Способ внепечной обработки и доводки стали в ковше

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК И 9) И 1511 4 С СЕГУЮМ ПИСАНИЕ РЕТЕНИ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДД 1 ЦТ,(21) (22) (46) (71) тель-исследовай металлургии ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 4054069/22-0214,04.8630 ф 0987, Бюл, М 36Центральный научноский институт черноим. И.П,Бардина(54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ИДОВОДКИ(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к технологии внешней обработки и доводки сталей, Цель изобретения - уменьшениерасхода Ферросплавов и легирующихматериалов путем повышения точностикорректировки химического составастали н сокращение продолжительяост обработки и доводки, В способе внепечной обработки и доводки стали вковше, включающем выпуск металла изсталеплавнльного агрегата в ковш,транспортировку ковша на установкудоводки стали по химическому составу,предварительную продувку стали аргоном, ввод предварительной порции ферросплавов и легирующих материалов вковш, продувку стали после вводапредварительной порции, отбор предварительной пробы стали, ввод корректирующей порции ферросплавов и легирующих и продувку после ввода корректирующей порции, предварительную порциюферросплавов и легирующих материаловвводят в ковш в количестве 80-907. отрасчетного их расхода для получениянижнего предела марочного содержанияэлементов в стали, причем ввод предварительной порции, предварительнуюи перемешивающие продувки стали аргоном совмещают с выпуском плавки, апредварительную пробу стали отбираютперед транспортировкой ковша на установку доводки стали. 2 табл.Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к технологиивнепечной обработки и доводки сталей.Цель изобретения - уменвшение рас 5хода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава сталии сокращения продолжительности обработки и доводки. 10Техническая сущность данного предложения сдстоит в следующем. Совмещение предварительной порции вводимыхв ковш материалов и предварительнойпродувки металла аргоном с выпуском 15плавки позволяет провести эти операции вне установки доводки металла,следовательно, из цикла внепечной обработки исключается время на проведение этих приемов, которые на установке доводки проводят последовательно,В результате этого сокращается продолжительность цикла доводки металлав ковше. 1(роме того, совмещение этихприемов во времени позволяет использовать энергию падающей в ковш струижидкого металла на перемешивание раскислителей и легирующих материаловв объеме металла и предотвращает явление "заметалливания" ферросплавов, ЭОчасто встречающееся при вводе их вковш на установке доводки и приводящее к повышенному расходу аргона ипереохлаждению металла во время обработки его аргоном. Результатом совмещения продувки металла с выпускомплавки является снижение удельногорасхода аргона на 40-507. Снижениерасхода аргона на продувку, в своюочередь, положительно сказывается на 40экономии энергозатрат на технологический процесс выплавки стали, посколькупри этом перегрев металла перед выпуском его из печи уменьшается примерно на 10 С по сравнению с вводом 45предварительной порции ферросплавовна установке доводки металла,Выбор расхода раскислителей и легирующих материалов в количестве 80907, от необходимого для получения заданного состава стали по нижнему марочному пределу направлен на повышение точности попадания в необходимыйсостав стали, Это достигается благодаря тому, что при этом расходе послеввода предварительной порции материалов в ковш химический состав сталиоказывается ниже требуемого в любыхслучаях отклонения веса плавки отТ а б л и ц а 1 Операции внепечной обработки идоводки металла Продолжительностьопераций, мин, поспособу в ковше извест- предланому гаемому 10 (предварительная продувка иввод предварительной порциисовмещены Выпуск плавки вковш 1 О с выпуском) Транспортировкаковша 5 (предва- рительная стандартного. Если вес металла меньше стандартного, вероятность получения стали с химическим составом, выходящим за верхний марочный предел,исключается. С другой стороны, прихимическом составе стали ниже заданного нижнего предела путем ввода корректирующей порции ферросплавов и легирующих материалов становится возможным получать сталт с небольшимиотклонениями по нижнему марочному пределу и тем самым уменьшить расходферросплавов на раскисление и легирование стали.Отличие способа, состоящее в том,что предварительную пробу металлаотбирают перед транспортировкой с алеразливочного ковша на установку доводки металла, обеспечивает сокращение цикла внепечной обработки и доводки металла в ковше в сравнении сизвестным способом, поскольку транспортировка ковша по времени совпадает (совмещается) с анализом пробыметалла, отобранной иэ ковша, Это отличие позволяет начинать доводку металла в ковше сразу же после постановки ковша на стенд, так как к моменту постановки ковша на стенд анализ пробы оказывается завершенным,В табл. 1 приводятся сравнительные данные по продолжительности внепечной обработки и доводки стали вковше по предложенному и известномуспособам,1341212 Таблица 2 Продолжение табл, 1 Продолжительностьопераций, мин, поспособу Коли- честСодержаниемарганца Способ Операции внепечной обработки идоводки металлав ковше Доля расхода фер- ромарганца от рас- четного во Фак Требуемыйнижний плавок с пре- выше- нием извест- предлагаеному мому тиего расхода на нижний марочный предел, Х чес предел кое со 10 проба отобрана перед транспортировкой ковша) верхнего дер жамание роч- ного в го тоПредварительнаяпродувка металлааргоном вой преела, Х ста 20 Предложенный 1,15 1,27 01,15 1,18 0 77 80 Ввод предварительной порцииферросплавов 85 1,15 1,17 025 90 1Перемешивающаяпродувка металлааргоном, отборкорректирующейпробы, ожиданиеанализа 1,15 1,18 0 1 е 15 1 ю 29 3 1,15 1,30 3 1,15 1,41 3 92 30 Известный 115 115 Ввод корректирующей порции 23 37 Всего О, 017 Отбор предварительной пробы и ожидание анализа 4 Перемешивающаяпродувка металлааргоном послекорректирующейпорции отборпробы 3 Ожидание анализа 4 расход аргона, м /т 0,022 В табл.2 приведены данные, характеризующие воэможность получения стали с нижним пределом содержания марганца в стали 1,15 Х при верхнем пределе содержания его 1,55 Х. ЗБИз представленных данных видно,что сталь, близкая по составу к нижнему марочному пределу, может бытьполучена при весе предварительной40 порции ферросплавов, вводимой в ковшво время выпуска металла и продувкиего в это время аргоном, равном 8090 Х от расчетного расхода ферросплавов, необходимого для получения ниж 45 него марочного содержания элементов.При этом расхождение фактическогосодержания заданного элемента по сравнению с нижним пределом составляет0,02-0,03 Х, По сравнению с прототипом эта разница меньше на 0,12-0,13 Х,а по сравнению с аналогом - на 0,220,23 Х. Благодаря этому достигаетсяэкономия ферросплавов,Согласно известному способу, вковш присаживают все необходимыедля раскисления и легирования материалы, и как правило, получают стальс содержанием элементов существенновыше нижнего марочного содержания134121элементов в стали, что приводит к повышенному расходу ферросплавов. Этополностью исключается н предложенномспособе,ВНиже приводятся примеры осуществления предложенного способа при выплавке стали марки 17 ГС, имеющей следующий химический состав, 7.: углерод0,15-0,20; кремний 0,40-0,60; марганец 1,15-1,55; сера не более 0,030;фосфор не более 0,030.Сталь с указанным содержанием углерода выплавляли в мартеновской печи.Плавку шихтовали из расчета получения веса жидкой стали 285 тП р и м е р 1, Сталь с заданнымсодержанием углерода выпускали в сталеразлиночный ковш, оборудованныйустройством для ввода аргона в металл 20по мере выпуска металла из печи, Подачу аргона через Фурму, предварительно установленную в ковше, осуществляли с начала выпуска плавки н3ковш, расход аргона составлял 60 м /ч, 26При заполнении ковша на 307 его объема н него ввели предварительную порцию Ферросплавов, состоящую из 400 кгферромарганца и 2400 кг 457-ного ферросилиция, Расчетный вес указанных ЗОферросплавов на нижний предел марганца и кремния составляет 5000 и3000 кг соответственно, Таким образом,вес Ферромарганца и ферросилиция впредварительной порции составил 807от расчетного для получения нижнегопредела содержания марганца и кремниян стали, Продувку металла в ковше аргоном на стадии предварительной обработки металла аргоном вели до окончания схода металла в ковш. По завершении выпуска плавки из ковша отобралипробу металла и отправили ее для проведения химического анализа, Затемковш с помощью разливочного крана дос тавили на установку для доводки металла. На стенд установки доводкиковш был установлен через 5 мин послеокончания выпуска плавки.К этому времени был готов анализпробы металла, отобранной из ковша,Химический состав стали, по даннымэтой пробы, был следующим, l.: углерод 0,17; кремний 0,32; марганец 0,92;сера 0,015; фосфор 0,020. На основании данной пробы был определен вескорректирующей порции ферросплавов:Ферромарганец 816 кг и ферросилиций550 кг, которая была введена в металл 2 вв течение 1 мин, сразу начата продув" ка металла аргоном с расходом 50 мф/ч, Через 3 мин продувку прекратили, отобрали пробу металла на анализ, который был готов через 3 мин.Химический анализ стали после ввода корректирующей порции ферросплавов был следующим, 7.: углерод 0,17; кремний 0,42; марганец 1,18; сера 0,015; фосфор 0,025.Состав стали по сравнению с нижним пределом содержания марганца отличался на 0,037, кремния - на 0,027.,Продолжительность операций обработки металла аргоном и его доводки была следующей, мин:Выпуск плавки, вводпредварительной порции ферросплавов ипродувка металла аргона н ковше во вре -мя выпуска, отборпредварительной пробыметалла из ковша 11Транспортировка ковшана стенд установки доводки металла 5Ввод в ковш корректирующей порции ферросплавов 1 Перемепивающая продувка металла в ковше аргоном 3 Отбор пробы металлапосле корректировкии ожидания анализа 4 Всего 24 П р и м е р 2. Обработку металла и доводку его химического состава проводили по технологии, аналогичной описанной н примере 1. При этом вес предварительной порции Ферросплавов, введенной в ковш во время выпуска плавки, составлял 857 от расчетного расхода для получения нижнего предела марочного содержания марганца и кремния, Вес ферросплавов в предварительной порции составлял: ферромарганец 4250 кг; 45-ный Ферросилиций 2550 кг. После выпуска металла и продувки его аргоном непосредственно перед транспортировкой ковша на доводку металла отобрали пробу металла из ковша, К моменту постановки ковша на стенд доводки металла был получен анализ пробы, 7.: углерод 0,16; крем212 8ний 0,35; марганец 0,95; сера 0,05;фосфор 0,018,На основании этого анализа определили вес корректирующей порции ферросплавов 856 кг; 45 -ного ферросилиция - 350 кг.После продувки металла аргоном втечение 3 мин отобрали пробу металлаиз ковша, анализ ее показал следующийсостав, Е: углерод 0,018; кремний0,42; марганец 1,17; сера 0,015;фосфор 0,021.Полученный состав стали отличалсяот нижнего марочного предела по кремнию по 0,02 , по марганцу на 0,02 ,Продолжительность операций внепечной обработки и доводки металла быласледующей, мин:Выпуск плавки, вводв ковш предваритель 1ной порции ферросплавов и продувкаметалла аргоном вовремя выпуска, отборпредварительнойпробы металла из ковша 9Транспортировка ковшана стенд доводки металла 4Ввод в ковш корректирующей порции ферросплавов 1Леремешивающая продувка металла аргоном 3Отбор пробы после корректировки и ожиданиеанализа 5Всего 22Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение стали,имеющей заданный состав, близкий книжнему марочному содержанию элементов. 25 30 45 Формула изобретения Способ внепечной обработки и доводки стали в ковше, включающий выпуск металла иэ сталеплавильного агрегата в ковш, транспортировку ковша на установку доводки стали по химическому составу, предварительную продувку стали аргоном, ввод предварительной порции Ферросплавов и легирующих материалов в ковш, продувку стали после ввода предварительной порции, отбор предварительной пробы стали, ввод корректирующей порции 1341ний 0,36; марганец 0,93 сера 0,017;Фосфор 0,017,На основании данного химическогоанализа был рассчитан вес Ферроспла 5вов корректирующей порции: Ферромарганец 920 кг; Ферросилиций 280 кг.После продувки металла аргоном в течение 3 мин отобрали пробу металлаиз ковша, анализ которой показал следующий состав стали,: углерод0,018; кремний 0,42; марганец 1,18;сера 0,017; Фосйор 0,024,Полученный состав стали отличалсяот нижнего марочного состава по кремнию на 0,02/, по марганце на 0,03 ,Продолжительность операций внепечнойобработки и доводки химического состава стали была следующей, мин:Выпуск плавки, ввод 20в течение его предварительной порцииферросплавов и продувка металла аргоном во время выпуска;отбор предварительной пробы металла изковша 10Транспортировка ковша на стенд установки доводк; металла 5Ввод в ковш корректирующей порции Ферросплавов 1Перемешивающая продувка металла аргоном 3Отбор пробы послекорректировки иожидания анализа 4 40Всего 23П р и м е р 3. Обработку металлааргоном и доводку его химическогосостава осуществляли, как в примерах 1 и 2, Вес предварительной порции Ферросплавов, введенной в ковшво время выпуска плавки, составлял90% от расчетного расхода для получения нижнего предела марочного содержания кремния и марганца. При этомвес Ферромарганца в ней составлял4500 кг, 45 -ного ферросилиция2700 кг, Во время выпуска металл вковше продували аргоном, По окончаниивыпуска из ковша отобрали пробу металла, Далее ковш перевезла на стендустановки доводки металла, Предварительная проба металла имела следующий состав,: углерод 0,16; крем12 Составитель А.МинаевТехред М.Ходанич Корректор М.Пожо Редактор М.1 иткина Заказ 4402/31 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 13412 ферросплавов и легирующих материалов и продувку после ввода корректирующей порции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода ферросплавов и легирующих материалов путем повышения точности корректировки химического состава стали и сокращения продолжительности обработки и доводки, предварительную порцию 1 О ферросплавов и легирующих материаловвводят в ковш в количестве 80-907, отрасчетного их расхода для получениянижнего предела марочного содержанияэлементов в стали, причем ввод предварительной порции, предварительнуюи перемевввающие продувки стали аргоном совмещают с выпуском плавки, апредварительную пробу стали отбираютперед транспортировкой ковша на установку доводки стали.