Способ выплавки стали в конвертере

,801148876 21 С 5/2 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 899662, кл. С 21 С 5/52, 1982.2. Авторское свидетельство СССРВ 910779, кл. С 21 С 5/28, 1983,3. Авторское свидетельство СССРВ 840130, кл. С 21 С 5/28, 1982,(54) (57) 1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИВ КОНВЕРТЕРЕ, включающий присадку вконвертер шлакораскисляющей добавки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения качества металла иснижения расхода раскислителей, вкачестве шлакораскисляющей добавкииспользуют шлам титаномагниевого производства, который вводят в конвертер через 0,5-2,0 мин после окончания продувки ванны кислородом вколичестве 2-10 кг на 1 т стали, после чего через 1-3 мин плавку сливаютиз конвертера в ковш.2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения рафинирующей способности конвертерного шлака и снижения его агрессивности, одновременно со шламомтитаномагниевого производства в конвертер вводят 3-7 кг на 1 т сталиизвести,3. Способ по и, 1. о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют шламтитаномагниевого производства следующего состава, мас,7:Магний 3-8Титан 1-4Окись магния 6-10двуокись титана 3-6Хлориды магния,натрия, калия,хрома, кальция ОстальноеИзобретение относится к металлургии черных металлов, а именно ктехнологии производства стали вкислородных конвертерах.Известен способ выплавки стали в 5мартеновской печи, включающий предварительное раскисление металла сплавом алюминия с титаном на основежелеза 1.Данный способ обеспечивает опреде Оленное уменьшение угара раскислителей и колебаний содержания элементовв стали, но дорог и не обеспечиваетнейтрализации шлака, так как приплотности 7,1-7,5 г/смз раскисляет 15только металл.Известен также способ выплавкистали в конвертере, включающий подачу в конвертер марганецсодержащихматериалов с доведением содержания 20марганца в металле на 10-15 больше,чем в готовой стали, и введениебарийсодержащих компонентов в количестве 2,0-2,5 кг бария на 1 т металла 2 ,25Указанный способ обеспечиваетопределенное улучшение качестваметалла, но сложен в использовании,дорог и, кроме того, не решает вопроса нейтрализации агрессивных конвертерных шлаков.Наиболее близким по техническийсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является способ выплавки стали в конвертере, включающийприсадку в конвертер шлакораскисляющей добавки 3,Однако использование этой добавкиприводит к снижению основности шлаказа счет наличия в ней 203 ЯдО. . 4 ОКроме того, наличие в ней углерода вколичестве Зб . затрудняет выплавкунизкоуглеродистых сталей,Цель изобретения - улучшениекачества металла и снижение расходараскислителей, повышение рафинирую"щей способности конвертерного шлакаи снижение его агрессивности.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выплавки 5 Остали в конвертере, включающемуприсадку в конвертер шлакораскисляющей добавки, в качестве последнейиспользуют шлам титаномагниевогопроизводства, который вводят в 55конвертер через 0,5-2,0 мин послеокончания продувки ванны кислородомв количестве 2-10 кг на 1 т стали,после чего через 1-3 мин плавкусливают из конвертера в ковш,Кроме того, одновременно со шламом титаномагниевого производства вконвертер вводят 3-7 кг на 1 т сталиизвестиПричем используют шлам титаномагниевого производства следующего состава, мас, ,;Магний 3-8Титан 1-4Окись магния 6-10Двуокись титана 3-6Хлориды магния,натрия, калия,хрома, кальция ОстальноеФракционный состав шлама 50-150 мм,т.пл. менее 1050 С. Шлам имеет низкуюстоимость (11- 1 ч руб/т), так какявляется отходом производства. Объемный вес шлама колеблется в пределах2,0-3,0 г/см т.е. в интервале значенийобьемного весаконвертерного шлака,Шлам при присадке в конвертер,имея низкую температуру плавления иобъемный вес, близкий к объемномувесу конвертерного шлака, растворяется в нем в течение 0,5-1 мин ивступает с ним во взаимодействие.При этом происходят следующие процессы. Магний и титан производятраскисляющее воздействие на шлак,а вновь образующиеся окислы магниявместе с имеющимися в шлаке повышаютосновность конвертерного шлака.Имеющиеся в составе шлама хлориды магния, натрия, калия, кальция оказывают сильное разжижающее воздействие на конвертерный шлак, повышают его рафинирмщую способность. Кроме того, хлориды частично диссоциируют и свободные магний, натрия, калий, кальций и хром дополнительно раскисляют шлак и металл. Образовавшиеся окислы натрия и калия также повышают рафинирующую способность, а окислы кальция и магния - основность шлака.Химический состав шлама определяется особенностями титаиомагниевогопроизводства.В табл. 1 приведены оптимальные составы шлака (варианты 1-3) в предлагаемых пределах и варианты вне предлагаемых пределов (4-5), а также изменение окисленности шлака и металла, угара кремния и марганца в ковше и содержание серы в зависимости от расхода шлама,4Таблица 1 1148876 Варианты ведения плавок, 3 Показатели Расход шлама, кг/т 10 25 5 10 10 20,5 20 20 22 18 до присадки шлама 4,2 12,0 4,0 5,0 после присадки шлама 0,055 0,065 0,070 0,070 0,045 0,045 0,042 0,062 0,068 0,040 Угар в ковше, 7: 1 О 14 20 кремний 10 марганец Содержание серы вметалле, 7: 0,017 0,016 0,014 0,012 на выпуске в готовой стали 17,6 25,0 28,0 7,0 21,0 При расходе шлама 2-10 кг/т содержание закиси железа снижается до 4,2-5,07, а кислорода в металле до 0,042-0,045%, При расходе шлама меньше нижнего предела (вариант 4) содержание ГеО.сокращается только до 12,0 Е, не наблюдается заметного снижения окисленности металла. Превышение расходом шлама верхнего предела (вариант 5) не обеспечивает дополнительного снижения содержания, РеО и кислорода в металле в сравнении с вариантом 3 (табл. 1), а ведет только к увеличению расхода Содержание закиси железав шлаке, 7: Содержание кислорода вметалле в конвертере, Х; до присадки шламапосле присадки шлама Степень десульфурации,53 - 5 Выл гот 00 7 ГЬЬи 0,018 0,016 0,019 0,013 0,015 0,015 шлама и количества шлака в конвертере.В указанных пределах расходашлама значительно сокращается угар кремния и марганца в ковше в сравнена нии с вариантом 4 (расход менеепредлагаемых пределов), что объясняется снижением окисленности шлака и металла, оказывающих решающее влияние на величину угара раскислителей. Ы Прн расходе шлама более предлагаемых пределов (вариант 5) угар кремния и марганца в сравнении с вариантом 3 не снижается, что объясняется1148876 асход, кг/т Химический состав конвертерного шлака, 7 Варианты Шлам Известь РеО Я 810 СаО МяО Р О А 1 О МпО Т 10 Предла"гаемыйспособ 03 03 4 э 92 Оэ 122 12 ь 5 50 ю 25 бю 24 831 2 в 38 4 з 92 048 0,3 0,65 4,60 0,130 12,78 52,15 6,82 9,67 1,52 5,67 0,45 6,30 0,096 12,71 44,20 6,40 7,96 3,32 6,04 0,47 0,3 5,0 0,111 12,22 48,10 .7,82 6,79 3,60 5,13 0,70 Сравни- тельные 27,44 0,064 12,52 38,10 4,20 7,76 1,01 3,95 -плавки 26,3 0,067 12,7 39,6 4,40 6,82 1,76 3,52 -Продолжение табл. 2 Содержание серы в металле, Ж Основность ВариантыЬ 1 ып Г 53 Гот ЙЯЧтот Предлагаемыйспособ 10,1 0,012 0,013 0,014 0,015 10,0 3,49 3,94 8,5 Сравнительныеплавки 0,016 0,016 0,016 0,017 4,0 близкими значениями окисленностишлака и металла в этом случае. Прииспользовании шлама в предлагаемыхпределах степень десульфурации металла составляет 17,6-28,03, а нижепредлагаемых пределов только 7,0 Е.Расход шлама выше верхнего пределане приводит. к повышению степенидесульфурации в сравнении с вариантом 3,Таким образом, использованиешлама титано-магниевого производства 0,016 О, 018 0,017 0,019 в предлагаемых пределах приводит к снижению угара и расхода раскислителей, а также к улучшению качества металла за счет снижения содержания 5 серы и сокращения количества неметаллических включений (в результате снижения угара раскнслителей) .В табл. 2 приведены данные о химическом составе шлаков при присадке извести в предлагаемом диапазоне ее расхода, без извести, а также химический состав шлаков сравнительных плавок, т.е, без использования шлама.Т а б л и ц а 21148876 Составитель И.ОленюкРедактор В. Петраш Техред С.Мигунова Корректор Н. Король Заказ 1825/16 Тираж 553 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб ., д 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 43 Как видно из табл. 2, шлаки сиспользованием извести и шлама имеютмаксимальную основность (4-4,1) икоэффициент распределения серы междушлаком и металлом, равный 10-10,1,При использовании только шлама основность несколько снижается, а коэффициент распределения серы уменьшаетсядо 7 0-8 5. На сравнительных плавкахУ 110основность падает до 3-3,1, а коэф-фициент распределения составляетвсего 4,0.Таким образом, данные табл. 2показывают, что использование предлагаемого способа значительно повышает15рафинирующую способность шлаков.П р и м е р. При выплавке сталимарки 15 ГЮТ в 300-тонном кислородномконвертере через 1 мин после окончания продувки в конвертер вводят 1,5 т 20(5 кг/т стали) шлама титаномагниевогопроизводства состава, мас.Ж:Магний 6Окись магния 9Титан 2Двуокись титана 3Хлориды магния,.натрия, калия,хрома, кальция 80и одновременно с ним 1,5 т (5 кг/т 30стали) извести.Шлам вводят в кусках размером50-100 мм, а известь фракции 10-20 мм.Через 1 мин после присадки шламаплавку сливают в ковш и в процессе З 5слива вводят раскислители. Содержание закиси железа в конвертерномшлаке после присадки шлама снижаетсяс 18 до 5 Х, а кислорода в металле с 0,065 до 0,0453, Угар кремния имарганца в ковше составляет соответственно всего 9 и 77. Содержаниесеры в готовом металле в сравнениис содержанием ее на выпуске снижаетсяна 0,0042.Преимущества предлагаемого способаперед известным выявлены на сравнительных плавках, выплавленных безиспользования шлама титаномагниевогопроизводства. Содержание закиси железа у этих плавок на выпуске 20 Х, акислорода в металле 0,0673. Угаркремния и марганца соответственно20 и 153, процесс десульфации не:.наблюдается.Расход ферросплавов на обычныхплавках на 3,0 кг/т стали выше, чемна планках, выплавленных по предложенному способу с использованием шлама титаномагниевого производства.Содержание. силикатных включенийна сравнительных планках в пределах2-2,5 баллов, а на. плавках по предлагаемому способу снижается до1,0-1,5 балла, что является результатом раскисляющего и рафинирующеговоздействия шлама.При сливе металла и шлака в ковшиз конвертера после присадки в негошлама, практически не происходитокисления раскислителей шлаком, чтоприводит к их экономии,Таким образом, использованиешлама титаномагниевого производства,являющегося отходом этого производства, позволяет уменьшить расход ферросплавов, повысить качество металла и снизитьего Себестоимость.