Способ выплавки стали в кислородном конвертере

09) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М 50 С г НИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Уральский научно-исследователь-ский институт черных металлов и Че-.реповецкий металлургический завод(56) 1. Старцев Р.,В., Гавро Л,П.,Торопов ВК. О.рациональном пределепередува при науглероживании сталив ковше. Теория и практика кислородно-конверторных процессовф. Днепропетровск, 1981, с. 106"107.2. Авторское свидетельство СССРР 726179, кл. С 21 С 5/54, 1977.(54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ ВКИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТОРЕ, включающийобработку стали в ковше ковшовымиостатками шлака от производства,марганцевых сплавов, ввод углеродсодержащих материалов и алюминия,о т л и ч .а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения теплоизоляцииметалла, повышения степени усвоенияраскислителей и уменьшения содержания фосфора в готовой стали, ковшовые остатки шлака от производствамарганцевых сплавов в количестве 312 кг/т годной стали вводят двумяпорциями, первую из которых вводятпосле присадки углеродсодержащихматериалов при соотношении междуними 0,2 - 30, а вторую - доили после ввода алюминияпри соотношении между ними0,5-8.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки в кислородном конверторе, например иэ низкомарганцовистых чугунов, с обработкой стали в ковше, шлакообраэующими смесями.Известен способ выплавки металла в конверторе с науглероживанием стали в ковше и вводом в ковш алюминия И 1.Однако в связи с тем, что наугле роживание в ковше обычно производят при содержании углерода в металле после продувки менее 0,1, т,е. при высокой окисленности металла, данный способ приводит к увеличению 15 расхода алюминия и ферросплавов, особенно марганцевых, при продувке чугунов с низким содержанием мар-. ганца.Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки стали в кислородном конверторе, включающий обработку стали в ковше ковшовыми остатками шлака от производства марганцевых сплавов, ввод углеродсодержащнх материалов и алюминия, согласно которому ковшовые остатки шлака от производства марганцевых сплавов используют в смеси со шлаком от производства электропечного Ферросилиция в соотношении (20-60) (80-40). Шлак от производства электропечного ферросилиция содержит 10-38 корольков ферросилиция и 5-20 кремнезема, а ковшовые остатки шлака производства силикомарганца - 5-25 корольков сплава и 40-50 окислов кремния 121.Однако данному способу присущи недостаточная теплоизоляция металла, 40 высокая степень угара раскислителей и рефосфорация в ковше. Это связано с тем, что при использовании в ковше смеси, содержащей значительное количество металлического кремния и 45 кремнезема, происходит восстановление из печного шлака окислов железа, пятиокиси Фосфора и понижение основ- ности, При реализации известного способа происходит восстановление окис лов марганца их шлака. Вследствие этого, а также из-за малого количест. ва окислов железа в используемой смеси происходит повышение вязкости шлакового покрова и его окомкование, 55 что ведет к ухудшению теплоизоляции металла и к его быстрому охлаждению. стали в ковше ковшовыми остатками шлака от производства марганцевыхсплавов, ввод углеродсодержащихматериалов и алюминия, ковшовые остатки шлака от производства марганцевых сплавов в количестве 3-12 кг/тгодной стали вводят двумя порциями, первую из которых вводят после присадки углеродсодержащих материалов при соотношении между ними0,2-30, а вторую - до или после ввода алюминия при соотношении междуними 0,5-8.Сущность изобретения заключается в том, что по окончании продувки, в особенности рядовых марок сталей, металл. обычно содержит незначительное количество углерода и имеет высокую окисленность. При присадке в такой металл ковшовых остатков шлака производства марганцевыхсплавов усвоение марганца будет незначительным, Восстановление мар-. ганца из ковшовых остатков можно увеличить присадкой сильных восстановителей, таких как углерод и алюминия, причем полнота усвоения.марганца зависит от метода ввода восстановителей в ковш.Восстановление марганца из ковшовых, остатков будет полнее происходить после наполнения 1/5-1/3 ковша металлом, в который предварительно введены углеродистые материалы, В дайном случае восстановление углеродом марганца иэ окислов ковшовых остатков, которые, расплавляясь, образуют шлаковый покров на поверхности металла в ковше, будет происходить на границе жидкий металл - шлаковый покров. Целью изобретения являетсяулучшение теплоизоляции металла, повышение степени усвоения раскислителей 60 и уменьшение содержания фосфора в готовой стали.Поставленная цель достигается тем, что при выплавке стали в кислородном конверторе, включающем обработку 65 Понижение содержания окислов марганца, а также незначительное количество окислов железа в ковшевых остатках приводит к повышению вяз" кости шлакового покрова, что обуславливает окомкование шлака и оголение зеркала металла, Поэтому для снижения вязкости шлака в металл вводится алюминий и вторая порция ковшовых остатков, В этом случае алюминий, восстанавливая окислы марганца, обогащает шлаковый покров окислами алюминия. Повышенное содержание в шлаковом покрове окислов алюминия сохраняет его жидкоподвижность, а присутствие значительного количества окислов кремния (в ковшовых остатках содержится до 50 80) позволяет понизить теплопроводность шлакового покрова.С целью обоснования пределов по расходу количества ковшовых остатков шлака производства силикомарганца, а также соотношений порций этих ковшовых остатков к углеродсодержащему материалу и алюминию, проведенряд опытных плавок в конверторе по.известному и предлагаемему способамвыплавки стали. Основные технологические показатели плавок приведеныв таблице. В опытах 2 и 3 расходы.ковшовых остатков и их соотношенияк углеродсодержащему,материалу иалюминию отражают крайние пределыпредложенных значений, в опытах 4. и 5 - выходящие эа рамки этих пределов.В опыте 2 количество ковшовыхостатков составляет 3 г/кг стали,причем первая. порция составляет253 от общей навески (0,75 г/кгпри максимальном введении углеродсодержащего материала (3,75 г/кг)при соотношении между ними 0,2 имаксимальном введении алюминия(4,5 г/кг) при отношении второйпорции к алюминию 0,5; В этом случае усвоение марганца металлом выше, содержание в нем .Фосфора меньше и меньше теплопотери металлаза время выпуска, чем по известно-му способу, Если общий расход ков-шовых остатков составит менее3 г/кг стали (опыт 4), то,несмот.ря на высокий расход уГлеродсодер.жащих материалов и алюминия, усвоение марганца металлом составитменьшую величину, а снижение темпе".ратуры металла эа время выпускаувеличится по.сравнению с известныМспособом. В.случае высокого расходаковшовых остатков (12 г/кг) и увеличения первой порции до 75 от общего расхода опыт 3) при низкомрасходеуглеродсодержащих материалов (0,3 г/кг) и алюминия(0,375 г/кг), наряду с ожидаемым увеличением содержания марганца в металле также уменьшается содержание,фосфора в готовой стали и снижается температура металла эа времявыпуска.При расходе ковшовых остатковвыше 12,3 г/кг (опыт 5) содержаниеФосфора в готовой стали выше,чем по йэвестномуспособу,Увеличение количества вводимогоуглеродсодержащего материала (кокса). определяется степенью науглероживания металла в ковше. В приведенных опытах ввод кокса в количестве 3,75 г/кг стали является онти 40 45 50 мых в металл углеродсодержащего материала и алюминия. Причем соотношение первой порции навески ковшовых остатков определяется количеством вводимого в металл для науглероживания углеродсодержащего материала, а соотношение второй порции определяется количеством алюминия, вводимого в зависимости от оставшейся навески ковшовых остатков.Экономическая эффективность пред лагаемого способа заключается в снижении расхода дефицитных марганец- содержащих Ферросплавов и при годовом объеме производства 2 млн. т. стали эа счет снижения расхода ферросплавов составит около 1 млн.руб. мальной величиной, сверх которойдальнейшего науглероживания металлане происходит. С другой стороны,при низких количествах подаваемогов ковш кокса, например менее 0,3 г/кг 5 стали, вследствие его выноса поддействием струи металла, науглероживания металла практически не происходит.учитывая, что общее количество 10 присаживаемых ковшовых остатков изменяется,в основном, только за счет,изменения количества первой порцииприсадки (0,75-9 г/кг стали) и исходя из условий количества вводимо го углеродсодержащего материала, оптимальным соотношением между ковшовыми остатками и углеродсодержащимиматериалами является 0,2-3,0.Что касается соотношения расходаковшовых остатков к расходу алюминия, то в этом случае так же, каки при присадках углеродсодержащихматериалов, расход алюминия в указанных пределах ограничен (см, таб лицу). Алюминий вводится с цельюуменьшения вязкости шлакового покрова. При расходе алюминия менее0,375 г/кг стали вязкость шлаковогопокрова не изменяется, а при расходе алюминия вьаае 4,5 г/кг сталидальнейшего снижения вязкости шлакового покрова не происходит.Таким образом, эффективность предлагаемого способа определяется тем,на сколько количество присаживаемыхв сталеразливочный ковш ковшовыхостатков производства марганцевых.сплавов зависит от количества вводи1071643 Показатели Способ проведения плавки Известный Опыт 2 Опыт 3 Опыт 4 Опыт 5(опыт 1)Ювваюаета иттп Количество материалов,вводимых в ковш, г/кг смесь или ковшовые остатки марганцовистого шлака б 0,75 г 2,25 9,0.3,0 0,65:2,0 9,3 ФЗ,О 0,3 3,75 3,1 3,75 0,3 кокс 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 45 ферросилициясиликомарганец 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 0,35 алюминий 4 5 4,5 2,14 0,375 Отношение. количествковшовых остатков к коксу 0,2 30 0,17 Отношение количествковшовых остатковк алюминию. 0,44 0,5 8,0 8,6 Температура металлаперед сливом иэ кон-.вертора,фс 1640 1645 1640 1630 1625 Химсостав готовойстали,0,14 углеродсФкремний 0,16 0,15 0,15 0,16 0,25 0,24 0,23 0,26 0,26 0,42 0,38 0,68 0,63 0,40 марганец 0,024 0,0180,021 04013 0,022 0,017 0,012 0,021 серафосфор 0,022 0,017 Температура металлапосле слива из конвертора,ф С 1610 1620 1620 1605 1620 Порядок ввода в ковш,ковшовых остатковмарганцовистогошлака ВНИИПИ Заказ 69/21 Тираж 540 ПодписноеФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 При наполнении металлом1/5 ковша 1-я.порция после кокса(25)2-я порция перед алюминием(75 )в При наполнении металлом1/3 ковша 1-я порция после кокса(75)2-я порция после алюминия(25) При напол-При наполнении ле- ненни таллом 1/3 ковша 1/5 ковша 1-я пор-я пор- ,ция после ция после кокса кокса (75,6) (24,5) 2-я порция 2-я пор- после алюция перед миния алюмйнием .(24,4) (75,5)