Способ обработки жидкой стали

ОП ИСАНИЕИ ЗОЗРЕТЕ НИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СЫетсиикСоцианистмчасиикРеспублик и 929713(22) Заявлено 25,12,79 (21) 2858395/22 - 02с присоединением заявки Рй,244(088.8) С 21 С 7/00 РтеуАаретееаю 4 кемитет СССР ав илам иэееретеиий и открмтий) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЙ СТАЛИ. вв Изобретение относится к черной металлур.гии, конкретнее к технологии обработки жид кой стали.Известен способ обработки расплавленногометалла, при котором продувку расплава осуществляют инертным газом через фурму, расположенную над поверхностью расплава иливблизи ее, при этом инертный гаэ подают поддавлением 1 - 10 атм 1.Недостатком известного способа являетсято, чтодаже и при столь высоком давленииинертного газа эффективное перемешиваниеметалла, его дегаэация и облагораживание отнеметаллических включений не достигается.1Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату является способобработки жидкой стали, заключающийся вооде в сталь через продувочную фурму газом.носителем порошкообраэного реагента вколичестве 20-150 г/т стали в мин, содержащего 15 - 100% щелочноэемельного металла,при этом глубина погружения фурмы составляет 60 - 85% от высоты столба жидкого металла (23. 2Недостатком известного способа являетсяневысокая степень использоватптя щелочноземельного металла и повышенный расход тако.го металла из.за недостаточной высоты столбажидкой стали и, как следствие, ограниченноговремени взаимодействия между пылегазовойструей и металлом.Целью изобретения является повышениестепени рафинирования металла и уменьшение 1 Орасхода порошкообразного реагента,Поставленная цель достигается тем, чтов способе обработки стали, включающем вводчерез продувочную фурму в сталь газом-носителем порошкообразного реагента в количестве 1520 - 150 г/т стали в мин, соЪержащего 15 -100% щелочноземельного металла, перед продувкой порошкообразными реагентами в течение 10.15 с подают газ-носитель при погру.женин продувочной фурмы в жидкую стальна глубину 86 - 95% от высоты столба метал.ла.Повышение глубины ввода щелочноземель.ного металла приводит к увели(ению времениконтакта реагента со сталью, При этом созда.15 2025 3 92 ются более благоприятные условия для взаимодействия щелочноземельного металла с жид. кой сталью и возрастает степень его усвоения. Вследствие этого повьпцение глубины ввода щелочноземельного металла приводит к снижению его расхода при одинаковом эффекте обработки.Прерывистый ввод порошкообразного реагента в газ-носитель способствует дальнейшему уменьшению его расхода, так как в период времени между вводом предыдущей и последующей порции порошка происходит более полное завершение реакций десульфурации за счет дальнейшего перераспределения продукта реакции между металлом и шлаком.Сущность способа обработки жидкой стали .заключается в следующем.Обработку металла реагентом ведут в ковше после раскисления стали известными способами. Раскисление стали осуществляют, например, кремнием, марганцем, алюминием или другим раскислителем.Перед началом погружения фурмы через нее начинают подавать газ-носитель, затем фурму вводят в жидкую сталь на глубину 86 - 95% от высоты столба металла. После погружения фурмы на заданную глубину продолжают подавать газ-носитель в течение 10-15 с,после чего осуществляют продувку порошкообразным реагентом в виде суспензии.Порошкообразный реагент может вводиться прерывисто с интервалом времени между окончанием предыдущего и началом последующего ввода, равным 0,5 - 1,5 мин, и с уменьшением его расхода с интенсивностью 1 - 5% в мин до величины, равной 50 - 90% от его расхода в начале продувки.Включение и прекращение подачи порошка может осуществляться также при положении фурмы над уровнем металла.В качестве порошкообразного реагента можно использовать материалы, содержащие щелочноземельные и редкоземельные металлы, например силикокальций, магний, карбид кальция, окиси кальция и магния, силициды РЗМ и др. Щелочноземельные и редкоземельные реагенты могут вводиться в смеси с компонентами, повышающими эффективность воздействия их на металл, или улучшающими щлакообразование, сопутствующее обработке металла реагентом. Такими компонентами могут быть, например, алюминий, плавиковый шпат и др. Перед продувкой металл может быть обработан жидким синтетическим шлаком или шлакообразующими смесями.Минимальное значение глубины погружения фурмы в металл (86%) обосновывается тем, что, начиная с этой глубины, создаются наиболее оптимальные условия (минимальные по времени) обработки всего обьема металлаковша. Максимальное значение глубины погружения фурмы в металл (95%) ограниченозначением, превышение которого может привести к опасности механического поврежденияднища ковша газовой струей с твердым порошкообразным реагентом. Минимальное(10 с) и максимальное (50 с) значения времени подачи газа-носителя после погруженияфурмы на заданную глубину обосновываются соображениями необходимости получения установившегося режима подачи газа в системеобладающей вследствие сжимаемости газа значительной инерционностью при продувкеметалла в ковшах (малой до 100 т) и (боль.шой 100 - 350 т) емкости соответственно. Минимальный (0,5 мин) и максимальный,1,5 мин) интервалы времени между момента.ми ввода порций порошкообразного реагента выбирают исходя из необходимости заверше. ния реакций перераспределения продуктов реакции между металлом и шлаком при длительности цикла продувки металла порошком до 3 мин и 4 - 8 мин соответственно,Повышению использования реагента способствует также уменьшение его расхода к концу продувки до 50 - 90% его первоначальной ве. личины в связи с уменьшением температурыпо ходу продувки и, как следствие, повышением рафинирующей способности кальция.При этом уменьшение расхода реагентаниже 50% его первоначального значения приводит к значительному увеличению длительности продувки металла, а повышение егоболее 90% обуславливает значительное снижение эффективности этого технологического приема.Минимальное (1% в мин) и максимальное(5% в мин) значения интенсивности снижениярасхода порошкообразного реагента принимаются соответственно для горячего (с темпера.40турой более 1670 С) и холодного (с темпераьтурой ниже 1650 С) металла.П р и м е р. Металл выплавляют в лабораторной дуговой электропечи садкой 1,5 т.После раскисления металла ферромарганцем, 45 ферросилицием и алюминием его продуваютпорошкообразным реагентом силикокальциеммарки СК - 30. Базовый химический составвсех опытных плавок примерно одинаковыйи среднее содержание элементов составляет,%: 0,1 углерода, 1,5 марганца, 0,03 алюминия.В качестве критерия степени обработки металла реагентом используют величину изменениясодержания серы в нем в результате продувки.В табл. 1 приведены результаты, получен ные при продувке опытных плавок порошкообразнь 1 м реагентом по предлагаемому способу, в сравнении с данными плавок, обработанных по известному способу.,0 500 29 0,0 0 0,008 9 0,0 Как видно из табл. 1 по предлагаемому способу степень десульфурации металла значительно выше, чем при обработке известным способом.В табл, 2 приведены результаты, получен. ные при прерывистом введении порошкообразного реагента в металл опытных плавок.При такой технологии достигается дальнейшее снижение расхода щелочноземельного ме. талла (по сравнению с известным способом - на 64-210 г/т, с одноразовой продувкой - на 24 - 70 г/т),В табл, 3 приведены результаты обработки металла с уменьшением расхода реагента к концу продувки. Продолжительность периода подачи чистого газа-носителя в начале продувки составляет на всех плавках 25 с,Постепенно регулируемый (по ходу продувки металла) ввод реагента позволяет снизитьсуммарный расход кальция,Таким образом, при обработке жидкойстали по предлагаемому способу повышаетсяэкономичность процесса за счет повышениястепени рафинирования металла и уменьшения1 О расхода реагента.Внедрение в практику производства сталитакого способа ее обработки позволит получитькачественную сталь с меньшими затратами ирасходом технологических добавок, что будет15 способствовать снижению себестоимости металла.,00 4 Табли Конечный Инте Глубина П огружения нфурмы, % ре т верха жаны родолжитель Сость ввода Расход щелочноземельного металла, г/т ностьснижениярасходареагента,,% ент сл конце одувк началеродувк ро. про. дувкой дувкинач продувки, % 63 7 041 0,013 0,02 7 80 0,35 0,015 0,020 0,037 0,029 0,008 50 95 0 Форм зобретен мин,металл с цель металл ного ютфур кл, С 21 С 7/00 НИИПИ Заказ 3416/35 Тираж 587 Подписное ФФилиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1. Способ обработки жидкой стали, заключаю 1 цийся во вводе через продувочную форму в сталь газом. носителем порошкообразного реагента в количестве 20 - 150 г/т стали всодержащего 15 - 100% щелочноземельногоа,отлнчающийся тем,что,ю повышения степени рафинированияа и уменьшения расхода порошкообразреагента, перед продувкой порошкообразными реагентами в течение 10 - 15 с подагаз.носитель при погружении продувочноймы на глубину 86 - 95% от высоты столба металла, после чего на той же глубине осуществляют продувку. порошкообразным реаге ятом. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, порошкообразный реагент вводят прерывисто с интервалом времени между4 о окончанием предыдущего и началом последую.щего ввода, равным 0,5 - 1,5 мин,3, Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что расход порошкообразногореагента уменьшают с интенсивностью 1 - 5%45 в мин до величины, равной 50 - 90% от егорасхода в начале продувки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 427061,кл, С 21 С 7/00, 1974,2. Патент СССР У 648120,опублик, 1979.