода шлама устанавливают ближе к верхнему пределу, а при .полном раскислении и легировании стали в ковше - ближе к нижнему пределу. Присадка магнийсодержащего шлама менее чем за 10 мин до окончания доводки не обеспечивает полного его усвоения шлаком и приведет к снижению положительного эффекта. Присадка шлама более чем эа 35 мин до окончания доводки нецелесообразна, так как в этом случае возможно повторное окисление расплава кислородом атмосферы печи.Содержание в.шламе металлического магния и суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов в пределах соответственно 5-20 и 40-80 обеспечивает получение малоокисленных и жидкоподвижных шлаков с высокой серопоглотительной способностью при реальных сталеплавильных процессах.Применение шлама с содержанием магния менее 5 не обеспечивает необходимого снижения окисленности печного шлака, а использование шлама с содержанием магния более 20 может привести к образованию сухого малоподвижного шлака с низкой серооглотительной способностью и затруднит удаление образовавшегося шлака из сталеплавильного агрегата.885283 20 Формула изобретения Составитель Л.БаркевичТехред А.Бабинен Корректор Г.Назарова,Редактор Е.Лушникова Заказ 10451/35 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППН Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Использование шлама с содержанием суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов менее 40 не обеспечивает необходимой жидкоподвижности образующегося шлака с пониженным содержанием окислов железа (за счет восстановления окислов железа металлическим магнием), в результате чего эффективность использования .шламов снизится.Использование шламов с содержанием в них суммы хлоридов щелочных и щелочноэемельных металлов более 80 нецелесообразно, так как может привести к образованию шлака, оказывающего агрессивное воздействие на огнеупорную футеровку сталеплавильного агрегата.Способ выплавки стали осуществляют следующим образом.При выплавке низколегированной стали 14 ХГС в 300-тонной мартеновской печи за 30 мин до конца доводки в ванну последовательно через 1,3 и 5 .эавалочные окна вводят равными порциями 900 кг(3 кг/т)магнийсодержащего шлама следующего химического состава, :Мд 15,0; (МдС 1. + КС 1 + ИаС 1 + + СаС 1)-72,0; МдО остальное. Магний- содержащий шлам вводят в металлических герметичных бочках (это исключает попадание влаги) емкостью по 100 кг. Через 6,5 мин жидкоподвижность сформированного присадкой магнийсодержащего шлама возрастает в 2 раза, его основность увелйчилась с 2,4 до 2,6 ед., а содержание окислов железа в шлаке и кислорода в металле снижается соответственно с 19,2 до 10,4 и с 0,052 до 0,045. Скорость обессеривания металла возросла на 25. Через 1,0 мин после присадки шлама в ванну вводят раскислители (по обычной технологии), а через 30 мин выпускают плавку,По сравнению с выплавкой аналогичной марки стали беэ использования для наведенияшлака магнийсодержащего шлама расход раскислителей (81 Яп 3 сократился на 6,5, содержание серы в готовом металле снизилось с 0,031 до 0,027, а выход жидкой стали увеличился на 0,2. Магнийсодержащий шлам является отходом, образующимся при производствеи переработке магния и магниевыхсплавов, и не находит до настоящеговремени применения в народном хозяйстве, вывозится в отвал.В местах накопления магнийсодержащего шлама ухудшается экология окружающей среды, так как он легко разрушается под воздействием атмосферныхосадков, загрязняя прилегающие вод ные бассейны.Использование магнийсодержащегошлама в металлургической отрасли поз;валит решить вопрос его утилизации и 15даст эффект, который составит около220 тыс,руб. при выплавке 1 млн.тстали за счет сокращения расхода раскислителей и легирующих добавок,улучшения качества стали и повышениявыхода жидкой стали. Способ выплавки стали в подовых 25 сталеплавильных агрегатах, включающий подачу на поверхность шлака в период доводки раэжижающих шлак добавок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества стали за счет снижения окисленности металла и шлака и повышения серопоглотительной способности шлака, в качестве разжижающей добавки используют шламы, производства и переработки магния и магниевых сплавов, содержащие 40-80 суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов и 5-20 металлического магния, которые подают на шлак за 10-35 мин до окончания 40доводки в количестве 1-6 кг/т стали. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технологическая инструкцияР М-76 Череповецкого ордена Ленина 45 металлургического завода им. 50-летияСССР по выплавке стали в основныхмартеновских и двухванных печах завода, 1977, с. 19-20.2. Авторское свидетельство СССР 5 О 9 501078, кл. С 21 С 5/52, 1974.