Способ раскисления кипящей стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК авЯ 315 ц С 21 С 7/06(54)(57) СПОСОБСТАЛИ в ковше, вкислителя с угле ющим, закреплени ку расплава, о т с я тем, что, с имости стали угара р смесь у и раски 0,63:1 к днищу ния угл скислите леродсод лителей по объем осуществ истог ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) донецкий ордена Трудового Крас ного Знамени политехнический институт(56) 1. Патент США В 3784177, кл. С 2 1 С 7/04, опублик. 19742, Авторское свидетельство СССР У 493508, кл, С 2 1 С 7/00, 1974.3. Заявка Японии В 47-44852, кл, С 21 С 7/06, опублик. 13,11.72. АСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ лючающий ввод расодсодержащим связуих к днищу и залив лицающийцелью снижения себе а счет уменьшения ей, в ковш вводят ржащего связующего соотношении О, 16- а закрепление ее яют путем коксовасвязующего.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам раскисления стали в ковше, и может быть использовано в сталеплавильных цехах при производстве кипящей стали, 5Известен способ введения добавок в разливочный ковш с расплавленным металлом, согласно которому в ковш помещают футерованный стержень. Вокруг нижней части стержня, которая 10 опирается на дно ковша, устанавливают друг на друга несколько контейнеров, содержащихлегкие добавки, после этого ковш заполняют металлом, в результате чего контейнеры расплав ляются, а добавки попадают в металлЦОднако после расплавления контейнере легкие добавки всплывают в пцтак, что увеличивает их угар. Кроме того, вводимые в ковш ферроспла вы неравномерно распределяются в объеме металла, поскольку отсутствует доцолцительцое его перемешивание с целью усреднения присадок, Это ведет к неравномерности химического соста на металла по высоте ковша; возникают также дополнительные трудности в подготоцке ковшей к плавкам. Указанцые недостатки сцижают эффективность способа, так как способствуют 30 увеличению угара раскислителей и процента брака ца разливке ввиду неодцородцости металла.Известен способ обработки жидкого металла в ковше, в котором после по слойцого ввода легкоиспаряющихся добавок и обессеривающей смеси ее оплавляют ца глубину 3-10 мм, а на оплавленный жидкий слой укладывают дефосфорирующую шлакообразующую смесь 240Закрепление реагента оплавлением слоя рафинирующей смеси на дне ковша це обеспечивает эффективного раскислеция и перемешивация, так как отсутствует постепенный ввод реагента в объем металла, это ведет к значительному угару раскислителей, при этом це достигается удаление газов из металла. Осуществление способа требует специальных устройств для оплавления 50 рафицирующей смеси. При введении таким образом добавок время, необходимое ца растворение рафинирующей смеси, может превышать время выпуска плавки, что приводит к возникновению 55 градиента концентраций, чему способствует также различие в удельных массах расплава и добавок. Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспбсоб раскисления кипящей стали,включающий ввод раскислителя - алюминия, покрытого углеродсодержащимматериалом, например гудроном, и фиксирование его в ванне металла специальным устройством 131.Цель изобретения - снижение себестоимости стали путем уменьшенияугара раскислителей,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу раскисления кипящей стали Ь ковше, включающемуввод раскислителя с углеродсодержащим связующим, закрепление их к днищуи заливку расплава, в ковш вводятсмесь углеродсодержащего связующегои раскислителей в соотношении 0,160,63:1 по объему, а закрепление еек днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующегоНаходящийся в расплаве скоксованцый углеродистый материал являетсяинициатором углеродного кипения металла. Насыщение углеродом пограничного с поверхностью смеси слоя металла до сверхравновесного с даннымсодержанием кислорода значительнооблегчает зарождение пузырей окисиуглерода и дает толчок для протекания реакции в объеме металла навсплывающих и быстро укрупцяющихсяпузырях. При взаимодействии сливаемого в ковш цераскислецного металлас развитой поверхностью скоксованногосвязующего происходит эффективноераскисление, дегазация и удалениенеметаллических включений барботирующими металл газообразными продуктами раскислеция металла углеродом.Одновременно с этим процессом идетпостепенное растворение раскислцтеля в слоях металла, раскислецных углеродом. Выделение газообразных продуктов реакции идет интенсивно, поэтому раскислитель равномерно распределяется в объеме ковша.В смесь вводят раскислители (ферромарганец, феррохром, антрацит и т.п,) и углеродистое связующее (каменноугольный пек) при следующем соотношении ингредиентов, об.ч.: раскислитель 1; углеродистое связующее О, 16-0,63. Введение в состав смеси углеродистого связующего способствует ускорению массообменных процессов в ковше и раскислению ме 3 1117 талла, что снижает угар раскислителей и интенсифицирует процесс раскисления, следовательно, углеродистое связующее используется в качестве активного компонента и выполняет роль свя" 5 эующего.При соотношении (об.ч.) 1 к менее О, 16 раскислителя и углеродистого связующего происходит разрушение скоксованной массы при попадании 10 первых порций металла в ковш ввиду того, что скоксованное углеродистое связующее не образует надежных "мостов" между всеми кусками раскислителяЕсли в составе массы находится 15 углеродистое связующее в количестве 0,16 об,ч., то прочность ее на раэдавливание достигает 50 кг/см, а это достаточно для ведения процесса обработки. При этом соотношении обес печивается барботаж ванны, следовательно, улучшается усреднение раскислителя в объеме ковша и снижаетсяего угар.Смесь, взятая в соотношении 0,34:1,25 обладает достаточной прочностью(160 кг/см), реакционной способностью и позволяет осуществлять, благодаря донному барботажу металла, раскисление металла, усреднение его химического состава и температуру, снизить угар раскислителя (ферромарганца на 7-10 ), При содержании углеродистого связующего 0,63 об.ч.процесс раскисления затягивается ввиду медленной подачи раскислителя в объем металла и составляет для 150-тонного ковша около 15 мин, а при увеличении содержания связующего процесс будет продолжаться после выпус ка, а это может привести к переливу шлака и металла из ковша и снижению производительности агрегата. 324 4Ковш нагревают и при 600-900 коксуют связующее в течение 20-30 мин. Смесь надежно прикреплена к дну ковша. Нагрев ковша и коксование смеси производят на стенде для сушки ковшей, выделяющиеся газы догорают в пламени горелки. Сформированная масса вызывает и поддерживает интенсивное кипение металла в нижней застойной зоне ковша. Кроме того, в связи с высокой химической и капиллярной активностью твердого углерода, находящегося в процессе слива на дне ковша, кипение имеет восстановительный характер. Все эти особенности оказывают влияние на угар раскислителей и их распределение в объеме ковша.Нанесенная смесь не разрушается при контакте с жидким металлом и предохраняет лещадь ковша от размыва струей, что обеспечивает непрерывную подачу реагента в металл. П р и м е р. Ковш, готовый к разливке, устанавливают в вертикальном положении на стенд, Из бункера с питателем равномерно подают смесь ферромарганца углеродистого и каменноугольного пека (в об.ч. 1:0,34).Ковш накрывают колпаком с горелкой и нагревают в течение 25 мин. За это время связующее коксуется и слой надежно скрепляется с футеровкой лещади ковша, После этого ковш готов к выпуску металла. Масса смеси до коксования составляет 1000 кг. При выпуске происходит интенсивное взаимодействие металла и смеси, при этом содержание кислорода в ковше снижается на 20-35, а угар ферромарганца на 5-10.В таблице приведен химический состав смесей и свойства.1117324 Содерзание ингредиентов, об.ч. Свойства и показатели Способ ОтносительноеснижеВремя НаугКаменноугольный пек ферромар"ганец вэаимодейлероиваствия,минтрации кислорода,7 ния Предлагаемый1 21 30 0,08 0,08 0 О, 16 0,07 0,07 0 30 21 0,40 0,05 0,06 0,01 32 19 11 0,63 Известный 0,08 0,07 0,01 41 родистого связующего, причем во время процесса раскисления реагент не всплывает в шлак, так как он надежно прикреплен к дну ковша, что позволяет увеличить его усвоение,Экономический эффект от использования составит 0,077 р,/т. Составитель В. Шахнович Редактор Н, Петраш Техред М,Тепер Корректор А, ОбручарЗаказ 7154/17 Тира:к 539 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 Согласно предлагаемому способу раскисления кипящей стали по сравнению с известным растворение вводимого: на дно ковша раскислителя осуществляется постепенно при интенсивном30 раскислении и перемешивании металла за счет введения в состав смеси углеУгар ферро мар- ган