Способ выплавки стали

(5 И С 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ( 21) (22) (46) (72) 0 щения качества стали, увеличения производительности печи и повышени стойкости ее футеровки, присадку кремнийсодержащик материалов начинают за 20-25 мин до выпуска металла и производят непрерывно и равномерно до окончания его выпуска, а ферросплавы вводят в металл по достижении отношения окиси кальция к кремнезему в шлаке 1,3-1,5.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в период присадки в шлак кремннйсодержащих материалов металл продувают инертным газом. я 28.Косырев,Е.Н.Иваши,Костяная венное объо ССС свидетельст 1 С 7/00, 19видетельство 1 С 7/00, 19 5.СССР9. 1, отлича - а то кремнийсодер- Е дят в металл в а. щ ащ тр1, отлим, что в качесг х материалов ис ый конечный шла егатов с кислой щенки окиси кал 1-0,2. ч а ве кпол стал я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.Гю делАм изОБРетений и ОтнРытий 3398423/22- 222.02.8230.07.83. Бюл. ВН.Г.Гладышев, Л.КА.Г.Зубарев, М.М,Клюевна, В.С,Римкевич и Ф.Г(54) (57)1.СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включающий наведение основного известкового шлака, скачивание части этогошлака, присадку в печь кремнийсодержащих материалов в количестве,обеспечивающем получение 1-5 Ъ шлака от веса металла с отношениемокиси кальция к кремнезему 0,3-0,6,ввод ферросплавов выпуск .стали спечным шлаком и перемешивание стали со шлаком в ковше, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью улучСпособ по п.ийся тем,че материалы вве инертногогаСпособ по п.ю щ и й с я тремнийсодержащизуют отработанеплавильных агровкой при отнк кремнезему 0Изобретение относится к чернойметаллургии, конкретнее к способамполучения стали в агрегатах с основной футеровкой,Известен способ выплавки шарикоподшипниковой стали, включающий 5плавление шихты, проведение окислительного периода, скачивание окислительного шлака, наведение основногоизвесткового шлака, ввод в печь за10-15 мин до выпуска кварцита в количестве, обеспечивающем основностьшлака перед выпуском 0,7-1,3 присадку ферросплавов, выпуск стали с печным шлаком и обработку в ковше ар-.гоном 13.1 ГСпособ имеет следующие недостатки: ввод кварцита в основной известковый шлак снижает основность этого.шлака, что приводит к рефосфорациии ресульфурации; обработка основнойстали шлаком основностью 0,7-1,3не обеспечивает получеиие в ней достаточно низкого содержания оксидных неметаллических включений; наличие в печи перед выпуском большогоколичества шлака с повышенной основностью затрудняет перевод егов шлак с пониженной основностью; содержание в шлаке 35-45 окиси кальция обусловливает его значительнуюводородопроницаемость,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способвыплавки стали, включающий наведениеосновного известкового шлака, скачиванне части этого шлака, присадкув печь кремнийсодержащих .материаловв количестве, обеспечивающем получение 1-5 шлака от веса металла сотношением окиси кальция к кремне Озему 0,3-0,6, ввод ферросплавов, вы"пуск стали с печным шлаком и перемешивание стали со шлаком в ковше 21.Недостатки известного способа получения стали заключаются в следующем./Разовая присадка кварцита за 1015 мин до выпуска металла не обеспечивает быстрого Формирования рафинировочного шлака, достаточно однородного по своему химическому составу и физическому состояниюжидкоподвижности) моменту ввода в металл ферросплавов, что в целом снижает эффект рафинирования стали ипроизводительность печи,Наличие в объеме шлака локальныхучастков с повышенной концентрациейкремнезема оказывает разъедающеедействие на основную Футеровку печи, что снижает ее стойкость.60Присадка ферросплавов в металлпосле достижения шлаком отношенияокиси кальция к кремнезему 0,3-0,6связана с необходимостью дополнительной выдержки, что увеличивает про должительность плавки в целом и снижает производительность печи.Известный способ не предусматривает также реализацию рядатехнологических приемов, направленных на ускорение процесса шлакообразования после ввода кремнеэемсодержащих материалов, в частности перемешивания металла со шлаком в печи, вдувания кремнеэемсодержащих добавок, использования отработанного конечного шлака сталеплавильных агрегатов с кислой футеровкой.Цель изобретения - улучшение качества стали, увеличение производительности печи и повышение стойкости ее футеровки.Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу выплавки печи, включающем наведение основного известкового шлака, скачивание части этого шлака, присадку в печь кремнеземсодержащих материалов в количестве, обеспечивающем получение 1-5 шлака от веса металла с отношением окиси кальция к кремнезему 0,3-0,6, ввода Ферросплавов, выпуск стали с печным шлаком и перемешивание стали со шлаком в ковше, присадку кремне-. земсодержащих материалов начинают за 20-25 мин до выпуска металла и производят равномерно и непрерывно до окончания его выпуска, а Ферросплавы вводят в металл по достижении отношения окиси кальция к кремнезему в шлаке 1,3-1,5.В.период присадки в шлак кремнеэемсодержащих материалов металл продувают инертным газом.Кремиеземсодержащие материалы могут быть введенЫ в металл в струе инертного газа.В качестве кремнеземсодержащих материалов может быть использован отработанный конечный шлак сталеплавильных агрегатов с кислой футеровкой при отношении окиси кальция к кремнезему в пределах 0,1-0,2.Начало присадки кремнеземсодержащих материалов эа 20-25 мин до выпуска и окончание непосредственно после выпуска металла из печи, который обычно длится 5-15 мин, обеспечивает возможность ввода материалов в течение 25-40 мин с постоянной весовой скоростью. При этом достигается высокая ускоряемость кремнеземсодержащих материалов высокоосновным известковым шлаком, непрерывное и равномерное уменьшение отношения окиси кальция к кремнезему с 2,5-4 до 0,3-0,6. Шлак в печи в течение всего этого времени сохраняет свою жидкоподвижность и рафинирующую способность. Непрерывный и равномерный ввод кремнеземсодержащих материалов с относительно небольшой скоростью в единицу времени оказывает незначительное охлаждающее влияние на сталеплавильную ванну и способствует сокращению продолжительности плавки по сравнению с разовой присадкой шлакообразующих дббавок. 5Постепенный перевод основного шлака в кислый менее отрицательно влияет на стойкость основной футеровки печи. Повышению стойкости футеровки способствует также отсутствие в объеме шлака локальных участков с повышенньж содержанием кремне- кислотыБолее ранний ввод ферросплавов в металл, а именно по,достижении шлаком основности 1,3-1,5, уменьшает продолжительность плавки по крайней мере на 10-15 мин. Некоторое отрицательное влияние увеличения содержания свободной закиси железа в шлаке с такой основностью компеиси руется небольшими присадками восстановительной смеси, например на основе алюминиевого порошка.Продувка металла инертным газом в период присадки кремнеземсодержа щих материалов ускоряет формирование рафинировочного шлака, обеспечивает повышение качества стали и производительности печи.Достижению этой же цели способ- ЗО ствует ввод кремнеземсодержащвх ма- териалов вметалл в струе инертного газа. Весьма эФфективным является использование в качестве кремнезем- содержащих материалов отработанного конечного шлака сталеплавильных агрегатов с кислой футеровкой при отношении окиси кальция к кремнезему 0,1-0,2. 40Оптимальным содержанием окиси кальция в кислых шлаках является 6-10 при содержании кремнезема около 50так, кислый шлак, содержащий, . 45 Б 10 50; Са 0 10 и (МпО+ЕеО) 40 имеет температуру плавления около 1300 С и является при температурах процесса 1600-1700 ОС весьма жидко- текучим и активным.50Отработанный кислый конечный шлак является уже подготовленным сплавом нескольких компонентов, а именно силикатов железа, марганца и кальция, и быстро переходит в жидкое состояние. Температура плавления чистого кремнезема составляет 1710 С.Согласно одному из возможных вариантов изобретения выплавку кремне- марганцевой стали, содержащей, г С 0,15-0,25 р Мп 1,5-2,0; Б 1 0,4-0,6, 6 О Р0,0200,030 с использованием для легирования стали силикомарганца 65 Мп, 20 Б 1) производят по типовой технологической инструкции со .следующими дополнениями: не регла ментируется продолжительность восстановительного периода плавки, который заканчивают по достижении металлом необходим юй температуры ихимического состава; по достиженииметаллом необходимых температур ихимического состава производят скачивание части основного известногошлака; за 20-25 мин до выпуска металла в печь непрерывно и равномерно вводят кремнеземсодержащие материалы и постепенно переводят основной шлак в кислый с отношением окиси кальция к кремнезему 0,3-0,6 кмоменту окончания выпуска металла;количество шлака в печи перед выпуском плавки составляет 1-5 отвеса металла; ввод Ферросплавов вметалл начинают по достижении отношения окиси кальция к кремнеземув шлаке 1,3-1,5; для ускорения процесса Формирования кислого рафинировочного шлака металл в печи продувают инертным газом.Применительно к 20 т основнойдуговой сталеплавильной печи процесс выплавки по данной технологииведут следукзцим образом,За 30 мин до выпуска плавки втечение 10 мин производят скачивание части основного известковогошлака восстановительного периода.Количество шлака в печи перед егоскачиванием равно 0,8 т.Шлак содержит, : ЕеО 0,8; МпО0,5; СаО 60; Б 10 17,5; МпО 10;А 12 О Зр СаЕд 5; СаБ 0,5,Из печи удаляют 70 шлака, т,е.560 кг и за 20 мин до начала выпуска металла приступают к непрерывНому и равномерному вводу в печьотработанного кислого конечногошлака, содержащего, : фиО 50 иСаО 5, в количестве 560 кг. Припродолжительности слива металла изпечи 5 мин, продолжительность периода ввор а шлакообразующей добавкисоставляет 25 мин при весовой скорости ввода шлака 22,4 кг/мин.Количество кислого шлака в печисоставит 800 кг (4 от веса металла)Химическийсостав шлака, : Са 021,5 и Б 10 д 40 (Са 0/Б 10 г = 0,54).По достижении шлаком основности1,4 в ванну вводят 540 кг силикомарганца и обрабатывают шлак алюминиевым порошком в количестве 5 кг. В период ввода в печь кислого конечного шлака металл продувают аргоном при расходе 0,3 м /т.ъПроизводят выпуск стали в ковш вместе с кислым шлаком и продувают металл со шлаком механическим способом. Окончательное раскисление стали производят алюминием в количестве 0,5 кг/т.Технический эффект от применения предлагаемого способа заключается1032024 доля постоянной частв расходах по переделу;производство продукциидо использования изобретения, %;производство продукциипосле использования изоб.ретения, Ъ.расходов по переделу где 0,773 100 108 Снижениесоставит 18,39 - 17,4 ,1 руб,/т,В результате снижения расхода хромомагнезита на 2 кг/т будет получена зкономия 60,32(120-40)0,01 = 0,8 руб./т. 300 77318 39 100 (1,01 0,12 + 0,8-0,45) 60000--- (, 1 ( - и( где 60000 - объем внедрения конструкционной легированной стали. 17,4 руб./т. Составитель С. Бакума Редактор А. Власенко Техред А.Бабинец Корректор А. ЗимокосовЗаказ 5332/31 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в повышении качества стали, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах с основной футеровкой путем снижения содержания Фосфора, оксидных неметаллических включений и водорода; увеличении производительности стале-. плавильных агрегатов за счет изменения режимов ввода кремнесодержащих материалов и Ферросплавов, в том числе в результате использования отработанного конечного шлака 1 О печей с кислой Футеровкой, при отношении окиси кальция к кремнезему 0,1-0,2; повышении стойкости основной футеровки.Способ может быть реализован при 5 выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах, мартеновских печах и конвертерах и обеспечивает значительное расширение марочного сортамента высококачественнЫх сталей, выплавляеьых в современных высокопроизводительных агрегатах с основной Футеровкой.Ниже приведен расчет ожидаемой экономической эффективности изобретения по сравнению с прототипом.В результате увеличения производительности печей в среднем на 8 условно-постоянные расходы по переделу снизятся и составят где 60,3 - стоимость хромомагнезита,руб,/т.За счет улучшения качества сталибудет достигнуто увеличение выходагодного в среднем на 1, что дастэкономию где 120 и 40 - соответственно стоимость стали и отходов руб./т.Ожидаемый эффект составит (с учетом затрат на аргон 0,45.руб./т)