Способ раскисления кипящей стали

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и 1 сварным знакам(73) Акционерное общество открытого типа "Маг -нитогорский металлургический комбинат"(64) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ СТА(67) Изобретение может быть использовано в черной металлургии, а именно при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах Сущность: расход ферромарганца, необходимого для получения заВС (1 ц 2004601 данного содержания марганца в готовой стали, определяют по формулеМ=О фА+В (С-Ы-К(С - Ы) К, где 6 - веси к Мп пплавки, т, Ы - перегрев над линией ликвидуса, С,АВ,С - коэффициенты идентификации, К - коэфКфициент, определяющий количество присаживаемого углерода, т/С, К - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце.Коэффициент К определяют по формулемп,К =(О +О Мп,х(Е 1+Е 2 ф Я 1 ), гдефмпО, О, 1, Е 2 - коэффициенты идентификации;1 2Мп - содержание марганца в ферромарганце;Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способу раскисления кипящей марки стали, может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых сталей в мартеновских печах, двухванных сталеплавильных агрегатах.Известен способ раскисления кипящих марок сталей (авт.св. М 1673607, кл, С 2 1 С 7/06, 1991), вкл 1 очающий определение расхода ферромарганца, необходимого для получения заданного содержания марганца в готовой стали, и ввод его в расплав при выпуске в ковш. Перед вводом ферромарганца определяют величину перегрева стали над линией ликвидус при содержании углерода 0,3-0,4 , а расход ферромарганца определяют по формулеМ = бр ИА+ В (С-Л 1) - Кк(С- Ьт)КМп где Оп - вес плавки, т; Ь т, - перегрев над линией ликвидуса, С; А, В, С - коэффициенты идентификации; Кк - коэффициент, определяющий количество присаживаемого коксика, т/ОС; Кмп - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце.Недостатком известного способа является тот факт, что в формуле не учитывается содержание кремния в присаживаемом ферромарганце. Кремний имеет большее сродство к кислороду, чем марганец, и будет оказывать существенное влияние на величину усвоения марганца, так как в перву 1 о очередь будет окисляться кремний, а затем марганец, Вследствие этого происходит неконтролируемое изменение угара Мп, и соответственно его неоправданно повышенный расход при условии получения заданной марки стали.Целью изобретения является повышение зкономии ферромарганца при условии получения заданной марки стали,Поставленная цель достигается тем. что определение коэффициента, зависящего от содержания марганца в ферромарганце Кмп, ведется с учетом содержания кремния в ферромарганце по формулеКмп (01+ 02 Мпфмп) х (Е 1+ Е 2 Я 1 фмп), где О 1, 02, Е 1, Е 2 - коэффициенты идентификации; Я 1 фмп - содержание кремния в ферромарганце, %; Мпфмп - содержание марганца в ферромарганце, о .Авторами экспериментально установлено, что для того, чтобы точно определить расход присаживаемого ферромарганца необходимо учитывать содержание кремния в нем. В связи с тем, что кремний обладает большим сродством к кислороду, по сравнению с марганцем, он будет всегда окисляться первым, при любой начальной (перед раскислением) концентрации кислорода врасплавеВ зависимости от содержания кремнияв ферромарганце меняется и угар марганца,так как окисленность расплава будет частично сниматься кремнием. Следовательно,при увеличении содержания кремния в ферромарганце можно снижать общий расходего при условии получения заданного содер"0 жания марганца в готовой стали,В результате проведенных экспериментов была получена формула определения коэффициента, зависящего от содерканиямарганца в ферромарганце15 КМп =(01+ 02 МПфМп) Х(Е 1+ Е 2 ЯфМп),а которой учитывается наряду с содержанием марганца и содеркание кремния в ферромарганце. Коэффициенты 01, 02 и Е 1, Е 2получены в результате статистической обработки опытных данных и в заявляемойформуле они косвенным образом характеризуютдолевоеучастиемарганца и кремнияпри снятии окисленности,Предлагаемый сг 1 особ осуществляется вмартеновском цехе при раскислении кипящей стали марки 08 КП ГОСТ 16523 - 70 сзаданным содержанием Мп) = 0,3 - 0,5 о .Шихтовка плавок была одинаковой. Веспланки равен 290 т, Расход ферромарганца30 определялся по формулеМ = Оп КА+ В (С-Лт)1- Кк(С Ь 1)КМпгде Оп - вес плавки, т; Л 1 - перегрев надлинией ликвидуса, С; А, В, С - коэффициенты идентификации; Кк - коэффициент, опре 35 деля ющий количество присакиваемогоуглерода, т/С; Кмп - согласно зая вляемомуизобретению равен(01+ 02 Мпфмп) х (Е 1+ Е 2 Яфмп),где 01, 02 и Е 1, Е 2 - коэффициенты иденти 40 фикации; Мпфмп - содержание марганца вферромарганце. О ; Яфмп - содержаниекремния в ферромарганце,.Для определения расхода (М) ферромарганца авторы воспользовались рядом45 данных, которые приведены в описании впримере 1, описание изобретения по авт.св,М 1673607, а именно: А = 6,63, Р = 0,044,С = 60, которые определены в прототипе врезультате статистической обработки опыт.0ных данных.При выпуске расплава стали в ковш вводили ферромарганец для получения заданного содержания марганца в готовой стали,а именно, 0,3 - 0,5 о . Для введения ферромарганца в ковш определяли его вес М. Дляэтого предварительно осуществляли операцию измерения состава расплава путем отбора проб расплава и их химическогоанализа. Был зафиксирован момент време 2004601ни, когда содержание углерода в стали было равно 0,3 о . При этом содержании углерода в стали (С = 0,3 ) оп ределяли величину Ь с - перегрева расплава над линией ликвидус, т.е. в этот момент замерили температуру металла с = 1548 С и определили температуру ликвидус сп, соответствующую этому моменту, которая была равна 1513 С, Величину перегрева Ьс определили как разницу см - сл = 1548 - 1513 = 35 С, Далее вели определение коэффициента Кмп, зависящего от содержания марганца в ферромарганце, согласно заявляемому изобретению с учетом содержания кремния в ферромарганце. Для этого экспериментально были определены следующие значения коэффициентов идентификации: 01 = 2,94: 02 = = -0,027; Е 1 = 1,04: Е 2 = -0,031, Соответственно с учетом содержания кремния Яфмп в ферромарганце величина коэФфициента Кмп имела следующее значение: при содержании кремния Яфмп = 0,5, а Мп = 73 в ферромарганце коэФфициент Км, был равенКмп = (2,94 - 0,027 х 73) х (1,04 - 0,031 х х 0,5) = 0,993,а расход ферромарганца составил М = 290 х х 6,63 + 0,044(60 - 35 - 0,01 1. х (60 - 35 х х 0,993 = 2,15 т;при содержании кремния Яфмп 2,0 о , Мп = =73 ов ферромарганце коэффициент Кмп был равенКмп = (2,94 - 0,027 х 73) х (1.04 - 0,031 х х 2) = 0,948,а расход ферромарганца составил;М = 290 (6,63+ 0,044(60 - 35 - 0,011 х х(60 - 35 х 0,948 = 2,048 т.После раскисления были отобраны пробы, проведен их химический анализ. Содержание Мп в готовой стали было равно0,34 , т.е, оио находилось в заданном диапазоне для данной марки стали. Экономияферромарганца по сравнению с прототипом5 при содержании в ферромарганце кремнияЯ =0,5 осоставила 0,01 т, а при содерканиив ферромарганце кремния Я = 2,0 составила 0,112 т(для расчета зкономии расходаферромарганца использовался расход фер 10 ромаргаица, приведенный в примере 1 описания изобретения прототипа, которыйсоставил Мп = 2,16 т),Для различных значений содержаниямарганца Мпфмп и кремния Яфмп в ферро 15 марганце значения Км, и расхода М ферромарганца иа раскисление по заявляемомурешению и прототипу приведены в нижеследующей таблице.Как видно из таблицы при увеличении20 содержания кремния в ферромарганцс происходит сиикение расчетного расхода ферромарганца, Т,е, при одном и том жесодеркании марганца в ферромаргаице приувеличении содержания кремния в ием мож 25 ио получить дополнительную экономиюферромарганца при условии получения заданного содержания марганца в готовомметалле, Как показывают расчеты (таблица)учет кремния в ферроларганце позволяет30 получать дополнительную экономию ферромарганца в обьеме 85 кг на плавку по сравнению с изобретением, Масса плавки врасчетах принята 290 т. Положительный эффект достигается за счет повышенной эко 35 номии ферромарганца при условииполучения заданной марки стали,(56) Авторское свидетельство СССР М 1673607, кл. С 21 С 7/06, 1991.402004601 Продолжение таблицы Содержание кремния в ферромарганца 31 ФМп,(заяел.способ) Коэффициент Кмл с учетом содержания кремния (заявляемый способ) Расхдд ФМп.т Зкономия Ферромарганца, создаваемая в заявляемом способе по сравнению с прототи- пом Содержание Мп в ферромар- ганце Коэффициент КмлКк - коэффициент, определяющий количество присаживаемого углерода, т/С;Кмп - коэффициент, зависящий от содержания марганца в ферромарганце,и ввод его в расплав при выпуске в ковш,отличающийся тем, что коэффициент Км,зависящий от содержания марганца в Ферромарганце, определяют по формулеКмп = (01+02 Мпфмл) Х (Е + Е 2 ф 31 фмл),где 01, 02, Е 1, Е 2 - коэффициенты идентификации;Мпфмп - содержание марганца в ферромарганце;Яф - содержание кремния в ферромарганце. Формула изобретения СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ, включающий определение величины перегрева стали над линией ликвидуса при содержании углерода 0,3 - 0,4 , определение расхода М ферромарганца, необ ходимого для получения заданного содержания марганца в готовой стали, по формулеМ =А+ В (С -1)- -Кк(С- Ю Кмп10 где Оп - масса плавки, т,Ь 1- перегрев над,линией ликвидуса, С; А, В, С - коэффициент идентификации; 15 Составитель Л.Магаюмова Редактор Н,Сильндгина Техред М.Моргентал Корректор Л,ПилипенкоЗаказ 3380 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 0,97 0,97 0,97 0,97 0,91 0,91 0,91 0,91 0,85 0,85 0,85 0,85 0,937 0,923 0,908 0,895 0,882 0,869 0,855 0,842 0,827 0,814 0,802 0,789 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Расход М ферромарганца с учетом содержания 51 в ферромарганце, кг/т