Способ десульфурации стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз СеветскихСецналнстнческихРеслу 6 лин 1111 908844(2) Эаявлено 2 Ю 11.78 (21) 2685581/22-02с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 28.0282. Бюллетень Мо 8 511 М.Кл з С 21 С 7/02 ГосударствениыВ комитет СССР но делам изобретеннВ н откритиВ53) УДК 669. 187.25(088.8) Дата опубликования описания 280282 2 Авторыизобретеми М Ф Сидоренко А С Зубрев А С Морозов А 1 и А.С.Хмелев 1сковский вечерний металлургический ин У 1) Заяви СПОСОБ ДЕСУЛЬ 1 И СТАЛИ я сталающийся афинирования от к десульфурацни кнсленного мета Изобретение относится к металлургии, а именно к сталеплавильному производству.Известен способ рафинирования стали, эаключающийся во введении в расп-. лав металла окйсла, который должен присутствовать в готовом продукте (например, железная руда). Используя окислительиый газ-носитель, удаляют углерод и другие примеси 111 .Известен способ десульфурации стали, заключающийся, в продувке стали аргонойзвестковой смесью при поддержании в металле содержания кислорода не более 0,01% 122.Известен способ получени и высокого качества, заключ во вдувании чистого кислорода и формировании шлака окатеааами из извести и железной руды, что обеспечивает аффективную десульфурацию и дефосфорацню металла 133.Известен способ десульфурации, эаключающийся в.использовании для рафинирования тонкого порошка извести, что может повысить эффективность десульфурации 14;1.Данные способы р носятся прежде всегоуглеродистого и рас лла. Недостатком этих способов является возможный обратный переход серынэ шлака в металл при последующихтехнологических операциях.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ десульфурации углеродистой легированной стали в окислительных условиях открытой электропе 10 чи, заключающийся в продувке углеродистого расплава порошкообразнойсмесью на основе извести. В качествегазоноснтеля используют кислород.Металл должен содержать более 0,5,углерода и может быть легирован хромом. Этим способом обеспечиваетсядесульфурация металла и его дефосфорация 153.Данный способ не обеспечивает необратимой десульфурации металла и,применим только для углеродистого,расплава. Недостатком этого способаявляется также необходимость поддержания в заданных концентрационныхпределах четырех элементов С, Р, 5и Сг, что практически представляетсущественные трудности.Цель изобретения - обеспечениевоэможности необратимо удалять серув газовую фазу из ниэкоуглеродистогоО нераскисленного металла,0020 ОАО 2 О 027 с0,014 311663 О, 014 0,008 315913 1640 1580 в числителе - до продувки порошком,в знаменателе - после продувки. Указанная цель достигается тем, чо концентрацию углерода перед продувкой понижают до содержания, равного содержанию серы, а в качестве порошкообразного материала используют эндотермическую смесь флюсов с расходом 5-8 от веса металла.Расплавленный металл обезуглероживают одним из известных способов, например, продувкой кислородом, до такого содержания углерода, которое не превышает концентрации серы в металле. Содержание других примесей с высоким сродством к кислороду должно быть также понижено в ходе предварительного обезуглероживания. В противном случае углерод и примеси, обладая большим сродством к кислоро" ду, чем сера, будут сами окисляться в первую очередь тем более, чем выше их концентрация. При этом сера не будет окисляться в нужной степени и не будет происходить ее удаление в газовую фазу. Таким образом, необратимое окисление серы с переводом ее в газовую фазу термодинамически возможно только прн содержании угле" рода, не превнаающим содержания серы в металле. Другим важным фактором являйтся охлаждение продувочной зоны, что согласно термодинамики способствует окислению серы, ее удалению и в то же время препятСтвует окислению углерода. Тем сараям достигается преимущественное окисление серы по сравнению с окислением углерода, Для реевния этой задачи в струю кислорода вводится ъндотер 1 ическая порошкообраэная смесь в количестве 5-8 от веса металла. Нагрев смеси н ее термическая диссоциация обеспечивают необходимое охлаждение продувочной зоны, Если расход смеси менее 5%, то не достигается необходимый охлаждающй эффект. Нри расходе сверх 8 металл излишне переохлаждается, н печь не вмещает всего образующегося шлака. В качестве основного компоиен та смеси, играющего роль охладителя, используется железная руда или известняк.Продувка с погруженной в металл фурмой длится 5-7 мии при давлении в пневмонагнетателе 4-8 атм и концентрации порошка в кислороде 6-8 кг/м.Сформировавшийся шлак может бытьудален из печи либо остановлен дляпоследующей дефосфорации металла. Вдальнейшем переходят к раскислению илегированию стали.Благодаря предлагаемому способуобеспечивают эффективную десульфурацию низкоуглеродистого металла вокнслительных условиях, что весьмаважно для кислородных конвертеров имартеновских печей, где десульфурация низкоуглеродистого нераскислительного металла проходит неполно.Использование предлагаемого способа 13 в электродуговых печах позволяетисключить восстановительный периодплавки иприменить одношлаковую технологию при выплавке ниэкоуглеродистого сортамента. Прн такой технолоф гни окончательное раскисление и легирование проводят в ковше и производительчость электродуговой печи существенно возрастает.Проведены опытные плавки в десяти-тонной электродуговой печи с проведением десульфурации в окислительныйпериод при исходном содержании углерода, ие превывающим концентрации серы. Шлакообразующие в завалкуне дают. После расплавления металлошихты в течение 100 мин переходят.к окислительному периоду. Вначалевдувают чистый кислород, имея цельюдостигнуть концентрацию углерода,непревиаающую концентрации. серы. затемвдувают в токе кислорода смесь железной руди с,плавиковым шпатом( 9 1 в ч-) в течеиие б мин. Расходпорошкообразной смеси на продувку 600 кг (5,5 от веса металла), сред нее давление в пневмонагнетателе 5 атм. После продувки часть сформироважаегося шлака удаляют и добавляют 200 кг извести для целей дефосфора-:Цки.4 я По окончании окислительного периода, не проводя рафинирования,металл выпускают в ковш с небольшим,количеством алака. В ковш же дают кусковые раскислители с половьем для у( загущения шлака,Результаты двух опытных плавокпредставлены в таблице.ШШШСодержание элементов,Ъ с ь 0 02 д 0 Я 27 0 022А 4АХ Ео,о 1 о о,оо 9 0,010908844 формула изобретения Составитель Л.Магаюмова Редактор 6, Ковач Техред С.Мигунова Корректор О.Билак еЗаказ 755/30 Тирах 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатеитф, г. Ухгород, ул. Проектная, 4 Анализ данных, приведенных в таблице показывает, что при вдувании по,рошкообразной эндотермической смеси достигают глубокого удаления серы. На обычных плавках степень десульфурации в окислительный период обычно не превювет 30, на опытных хе плавках она около 67.Предлагаемый способ десульфурации низкоуглеродистого металла дает экономический эффект 5,85 руб на 1 т стали. Способ десульфурации стали, вкювочающий продувку ее порошкообразным материалом в струе кислорода, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени десульфурации нераскисленной низкоуглеродистойстали, концентрацию углерода передпродувкой поникают до содерхания, равного содержанию серы, а в качествепорошкообразного материала используютэндотермическую смесь флюсов с расходом 5-8 от веса металла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии 9 1259275,кл. С 7 0 1969.2., Авторское свидетельство СССРР 353976, кл. С 21 С 7/02 1970.3. Заявка ФРГ В 1608310кл. С 21 С 5/36, 1967.4. Заявка франции 1 2147057З кл. С 21 С 1/00, 1971.5. Авторское свидетельство СССРро заявке Ю 2396549/02;кл. С 21 С 7/02, 1976.