Способ обработки жидкой стали и реагент для его осуществления

(21) 3893899/ (22) 12.05.85 (46) 23.09.88 (71) Донецкий тут 02 КИ ЖИДКОЙ СТАЛИСУЩЕСТВЛЕНИЯносится к чернойности к внепечЦель иэобретепени дегазацииодержанием" алюбез ее науглероГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИ Бюл. У 35олитехнический инсти(72) В.С.Сапиро, В.В.Приходько,С,Н,Тимошенко, В,М.Сафонов, И.В.Куликов, А.А.Троянский и А.А.,Енин(56) Авторское свидетельство СССРУ 1117324, кл, С 21 С 7/06, 1983,Авторское свидетельство СССРР 863662, кл. С 21 С 7/06, 1979.(54) СПОСОБ ОБРАБОТ И РЕАГЕНТ ДДЯ ЕГО О (57) Изобретение от металлургии, в част ной обработке стали тения - повышение с спокойной стали с с миния 0,064-0,0927 живания. Перед обработкой сталя наогнеупорную футеровку ковша при еетемпературе, равной 115-300 С, наносят реагент, содержащий, мас.Х:кокс 10-23, концентрат сульфитнодрожжевой бражки 8-12, иэвестняк -остальное. Причем концентрат сульфитно-дрожжевой бражки используютплотностью 1,08-1,14 г/см , послеэчего в ковш сливают раскисленную,с содержанием алюминия 0,064-0,0923сталь. Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки указанной плотности,нанесенный на футеровку, удерживает реагент от разложения известняка, вхоДящего в состав реагента,что позволяет удапить из стали сгазообразными продуктами распадана 26-323 кислорода, 18-23% азотаи 36-423 водорода больше по сравнению с известной технологией. 2 с.пф-лы, 2 табл, 1425215Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к внепеч -ной обработке стали,Цель изобретения - повьппециестепени дегазации спокойной стали с содержанием алюминия 0,084-0,0927.без ее науглероживания.Сущность способа заключается в.ледующем.При попадании реагецта в ковшпроисходит пропитка огнеупора связующим. Одновременно с зт;:м иэ-за высокой температуры футеравки происходит удаление влаги из смеси, сопровождающееся разложением лигносульфоцатов с образованием твердо го геля, что обуславливает высокуюМеханическую прочность нанасимогс ,слоя и его прочное закрепление на ог О неупоре. При последующем сливе металла происходит разрушение слоя вслед,с.твие взаимодействия между ингредиентами реагента, и дегазация стали пузырьками окиси углерода образно ,прмися на днище и всплываюшиии через ,весь объем расплава, находящегося вковше.При температуре футеровки менее ,115 С испарение влаги и образование твердого геля протекают медленно,.Связующее почти полностью расходуется на пропитку огнеупара вследствие чего Содержание сульфитно-дрожжевой бражки в объеме реагента снижается, что обуславливает малую механическую прочность нанесенного слоя. При сливе стали реагент размывается стр,ей и всплывает поверх металлической ванне оказывая дегаэирующего воздей ствия на расплав, Вследствие охлаждения ковша возможно неполное испарение влаги из смеси, что может привести к аварийной ситуации - выбросуметалла.оПри температуре ковша более 300 С удаление влаги протекает очень интенсивно. Слой материала на футеровке получается вспененным и непрочньи. При сливе стали реагент разрушается струей и сгорает в шлаке, не выпал няя своей задачи па дегазации обьемаметалла,1Только при нанесении реагента на футеравку ковша, имеющую температуру 115-300 С, можно полностью удалить влагу из смеси без вспенивания ипрочца закрепить материал на огне " упоре за счет, пропитки его канцентратам сульфитцо-дрожжевой бражкии образования твердого геля, чтопозволяет осуществить дегазацию стали пузырьками окиси улеграда, всплывающими с днища емкости.Использование в качестве связующего при закреплении реагента к футеравке ковша сульфитна-дрожжевойбражки позволяет отказаться от операции коксования пека, а также исключить возможное наводороживаниеи науглероживание при обработке стали,При использовании концентратасульфитно-дрожжевой бражки плотностью менее 1,08 г/см происходит ин 3тенсивная пропитка огнеупора связуюшим. Содержание связующего в слоереагента при этом снижается. Нане-.сенный таким образом материал склонен к рассыпанию. При попадании вковш металла слой реагента смывается с поверхности огнеупорной футеровки и сгорает в шлаке без дегаэации стали.Концентрат сульфитно-дрожжевойбражки плотностью более 1, 14 г/смплохо пропитывает огнеупор. При сливе стали весь монолитный слой реагента отрывается ат днища и всплывает в шлак, не дегаэируя объем металла, находящийся в ковше.Применение связующего плотностью108-1,14 г/см и закрепление матеориала при 115-300 С даютвозможностьпри хорошей пропитке огнеупора получить прочный слой реагента на поверхности футеровки ковша, вследствиечего обеспечить дегазацию всего объема металла газообразными продуктами между ингредиентами смеси.Повышение степени дегазации рас.плава достигается за счет диффузииводорода и азота, растворенных вметалле, в пузырьки окиси углерода,образующейся при взаимодействии продуктов разложечия известняка с углеродам кокса,При содержании в смеси 1 Ококса и 65-827, известняка обработка раскисленной алюминием стали не сопровождается науглероживанием расплава и окислением алюминия, Это свидетельствует о том, что углерод кокса и двуокись уг.неравна, образующаяся при разложении известняка, полностью прореагировали мсжду собой с образованием окиси углерода.ния материала, что позволяет достичьмаксимально возможной в данных условиях степени дегазации.Нанесение и закрепление смеси применьшей температуре и плотности связующего (варианты 1 и 7) сопровождается всплытием частей реагентана поверхность металла и меньшейпо сравнению с возможной степеньюдегазации,Проведение операций при большейтемпературе и плотности связующего(варианты 6 и 11) сопровождается отрывом значительной части слоя реагента от огнеупора и малой степеньюдегазации стали,Осуществление известного способа(вариант 12) не позволяет значительно удалить газы из стали вследствиенепрочного закрепления реагента кфутеровке и последующего отрыва материала от огнеупора, сопровождающегося всплытием смеси на поверхностиметалла.Сравнительную оценку дегазирующей способности реагентов различноз142521При наличии в составе реагента более 23 кокса его углеродистая составляющая не полностью расходуетсяна реакцию восстановления углекисло 5го газа, а оставшаяся часть углеродапереходит в расплав, вызывая науглероживание раскисленных алюминием марок стали.Обработка металла материалом, со держащим более 82% известняка и менее 10 кокса, сопровождается окислением алюминия вследствие неполноговосстановления углеродистого газауглеродом кокса, Одновременно с этимуменьшается и общая степень дегазации стали из-за резкого уменьшениястепени удаления кислорода при относительно малом количестве водородаи азота, удаляемых из расплава. 20Присутствие в составе реагента8-12 . концентрата сульфитно-дрожжевойбражки позволяет закрепить смесь наогнеупорной футеровке сталеразливочного ковша и дегазировать сталь пу" 25зырьками окиси углерода, всплывающими с днища. Кроме того, это дает возможность отказаться от операции по подготовке материала при обработке и избежать возможного навЬдорожива- З 0 ния металла, происходящего при неполной отгонке летучих компонентов пека.При содержании концентрата сульфитно-дрожжевой бражки менее 8% трудно дегазировать весь объем металла, находящийся в ковше, вследствие отрыва реагента от футеровки и его последующего сгорания в шлакеьПрисутствие более 12 . концентрата сульфитно-дрожжевой бражки в составе материала уменьшает количество окиси углерода, образующейся при взаимодействии кокса и продуктов разложения известняка. Как следствие этого, 45 ухудшаются показатели дегазации,После смешения 10-23 кокса,8-12 Ж концентрата сульфитно-дрожжевой бражки и 65-82% известняка реагент помещают в ковш с температурой футеровки 115-300 С, причем для закрепления используют концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, плотностью 1,08 1,14 г/см , После 20-30 мин выдержки ковш подают под плавку.Вариант 1, Реагент изготавливают иэ 40 концентрата сультфитно,".,дрожжеэ .вой бражки плотностью 1,10 г/см 16 .кокса и 74 известняка, После смешения ингредиентов материал в количестве 350 кг помещают в коробку, иэ которой с помощью крана загружают 160-тонный сталераэливочный ковш, имеющий температуру футеровкио195 С. После 25 мин выдержки ковш готов к приему металла.11 роверку способа проводят путем нанесения при различной температуре (варианты 1-6) цилиндрических образцов реагента, содержащего мас. .: кокс 16; концентрат сульфитно-дрожжевой бражки 10; известняк 74, высотой 45 мм, диаметром 31-38 мм на шамотный кирпич, используя связующее различной плотности (варианты 7-11).Результаты опытов представлены в табл.1Поведение закрепленного материала при взаимодействии с металлом оценивают путем погружения в сталь, имеющую температуру 1620 С, огнеупорных кирпичей с закрепленными на них образцами реагента величиной 110 х 70 х 45 мм, нанесенных при различных вариантах осуществления способа,Как следует из приведенных в табл,1 данных, только нанесение и закрепление реагента в соответствии с предлагаемым способом (варианты 2,-5 и 8-10) позволяет обрабатывать объем металла до полного расходоваТемпе- ПлотВариУсилиеОТРЫВЯ,ВПЯ рятура ность связующего,г/см сения,о 0 0,326-0.384 0,350 Реакция в объеме металла без всплытия1,10 115 Ор 522-0,5740538 10 Э 14252го химическогО состявя проводят путемпогружения цилиндрических, закрепленных на Йутерованной магнезитовымпорошком трубке, образцов в сталь,находящуюся в тигле 60 кг инцукцион 22 Ой ПЕЧИ.Результаты обработки стали приведены в табл.2.10Из приведенных в табл. 2 данныхследует, что только применение предлагаемого реагента (плавки 1 4 и 11)Дает возможность повысить степень22 егазации металла без его науглерожиЦания или окисления,Повышенное содержание известнякаплавка 5) привоцит к окислению алюьиния и уменьшению степени дегязациистали вследствие ухудшения удалениякислорода из расплава при небольшомозрас 2 ании копичества водорода изотя:, удаленных из металла.Увеличение содержания углеродаЦ составе смеси (плавка 6) сопровожается науглероживанием расплава иснижением степени дегазаии сталио водороду и азоту.Большее (по сравнению с пред:2 ае а-"емым) количество концентрата суль 3тио-дрожжевой бражки (плаька 7)ухудшает показатели дегазации, меньшее (плавка 8) не обеспечивает достаточно полного удаления гязов и= металл яОбработка стали реагент.:ии поизвестному способу (плавки 9.-10) 76-0 328105 1090,306": сопровождается науглероживянием при меньших количествах водорода и азота, удаленных из расплава.Таким образом, применение предлагаемого способа совместно с реагентом позволяет удалить нз стали на 26-32% кислорода, 18-23% азота и 36-42% водорода. Формула изобретения Способ обработки жидкой стали, включающий нанесение реагента на огнеупорную футеровку ковша, закрепление на ней и последующий слив стали в ковш, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени дегазации спокойной стали с содержанием алюминия 0,064-0,092% без ее науглероживания, реагент наносят при температуре футеровки ковша 1 15-300 С, причем в качестве связующего используют концентрат сульфитно-дрожжевой бражки плотностью 1 . 08-.1, 14 г/см2. Реагент для обработки жидкой стали, включающий известняк и кокс, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит концентрат сультфитно-дрожжевой бражки при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:Концентрат сультфитно-дрожжевой бражки 8-12Кокс 10-23Известняк ОстальноеТ а б л и ц аГПоведение образцав стали Отрыв частей реагента от огнеупора ивсплытие на поверхность металла на поверхность расплава реагента300 1,10 0 045-0 062- Отрыв почти всего слоя0,052реагента от огнеупораи всплытие на поверхностьметалла 330 1,10 0,472-0 564180 1, 08 -ф в в - -- Реакция в объеме металла0,502без всплытия реагента наповерхность расплава 0,506-0 572То же0,544 180 1,12 0 498-0 560А А0,534 10 180 1, 14 0 090-0 120 х ь12 О, 098. металла Над чертой разбег, под чертой среднее значениепоказателя.АФРазрушение образцов без отрыва от огнеупора. 0 385-0 4204 250 1, 100,402 0,378-0 400180 1,06О, 388 фф 0 310-0 331180 1 ь 160,324 Отрыв частей реагента отогнеупора и всплытие наповерхность металла Отрыв значительной части слоя реагента от огнеупора и всплытие на поверхность металлаЪ Реакция в объеме с последующим отрывом частей материала от огнеупора ивсплытием на поверхность.3 сс 3 фи ж юфжс3 ц фуц ема,хоиожфжжцэфщ ж ф9 ьффо я ж жГ аф фафвояжхфхо ц цй ж жГ а фы 33зохжЭжфф