Способ выплавки стали

(505 С 21 С 50 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ ОМУ СВ К АВТ ак произ- акции 0- фракции им обраГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1068489, кл. С 21 С 5/04, 1982.Авторское свидетельство СССР В 1439128, кл, С 21 С 5/04, 1986.(57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в кодовых сталеплавильных агрегатах. Цель Изобретение относится к металлургии онкретнее к выплавке стали в подовых ста еплавильных агрегатах. Цель изобретения - повышение степеи дефосфорации стали. Способ осуществляют следующ зом.В ванну в пери производства втор стно с известью д при достижении к расплаве 0,7-1,2% загружают совмест ства вторичного а 1:(3-5), а остальну ют при содержани отношении со шла од доводки вводят шлак ичного алюминия совмевумя порциями, причем онцентрации углерода в первые 30-40% извести но со шлаком производлюминия в соотношении ю часть извести загружаи углерода 0,2-0,6% в соком 1:(0,1-0,2), причем в изобретения - повышение степени дефосфации стали. При концентрации углерода в расплаве 0,7-1,2% первые 30 - 40% извести загружают совместно со шлаком ПВА в соотношении 1;(3 - 5), а остальную часть извести загружают при содержании углерода 0,2-0,6% в соотношении со шлаком 1;(0,1- 0,2), Причем в первой порции присаживают шлак ПВА фракции 0-200 - 30 мм, а во второй фракции 0-2000 - 300 мм, Шлак ПВА мелкой фракции, вводимый в начале доводки, обеспечивает быстрое и полное растворение извести беэ снижения окисленности печного шлака, а шлак ПВА крупной фракции, вводимый в конце доводки и содержащий повышенную концентрацию алюминия, обеспечивает быстрое раст рение основной массы извести, вводимо печь. 2 з,п.ф-лы, 2 табл. первои порции присаживают шлводства вторичного алюминия фр 20.0 - 30 мм, а во второй -0 - 2000 - 300 мм.П р и м е р, Сталь марки 09 Г 2 С выплавляют в 500-тонной мартеновской печи, работающей скрапрудным процессом с продувкой ванны кислородом (интенсивность 3000 ммэ/ч), . В период завалки в печь загружают 300 т металлолома и 38 т известняка и заливают 220 т жидкого чугуна, содержащего, %: углерод 3,9; кремний 0,7; фосфор 0,12; сера 0,008, Продувку металла кислородом начинают после слива 2/3 всего чугуна (150 т), В период плавления осуществляют скачивание 16 мэ первичного шлака. По ходу доводки осуществляют присадку10 15 20 40 45 50 извести и шлака ПВА по различным вариантам. Суммарная масса введенной извести во всех случаях составляет 6 т, Раскисление стали производят силикомарганцем и 65- ным ферросилицием в ковшеВо время вы.пуска с помощью специального устройства отсекают 80,ь печного шлака. Продолжи.тельность плавки определяют временем получения концентрацйи углерода 0,08% и температуры металла 1630 С и составляет 8,5-8,6 ч (продолжительность плавления 2,2 . ч, доводки,2,1 ч),Технической сущностью изобретения является создание на всех этапах доводки благоприятных условий для проведения процесса дефосфорации, В начале доводки при высоком содержании углерода в металле, низкой его температуре и высокой окисленности шлака оптимальньм вариантом дефасфорации является повышение основ- ности шлака без снижения его окисленности и температуры, причем растворение извести должно быть проведено быстро и с максимально возможной полнотой протекания процесса. Для реализации этого ре.жима в предлагаемом способе используется мелкая фракция шлака производства вторичного алюминия (шлака ПВА), быстро растворяющаяся в печном шлаке и содеял.жащая минимальное количество металли ческого алюминия, Небольшие добавки извести к шлаку ПВА необходимы для сни жения его температуры плавления и повышения скорости растворения, При этом происходит быстрое нарастание основности шлака эа счет перевода в жидкое состояние извести, образовавшейся при разложении известняка, введенного в завалку.В начале присадки первой порции шлакообразующих материалов при содержании углерода более 1,20 замедляется процесс их растворения в печном шлаке иэ-эа его низкой температуры и высокой пенистости.При этом вводимые материалы ошлаковываются, образуются труднорастворимые конгломераты - "корки", что ведет к сниже.нию скорости шлакообразования и снижению скорости нарастания асновности; печного шлака. При вводе первой порции шлакообразующих материалов при содержании углерода менее 0,700 в значительной степени сокращается период активной обработки металла высокоосновным шлаком при этом, если продолжительность доводки . сохраняется неизменной (а это обязательное требование, связанное с необходимостью поддержания на заданном, уровне обьема производства стали), степень дефосфорации за период доводки снижается за счет повышения содержания фосфора в готовой стали.При вводе в первой порции более 40 извести от общего ее количества, расходуемого на плавку, снижается степень ее усвоения из-за того, что одновременно в шлак переходит известь, неусвоенная в период плавления. Вследствие того, что масса извести,усваиваемой шлаком в единицу времени, является конечной величиной, ввод избыточного количества извести приводит к повышению гетерогенности шлака и снижению его рафинирующей способности, в первую очередь фосфоропоглотительного потенциала. При вводе в первой порции менее 300 ь шлак не достигает полного насыщения известью, что приводит к недоиспользованию его рафинирующих возможностей и снижению степени дефосфорации металла в период доводки,При соотношении извести и шлака ПВА в первой порции более 1:3 более 0,3, т.е., например 0,5) массы введенной в шлак окиси алюминия недостаточно для полного растворения неусвоенной извести, содержащейся в шлаке после расплавления ванны, а также извести, вводимой в первой порции, что приводит к снижению фосфоропоглотд "-.,льной способности шлака и степени дефо орации стали.При соотношении извести и шлака ПВА в первой порции менее 1:5 (менее 0,2, т.е, например, 0,05) в шлаке образуется избыток глинозема, повышающий температуру плавления печного шлака, т.е. снижающий величину нагрева над линией ликвидус, что приводит к повышению вязкости шлака, снижению скорости дефосфорации и ее степени за время доводки. Присадка основной массы извести, т,е. второй порции, при содержании углерода более 0,670 нецелесообразна вследствие того, что в этот период еще не завершено растворение извести первой порции и ввод большой массы извести приводит к загущению шлака эа счет повышения его гетерогенности с соответствующим снижением скорости дефосфорации. Присадка второй порции извести при содержании углерода менее 0,20 ь нецелесообразна вследствие того, что при этом резко сокращается время рафинирования стали высокоосновным шлаком. Даже в случае выплавки ниэкоуглеродистой стали с заданной концентрацией углерода перед выпуском 0,07-0,08 к моменту ее получения и достижения требуемой температуры процесс растворения основной массы извести в этот период только завершается, т,е, времени на обработку стали высокооснов- ю1696485 Фракция вла- Массовая дока ПВЛ ни ля Фракции,2 Коилонвнты алака ПВА нас,2ка а с+ 1 ке, оси И АОВ 5,3 2,4 5 2 2,6 5,2, 2,4 3,6 2,5 1,8 1,4 1,6 1,6 0,1 1,3 4,4 4,0 2,0 1,4 1,7 8,7 8,7 8,3 8,2 8,2 8, 8,1 74,8 69,6 65,6 632 61,0 56,3 562 4,2 59 7,8 124 9,6 24,8 24,8 69 67 6,3 6,1 6 О 60 60 18 27 39 56 81 94 100 0-100-200-300-1000-2000 3000-500(валовыйаиалиэ) ным шлаком практически не остается, что приводит к снижению степени дефосфорации металла.Шлак производства вторичного алюминия является отвальным продуктом 5 предприятий, что определяет его недефицитность и низкую стоимость. В процессе исследования шлака ПВА установлено, что различные его фракции содержат различную концентрацию металлического алюми ния. Данные химического анализа, характеризующие эту зависимость, приведены в табл. 1.Существенные различия в химическом составе отдельных фракций шлака ПВА 15 обуславливают необходимость их раздельного применения. Так, на первом этапе присадки извести, когда необходимо максимально снизить вязкость печного шлака, не раскисляя его, целесообразно ис пользовать шлак ПВА фракции О - 30 мм, так как содержание алюминия в нем незначительно, а масса разжижающих компонентов (А 120 з, йа 20 + К 20) максимальна. При этом в предварительных экспериментах уста новлено, что при снижении фракции шлака, применяемого в первой порции, менее 0-20 мм незначительное изменение его химического состава не приводит к каким-либо технологическим изменениям. При 30 использовании в первой порции шлака крупностью более 0 - 30 мм содержание металлического алюминия повышается до значений, при которых происходит снижение окисленности печного шлака, а содержание. 35 разжижающих компонентов снижается, что приводит к повышению вязкости печного шлака, при этом степень дефосфорации металла снижается.Во второй порции вводимого в печь 40 шлака ПВА, присаживаемого вместе с большим количеством извести, высокое содержание металлического алюминия является полезным вследствие того, что выделяемое тепло за счет его окисления обеспечивает 45 быстрое растворение вводимой извести в шлаке малой вязкости, образовавшемся после присадки первой порции шлака ПВА. Кроме того, основная масса алюминия сосредоточена в крупных кусках шлакаиме ющих низкую плотность и плавающих по поверхности шлака, что создает условия для преимущественного окисления алюминия атмосферным кислородом, т.е. при сохранении достаточной окисленности печного шлака,При использовании во второй порции шлака ПВА крупностью менее 0-200 мм снижается масса вводимого в печь алюминия с соответствующим замедлением растворения извести и снижением степени дефосфорации металла. При вводе во второй порции шлака ПВА фракции более 0-300 мм крупные куски не успевают раствориться в шлаке, а содержащийся .в них металлический алюминий не принимает участия в процессе, при этом снижается масса шлака ПВА, принимающего фактическое участие в процессе, замедляется растворение извести, повышается вязкость шлака, что в итоге приводит к снижению степени дефосфорации стали,Результаты опытных плавок представлены в табл. 2,Формула изобретения 1. Способ выплавки стали, включающий ввод в ванну в период доводки шлака производства вторичного алюминия отдельными порциями извести, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени дефосфорации стали, шлак производства вторичного ал;оминия вводят в ванну в смеси с известью двумя порциями, причем первую порцию вводят при концентрации углерода в расплаве 0,7-1,2 ф при соотношении масс извести и шлака производства вторичного алюминия 1:(3 - 5), а вторую порцию вводят в ванну при содержании углерода 0,2-0,6 при соотношении масс извести и шлака производства вторичного алюминия 1;(0,1- 0,2).2. Способ поп.1, отл ича ющи йся тем, что в первой порции в ванну вводят 30-40 ф от общего количества извести.3. Способ по и п.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в первой порции присаживают шлак производства вторичного алюминия фракцией 0-200 - 30 мм, а во второй - фракцией 0 - 2000-300 мм.Таблица1696485 гйасса млека ПВА 9 гг 9 Ц)неаввиного вносте с первой порциеяизвести тг г Содерманиеуглеродав ноиентприсадкипервой порции извести, г Соотиомениеизвесть:алак ПВА в перводпорции Соотно"мениеизвестии алака, ПВАво втород порцин Содермание угле" рода в исент присадки второй порции извести,8 Пасса присаменнод впервой порции. извести Степень дефосцкг рациифракция вла"ка ПВА даосаизвести вовторойпорции,йассалакаВА воторойорции,т т Ф от обзего количества в готостали во второйпорции в пвр.войпорции Составитель В. ОстринскийТехред М.Моргентал Корректор М. Шароши Редактор И. Дербак Заказ 4277 ТиражВНИИПИ Гос а ствПодписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издате 7 ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101ю0,6 0,7 1,0 1,2 1,З 0,60 0,7 1,0 1,2 13 0,60 0,7 1,0 1,2 1,3 0,60 0,7 1,2 1,3 0,6 0,7 1,0 12 1 1,З0,60,7 1,О 1,8 1 3 1,2 1,0