Способ раскисления стали

(5)5 С САН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ вательскии.Е.Гринберг,А.И.Кущенко, Лактионов ТАЛИеталлургипечах, эле 6 меняются споисления сталислителя ми.именяемых ра обы разГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ РАСКИСЛ ЕНИЯ(57) Использование: чернаявыплавка стали в мартеновски Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в мартеновских и электро- печах, а также конвертерах и двухванных сталеплавильных агрегатах.Цель изобретения - снижение расхода раскислителя за счет получения в расплаве перед выпуском плавки заданной активности кислорода.Разработаны и при с предварительного раскличными слабыми раскиХарактеристика пр скислителей приведена в табл, 1.Применение отходов производства может быть эффективным при раскислении стали только в случае, когда технология их ввода обеспечивает гарантированное получение заданной активности кислорода перед выпуском плавки. Ни один из применяемых способов такой гарантии не обеспечивает. Это связано с тем, что наряду с нестабильностью химического и гранулотропечах, конвертерах. Сущность изобретения: в ванну перед выпуском вводят в два этапа раскислители нестабильного состава и замеряют активность кислорода. Сначала подают 1 - 5 кг/т стали раскислителей нестабильного состава, затем вводят раскислитель в количестве, обратно пропорциональном величине изменения активности кислорода до и после ввода первой порции в степени 1,01-1,04 и прямо пропорциональном расходу раскислителя в первой порции и разнице активностей кислорода после усвоения первой порции и заданной. 3 табл. метрического состава известные способы при определении расхода материалов не учитывают окисленность металла, окисленность и вязкость шлака и требуемый уровень окисленности металла.Предлагаемый способ основан на том, что до и после присадки первой порции слабого раскислителя производится измерение окисленности жидкой стали. Это дает возможность учесть конкретные условия каждой плавки и раскислительную способность материала конкретной партии, используемой в данный момент в сталеплавильном агрегате при определении расхода материала для достижения требуемого уровня окисленности металла,Требуемая (заданная) окислен ность металла - это величина активности кислорода, ниже которой данный параметр практически не влияет на величину угара раскислителей. Кроме того, оптимальная и стабильная окисленность стали обеспечивает стабильный химический состав готовой стали и ми 1731827нимальный расход ферросплавов на его получение, Получение металла с заданной окисленностью перед выпуском обеспечивает производство кипящей и полуспокойной стали с высоким качеством поверхности слитков и минимальной головной обрезью. При этом оптимальная величина активности кислорода находится в пределах 0,03 - 0,09% и определяется маркой стали и условиями разливки. Для спокойной стали эта величина составляет 0,005-0,03%.При вводе первой порции менее 1 кг/т слабого раскислителя не обеспечивается достаточная достоверность информации о состоянии ванны и раскислительной способности материала из-за недостаточного снижения окисленности ванны, что приводит к повышению ошибки определения расхода материала во второй порции. При этом ухудшается стабильность раскисления, что приводит к необходимости повышения расхода ферросплавов для обеспечения заданного содержания элементов раскислителей в готовой стали, При выплавке кипящей и полуспокойной стали возрастание ошибки в оценке состояния ванны и раскислительной способности материала приводит к отклонению активности кислорода от оптимальных значений, а следовательно, к ухудшению качества и повышению головной обрези слитков.При вводе в первой порции более 5 кг/т слабого раскислителя нестабильного состава увеличивается время его растворения, что приводит к потере производительности сталеплавильного агрегата, Кроме того, повышение расхода материала в первой порции может привести к избыточному раскислению стали. т,е. необоснованному перерасходу материала и отклонению активности кислорода от оптимального значения.В первом приближении можно считать, что снижение активности кислорода в металле обратно пропорционально расходу раскислителя, однако при практической обработке способа установлено, что отношение расходов материала в первой и второй порциях обратно пропорционально отношению изменения активностей в степени 1,01 - 1,04, что связано с воздействием масштабного фактора, а также необходимостью некоторого увеличения расхода раскислителя при снижении активности кислорода на каждую единицу снижения.Таким образом, для точного получения требуемой по условиям раскисления активности кислорода при минимальном расходе материалов и максимальной производительности агрегата расход раскислителя должен быть установлен следующим образом:0=(ао - а о) СИ/ Лао,где О - расход раскислителя в первой пор 5 ции;02 - расход раскислителя во второй порции;Л ао) - снижение активности кислородав металле после присадки первой порции10 раскислителя, о ;а о - активность кислорода после присадки порции раскислителя, %;а о - заданная активность кислорода. зперед присадкой основных ферросплавов15 (обычно составляет 0,005 - 0,02 );И - эмпирический безразмерный коэффициент, равный 1,01 - 1,04,При величине коэффициента менее 1,01фактическая величина активности кислоро 20 да после присадки второй порции превышает заданную величину, что ведет кповышению угара и расхода ферросплавов.При величине коэффициента более 1,04 активность кислорода получается меньше за 25 данной, при этом угар ферросплавов неизменяется, а вследствие ввода избыточного количества слабого раскислителя необоснованно увеличивается его расход,повышается вязкость шлака, что ведет к по 30 вышению вероятности ошлакования ферросплавов, что препятствует их растворению вшлаке. Кроме того, ввод избыточного количества раскислителя ведет к снижению производительности печи, увеличению расхода35 топлива, перерасходу раскислителя и снижению экономичности процесса. При выплавке кипящей и полуспокойной сталиметалл перераскисляется и вяло кипит в изложнице, что ведет к увеличению головной40 обрези и уменьшению толщины беспузыристой корочки.П р и м е р 1. Сталь выплавляют вдвухванном сталеплавильном агрегате2 х 300 т, Интенсивность продувки кислоро 45 дом 7000 м /ч. После достижения заданныхтемпературы и содержания углерода в металле в ванну вводят шлак производствавторичного алюминия. Перед присадкойшлака производят замер окисленности ста 50 ли с использованием установки непрерывного измерения температуры иокисленности стали. После полного растворения присадки, о чем судят по прекращению падения активности кислорода в55 металле, производят присадку второй порции шлака в количестве, определяе;ом указанным уравнением,В табл. 2 приведены результаты использования предлагаемого способа.1731827 Таблица 1 Соде жание элементов аскислителей, ф Относительное изменение содержания, % Раскислитель Фракция материала -ЯС и другиеА Мп Шлак производствавторичного алюминияШлак производствасиликомарганцаАлюмокремнистыйшлакОтходы производства е осилиция 1000 0-250 70 0-200 10-17 100 (по А) 0 - 300 15 - 25 30-60 25-35 40 0-500 30 Применение предлагаемого способа обеспечивает достаточно точное и стабильное получение заданной активности кислорода перед выпуском плавки, что создает условия для снижения расхода раскислителей за счет стабилизации их угара. Расход раскислителя минимален, а производительность агрегата максимальная.П р и м е р 2. Сталь марки Вст 08 кп выплавляют в тех же условиях, что и в примере 1. В предварительном эксперименте установлено, что оптимальным уровнем. окисленности стали, при котором обеспечивается минимальная головная обрезь и удовлетворительное качество поверхности слитков, является величина 0,065-0,075%. Раскисление производится 70%-ным доменным ферромарганцем, содержащим 1% кремния,Результаты опытных плавок представлены в табл, 3,Анализ результатов эксперимента показывает, что предлагаемый способ обеспечивает стабильное попадание в заданный интервал окисленности стали, что обеспечивает минимизацию головной обрези и количества слитков с. дефектами поверхности.Формула изо 6 ретен ия 5 Способ раскисления стали, включающий ввод в ванну перед выпуском в два этапа раскислителя и измерение активности кислорода в процессе ввода раскислителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 снижения расхода раскислителя за счет получения в расплаве перед выпуском плавки заданной активности кислорода, вводят раскислители нестабильного состава, при этом первую порцию раскислителей вводят 15 в количестве 1 - 5 кг/т стали, определяютмомент усвоения раскислителя путем измерения величины изменения активности.кислорода, а во второй порции раскислитель вводят в количестве, обратно пропорцио нальном величине изменения активностикислорода до и после ввода первой порции в степени 1,01 - 1,04 и прямо пропорциональном расходу раскислителя в первой порции и разнице активностей кислорода 25 после усвоения первой порции и заданной,1731827 О - О м О м 0 а 0 ч сч СЧ О) О 1 М ГЧ ВЧ В О Г еь аь л.а л аь а еь СО Ч Ч Л Ч ь 0 В ОЪ ььо 0 СГ) Вф х Ф 1- ГР а Ф со С 3 г О М ГЧ О Г Ч СГл М СЧ .0 М О ь ) М) М М Р 4" СО ф СО 00 Л 00 ф СО СО ф СО СО 11111 ОлСО 11 Сосчл 1е11 )Х1ха цф ох хЕ н1 Л фО а Со1- ф л х Ф х с э 1В 3 Ч М 0 В Вл л л В1 Г Ч ЛСО О1 л-счсчм о ха О ц о О с ф 1 ЧО Ф х х ц Ф Ф с а Б в вас ма аыа- ГГМВО х1- а -. о ц с х 1 Ф 1 Х 1 1 1 Ф 1 1о с 1 Х 1 3- 1 Ю Щц СЧ 0 о о- М С 4 М М Ч Ч ООООООО О О О ОООО а о о оо олс о о о х а ф о хц х щ х ООООО О ООООО О л а л ООООООО + 1 1 + 1 1 о а о ааь о о + 1 о С) оь о о 1 л ло о о о 1 + о о + + о о о1 1 1 а1 11 О1-ф Ожс оч асо Фс сн нх ох с 1 1 ЧЛ 1 Оа о о лоо10 О ЛМСЛОф О СГЗО СО В 0 В Л "0 О Л Г а о а с) о о а а ол Вафйаа МафЛЗЧ-З Оа Г )СЗ.ОЧЧСО 0 Г ЛЛЧ ЛОЧ 3 ооааоа оаоооооо 1 ООВГЧ 1 Ма1 СОСО Г ЛЛЛСОСО1 ОООООООО очФ сфс но.ц х Ф хс х 1 ф1 Х 1 1 Ч 1 о х ф ц Ф,Фх ф ФОФа оО) В Л Со О ььо ф Л СО 0 О О Л В Чьгм м 4 г с) м м ч . м сч м м 3 м м со СО 0:) СО СО СО СО СО СО СОСО ф 00 СО 00 СО СО Л1 о о х аоо О СО л С к С 1 Х о с с о ТО о о л 4 т О а Ю оо с с 1 оьО 3 Оо 1 о ч о х о О 1О ОЧСГОа ОО ЩЧ ГОЩ тО СО О Б 1- о о х Х 1- Щ Щ ч о а о с о х ОьР л С л Сц мм о о л еь о о 1 + 1 1 1 1 1 13 Х Щ 1 Щ Е 1 с а Г 3 8 1- л лл Щ:г х 4 1- . о Б 1- сСй ч О) а О с ГО ч о а о с . Шм сол ло о Е о х (я о 3: Б 5 :Г а с с л о о О Б 1 л со Щ о% Щ э1 ч С 3 Г 3 о о с ч о а о с о Х л ло о 1- 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 зь т 4 Сь Ст оМ ГО с э 1 о ГО а ч О а О 1- о о Т 5 11 3 1 Х1 Ос 1 оБ 1м -ФЛ ЧмО- ОО аЛ ЛМ - а да ОО а Л В СЧ М т - е - т - т - т - т - т - ООт -ОООт - т - ОООтт - в-лЧЧ- Ц Со СО ЧЮ О -. Ц СО СО Ю О Л СЧМ ЧЛ С М л л л а еь в л л л в еь л л еь еь л ла а еь в а л в О Л 1 . Л О 1 - Ю Ч О СО О Ч О Ч СО СО Ц Ю Ц СО ОЭ СО СО ОС ОС ал ю чю чо м-юСЧ т- ЧО О О СЧ Ф О О СЧ М О О О М СЧ М Ф Ц, ооооооооооо ооооооооооо л еь л л л л л л л еь а л л л л л в в еь л вооооооооооо ооооооооооолл ц 1 со ю чо л- лСО О ь - Л Л О -О Ч Л Л ЛО Л Л ЧЛМ Ч СЧ ооо оооо оооо ооооооооо л л л л л л л л л л а еьеь в ла л л еь еь а о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о ю л ц Л Ц .ГЪ СЧ О О О Ч СЧ СЧ СЧ Ч МО О О т - О О й й 00 3 МСЭ СЪЧЧ - Ч -ОС О О Ч О Л Л Г-. 1 - Л СО СО СО СО ОО о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о