[go: up one dir, main page]

RU2394917C1 - Способ выплавки рельсовой стали - Google Patents

Способ выплавки рельсовой стали Download PDF

Info

Publication number
RU2394917C1
RU2394917C1 RU2009106272A RU2009106272A RU2394917C1 RU 2394917 C1 RU2394917 C1 RU 2394917C1 RU 2009106272 A RU2009106272 A RU 2009106272A RU 2009106272 A RU2009106272 A RU 2009106272A RU 2394917 C1 RU2394917 C1 RU 2394917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
furnace
amount
weight
slag
Prior art date
Application number
RU2009106272A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Борисович Юрьев (RU)
Алексей Борисович Юрьев
Леонид Александрович Годик (RU)
Леонид Александрович Годик
Николай Анатольевич Козырев (RU)
Николай Анатольевич Козырев
Игорь Викторович Александров (RU)
Игорь Викторович Александров
Андрей Валерьевич Токарев (RU)
Андрей Валерьевич Токарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2009106272A priority Critical patent/RU2394917C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2394917C1 publication Critical patent/RU2394917C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/40Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки рельсовой стали в электропечах. Способ включает подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали на агрегате ковш-печь. На оставшийся в печи шлак и часть металла после выпуска плавки заваливают металлолом в количестве 25-70% от массы завалки и известь в количестве 1,5-3,0% от массы завалки. Заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,45% и фосфора не более 0,09% в количестве 30-75% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3,0% и отношением CaO/SiO2 2,0-4,4 в количестве 0,5-6,0% от массы завалки осуществляют после проплавления металлолома при удельном расходе электроэнергии 125-300 кВт·ч/т металлолома. Окисление проводят газообразным кислородом с расходом 50-140 м3/ч на тонну металлошихты. Присадку извести в печь после заливки жидкого чугуна производят порциями по 50-200 кг в количестве 0,3-1,0% от массы металлошихты и вдувание углеродсодержащей пыли проводят с интенсивностью 40-80 кг/мин. Использование изобретения позволяет повысить качество стали, сократить расход извести и электроэнергии.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки рельсовой стали в электропечах.
Известен выбранный в качестве прототипа способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, отличающийся тем, что на оставшийся в печи шлак и часть металла после выпуска плавки перед заливкой жидкого чугуна в количестве 25-70% от массы завалки и металлолома 30-75% от массы завалки присаживают кремнийсодержащие материалы из расчета 0,325-1,625 кг кремния на тонну остатка металла в печи или алюминийсодержащие материалы из расчета 0,425-2,16 кг алюминия на тонну остатка металла в печи, окисление проводят газообразным кислородом с расходом 80-120 м3/ч на тонну металлошихты до содержания углерода 0,10-0,70% и температуры не более 1700°C, перед выпуском шлак и металл в печи не раскисляют, в ковш при выпуске присаживаются марганецсодержащие сплавы из расчета введения марганца на 0,60-0,75% и известь из расчета 3-12 кг/т жидкой стали, дальнейшую доводку стали по температуре и химическому составу проводят на агрегате ковш-печь [1].
Существенными недостатками данного способа выплавки рельсовой стали являются:
- высокие расходы электроэнергии и извести, связанные с повышенной длительностью плавки,
- высокое содержание фосфора в стали и снижение в связи с этим качественных характеристик стали.
Известен также способ выплавки рельсовой стали, включающий завалку в дуговую электросталеплавильную печь металлолома, чугуна и извести, расплавление металлошихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию путем присадки железной руды и извести, скачивание окислительного шлака через порог рабочего окна, раскисление стали и шлака в печи, последующий выпуск стали под печным шлаком в ковш, присадку в ковш во время выпуска смеси, состоящей из извести, плавикового шпата, силикокальция и феррованадия, отличающийся тем, что в завалку дополнительно присаживают железную руду в количестве 4-5% от веса завалки, известь подают в количестве 4-8% от веса завалки, чугун присаживают в виде жидкого чугуна, который заливают сверху в печь после проплавления металлолома при расходе электроэнергии 220-320 кВт·ч/т металлолома в количестве 30-35% от веса завалки со скоростью 6-12 т/мин, при этом газообразный кислород подают с расходом 15-30 нм3/т стали, а температуру в печи при окислении углерода поддерживают не более 1680°C, железную руду и известь для дефосфорации присаживают с расходом 70-120 кг/т стали в соотношении соответственно (1-2):(2,5-3,5) с последующим спуском окислительного шлака, а расход присаживаемой в ковш во время выпуска стали смеси поддерживают в пределах 18-27 кг/т стали при соотношении в ней извести, плавикового шпата, силикокальция и феррованадия (1-1,50):(0,30-0,40):(0,50-0,65):(0,07-0,15) соответственно [2].
Существенными недостатками данного способа выплавки рельсовой стали являются:
- низкий расход жидкого чугуна,
- значительная длительность плавки в связи с необходимостью раскисления стали и шлака в печи,
- высокие расходы электроэнергии, связанные с повышенной длительностью плавки,
- низкая степень дефосфорации при значительном расходе извести.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются: повышение качества стали, сокращение расхода извести и электроэнергии.
Для этого предложен способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали на агрегате ковш-печь, при котором на оставшийся в печи шлак и часть металла после выпуска плавки заваливают металлолом в количестве 25-70% от массы завалки и известь в количестве 1,5-3,0% от массы завалки, заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,45% и фосфора не более 0,09% в количестве 30-75% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3,0% и отношением CaO/SiO2 2,0-4,4, в количестве 0,5-6,0% от массы завалки осуществляют после проплавления металлолома при удельном расходе электроэнергии 125-300 кВт·ч/т металлолома, окисление проводят газообразным кислородом с расходом 50-140 м3/ч на тонну металлошихты, присадку извести в печь после заливки жидкого чугуна производят порциями по 50-200 кг в количестве 0,3-1,0% от массы металлошихты и вдувание углеродсодержащей пыли проводят с интенсивностью 40-80 кг/мин.
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.
Количество металлолома связано с жидким чугуном. При использовании металлолома в количестве менее 25% от массы завалки возрастает концентрация углерода в расплаве, в связи с чем увеличивается длительность плавки в связи с ограничением скорости выгорания углерода, при количестве более 70% возможно получение высоких концентраций остаточных металлов.
Расход извести выбран исходя из того, что при присадке в количестве менее 1,5% от массы завалки не удается получить требуемую степень дефосфорации, а при присадке более 3,0% от массы завалки повышенный расход извести приводит к увеличению расхода электроэнергии увеличению длительности плавки.
Количество жидкого чугуна в количестве 30-75% от массы завалки выбрано исходя из получения в стали необходимой концентрации углерода, при использовании жидкого чугуна менее 30% от массы завалки не удается получить требуемые для рельсовой стали концентрации остаточных элементов (хрома, никеля и меди) и получаемая концентрация углерода при расплавлении не позволит провести усиленную дегазацию стали и удаление неметаллических включений при повышенном расходе кислорода, а при использовании жидкого чугуна в количестве более 75% от массы завалки повышенная концентрация углерода при расплавлении приводит к увеличению длительности плавки в связи с необходимостью окисления «избыточного» углерода стали. Причем для обеспечения успешной дефосфорации чугун должен содержать не более 0,45% кремния и до 0,09% фосфора.
Количество и состав ковшевого шлака выбран из следующих предпосылок. Отношение CaO/SiO2=2,0-4,4 обеспечивает совместно с присаживаемой известью требуемую дефосфорацию. При отношении CaO/SiO2 менее 2,0 и количестве шлака менее 0,5% от массы завалки необходимо увеличивать расход извести, присаживаемой в печь, а при отношении CaO/SiO2 более 4,4 и количестве шлака более 6% от массы завалки значительно увеличивается количество печного шлака и увеличиваются непроизводительные энергетические расходы. Концентрация в ковшевом шлаке FeO менее 3,0% позволяет осуществлять совместную присадку ковшевого шлака и жидкого чугуна без резкого вскипания и выбросов шлако-стальной эмульсии из печи при заливке жидкого чугуна.
Заливку жидкого чугуна осуществляют после проплавления металлолома при удельном расходе электроэнергии 125-300 кВт·ч/т металлолома. При удельном расходе электроэнергии менее 125 кВт·ч/т металлолома происходит "закозление" металла при заливке жидкого чугуна, а при расходе более 300 кВт·ч/т при заливке наблюдается резкое вскипание и выбросы из печи.
Расход кислорода выбран исходя из следующих условий: при расходе кислорода менее 50 м3/ч на тонну металлошихты увеличивается продолжительность плавки, а при расходе кислорода более 140 м3/ч на тонну металлошихты скорость окисления углерода значительно меньше скорости диффузии кислорода, в связи с чем снижается коэффициент полезного использования кислорода.
Присадка извести порциями по 50-200 кг в количестве 0,3-1,0% от массы металлошихты выбрана исходя из того, что присадка извести порцией более 200 кг приводит к локальному "захолаживанию" шлака в зоне присадки и неэффективному использованию извести при дефосфорации, а порция менее 50 кг малоэффективна. При снижении количества извести менее 0,3% от массы металлошихты не удается получить требуемую степень дефосфорации и обеспечить требования стандартов по содержанию фосфора в стали. При количестве более 1,0% от массы металлошихты возрастает непроизводительный расход извести, электроэнергии, а также увеличивается длительность плавки.
Вдувание углеродсодержащей пыли выбрано исходя из следующих условий. При снижении количества пыли менее 40 кг/мин невозможно провести хорошее вспенивание печного шлака, а при увеличении более 80 кг/мин.
Заявляемый способ выплавки рельсовой стали был реализован при выплавке рельсовой стали марок Э76Ф и НЭ76Ф, стали в дуговых электросталеплавильных печах типа ДСП 100И10. Оставшийся после разливки ковшевой шлак сливали в наполненный чугуном чугуновозный ковш в разливочном пролете. Количество чугуна в ковше составляло 30-75 тонн. После этого чугуновозный ковш передавали в печной пролет. После выпуска плавки на остаток металла и шлака в печь осуществляли завалку металлолома в количестве 25-70 т и извести в количестве 1,5-3,0 т. Проводили расплавление и при удельном расходе 125-300 кВт·ч/т металлолома проводили заливку жидкого чугуна в количестве 30-75 т совместно с ковшовым шлаком в количестве 0,5-6,0 т в печь сверху из чугуновозного ковша.
Работа проводилась без последующих подвалок металлолома в печь. Окисление углерода проводили продувкой стали в печи газообразным кислородом через систему газокислородных горелок с расходом 50-140 м3 на тонну металлошихты. В период плавления и окислительный период осуществляли присадку в печь через сводовое отверстие известь порциями по 50-200 кг в количестве 300-1000 кг. Для вспенивания шлака осуществляли вдувание углеродсодержащего порошка с интенсивностью 40-80 кг/мин.
При выпуске стали в ковш присаживали силикомарганец МнС17 800-1000 кг и известь в количестве 300-1000 кг. Дальнейшую доводку стали марок НЭ76Ф и Э76Ф по температуре и химическому составу проводили на агрегате типа ковш - печь. Разливку стали проводили на 4-х ручьевых МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×330 мм. Далее проводили нагрев непрерывнолитых заготовок в печи с шагающими балками и прокатку на рельсы типа Р65.
При выплавке стали по заявляемому способу сокращен расход извести на 6-12 кг, уменьшена загрязненность стали по неметаллическим включениям (снижен индекс общей загрязненности неметаллическими включениями на 0,18%), снижено содержание фосфора в готовой стали на 0,003%, степень дефосфорации увеличена на 10-12%.
Источники информации
1. Патент РФ № 2328534, кл C21C 5/52, 7/07.
2. Патент РФ № 2197536, кл. C21C 5/52, 7/06.

Claims (1)

  1. Способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, выплавку стали сериями, выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, доводку стали на агрегате ковш-печь, отличающийся тем, что на оставшийся в печи шлак и часть металла после выпуска плавки заваливают металлолом в количестве 25-70% от массы завалки и известь в количестве 1,5-3,0% от массы завалки, заливку жидкого чугуна с содержанием кремния не более 0,45% и фосфора не более 0,09% в количестве 30-75% от массы завалки совместно с ковшевым шлаком с содержанием FeO менее 3,0% и отношением CaO/SiO2=2,0-4,4 в количестве 0,5-6,0% от массы завалки осуществляют после проплавления металлолома при удельном расходе электроэнергии 125·300 кВт·ч/т металлолома, причем окисление проводят газообразным кислородом с расходом 50-140 м3/ч на тонну металлошихты, а после заливки жидкого чугуна в печь производят присадку извести порциями по 50-200 кг в количестве 0,3-1,0% от массы металлошихты и проводят вдувание углеродсодержащей пыли с интенсивностью 40-80 кг/мин.
RU2009106272A 2009-02-24 2009-02-24 Способ выплавки рельсовой стали RU2394917C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009106272A RU2394917C1 (ru) 2009-02-24 2009-02-24 Способ выплавки рельсовой стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009106272A RU2394917C1 (ru) 2009-02-24 2009-02-24 Способ выплавки рельсовой стали

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2394917C1 true RU2394917C1 (ru) 2010-07-20

Family

ID=42685986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009106272A RU2394917C1 (ru) 2009-02-24 2009-02-24 Способ выплавки рельсовой стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394917C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161205C1 (ru) * 1999-06-01 2000-12-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Способ получения рельсовой стали
RU2235790C1 (ru) * 2003-02-26 2004-09-10 ООО "Рельсы Кузнецкого металлургического комбината" Способ выплавки рельсовой стали
RU2003136329A (ru) * 2003-12-15 2005-05-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU) Способ выплавки рельсовой стали
RU2254380C1 (ru) * 2003-12-15 2005-06-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ получения рельсовой стали
RU2328534C1 (ru) * 2006-10-10 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ выплавки рельсовой стали

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161205C1 (ru) * 1999-06-01 2000-12-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Способ получения рельсовой стали
RU2235790C1 (ru) * 2003-02-26 2004-09-10 ООО "Рельсы Кузнецкого металлургического комбината" Способ выплавки рельсовой стали
RU2003136329A (ru) * 2003-12-15 2005-05-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU) Способ выплавки рельсовой стали
RU2254380C1 (ru) * 2003-12-15 2005-06-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ получения рельсовой стали
RU2328534C1 (ru) * 2006-10-10 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ выплавки рельсовой стали

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2312901C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2197536C2 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2254380C1 (ru) Способ получения рельсовой стали
RU2258083C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2258084C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2269578C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали в дуговой электропечи
CN102409133A (zh) 真空法生产23MnB钢的方法
RU2302471C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2235790C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2197535C2 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2312902C1 (ru) Способ рафинирования рельсовой стали в печи-ковше
RU2328534C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2394917C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2243269C1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали
RU2186856C1 (ru) Композиционная шихта для выплавки легированных сталей
RU2398889C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2398887C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2415180C1 (ru) Способ производства рельсовой стали
RU2398888C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2269577C1 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2399681C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2403290C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2333256C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2347820C2 (ru) Способ выплавки стали
RU2333257C1 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110225