SU817073A1 - Способ производства стали - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам внепечного раскисления стали, и может быть использовано при выплавке ее «j в мартеновских печах.

При производстве стали почти во всех случаях вводят алюминий для окончательного раскисления металла. Расход алюминия колеблется в широ- |д ких пределах от 0,25 до 1,5 кг/т в зависимости от степени окисленности стали, главным образом от содержания в ней углерода.

Известен способ производства, спокойной стали, заключающийся во вводе ** жидкого алюминия под давлением в зону падения струи стали в процессе ее выпуска при заполнении 0,5-0,7 высоты ковша Ill.

Недостаток способа заключается в том, что он не обеспечивает стабилизации окисленности струи металла на желобе печи и на участке между сливным носком желоба и зеркалом 25 металла в сталеразливочном ковше. Это приводит, например, к вторичному окислению хрома, марганца и других леги.рующих элементов, введенных в сталеплавильную ванну. 30

Известен также способ раскисления спокойной стали, заклочающийся во вводе жидкого алюминия в металл^ на желобе вдоль потока и ферросилиция в ковш L21.

Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает непрерывной стабилизации окисленности металла во время выпуска и не устраняет вторичного окисления элементов.

Наиболее близким по приемам осуществления и достигаемым результатам к предлагаемому является способ производства стали, включающий выплавку ее в сталеплавильном агрегате, выпуск в ковш, равномерный и непрерывный ввод 60-80% алюминия на струю металла от начала до конца выпуска и ввод 20-40% алюминия в ковш от. начала выпуска до наполнения металлом 1/4 его высоты. Способ применяют, например, при выплавке сталей в мартеновской печи, в которые во время выпуска вводят 0,25-1,5 кг/т алюминия. Ферросилиций присаживают в ковш после его наполнения на 1/4, но не позднее появления печного шлака [3]. I

Недостатком способа является то, что ввод раскислителей осуществляется без учета постепенного уменьшения скорости истечения металла. При осуществлении способа вторичное окисление стали на желобе не предотвращается .

Цель изобретения - повьндение степени усвоения алюминия, снижение расхода раскислителей и легирующих и .'улучшение качества стали.

Цель достигается тем, что в из+ вестном способе производства стали, включающем выплавку стального полупродукта в сталеплавильном агрегате, выпуск его по желобу, раскисление во время выпуска алюминием в количестве 0,25-1,5 кг/т и ферросилицием с непрерывной подачей алюминия на струю металла на желобе от начала выпуска до появления печного шлака, 25-50% алюминия вводят непосредственно на выходе металла из сталевыпускного отверстия, 50-75% алюминия вводят непосредственно перед сливным носком желоба, а весь ферросилиций непрерывно до появления печного шлака в се- 25 редине желоба, причем интенсивность подачи в металл алюминия и ферросилиция равномерно уменьшают от начала до конца ввода в 3-5 раз.

Способ осуществляют следующим образом. .

Ввод части алюминия непосредственно после выхода металла из печи преследует цель как можно раньше стабилизировать сжисленность металла и предотвратить вторичное окисление легирующих элементов, введенных с ферросплавами в сталеплавильную ванну перед выпуском плавки. Ранний ввод алюминия обеспечивает также получение более организованной струи метал-40 ла на желобе, имеющей менее развитую поверхность контактирования с окружающей средой вследствие подавления процесса газовыделения.

Ввод алюминия на двух участках желоба способствует уменьшению его общего угара, ускорению растворения в. металле и снижению вероятности получения, локальных объемов металла с повышенной концентрацией алюминия.

Количество алюминия (25-50%),вводимого непосредственно на выходе металла из выпускного отверстия, определено как минимально необходимое для связывания свободного кислорода металла .

выпусснии ус30

0,08 кг/т; для стали, содержащей 0,6% С, 0,06 кг/т.

Расход алюминия составляет 0,25 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,6% С (и более), и 1,5 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,05% С (и менее). Следовательно, расход алюминия для связывания равновесного содержания кислорода в стали зависимости от содержания углерода) составляет 25-50%.от Общего его расхода.

Ввод ферросилиция в металл в середине желоба обеспечивает уменьше*ние угара алюминия, вводимого перед сливным носком желоба, и снижение содержания глиноземистой составляющей в неметаллических включениях.

Ввод раскислителей осуществляют·., непрерывно от начала выпуска металла до появления печного шлака, что на мартеновских печах примерно соответствует выпуску 75-85% металла. При этом по ходу выпуска интенсивность введения раскислителей уменьшают.

Уменьшение весовой скорости ввода раскислителей в 3-5 раз обусловлено уменьшением'интенсивности ка плавки в 3-5 раз вследствие жёния ферростатического напора способствует более стабильному воению элементов и повышению химической однородности готовой стали.

Алюминий используют в виде проволоки, литых брусков, гранул или порошка (возможно применение жидкого алюминия). Ферросилиций вводят в виде порошка, мелких кусочков или литых стержней. Ввод раскислителей можно осуществлять различными Известными способами, в частности, с использованием желоба для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша. Описываемый способ распространяется на все марки стали, в которые алюминий вводят в количестве 0,25-1,5 кг/т.

Способ может быть использован так же для выплавки стали, содержание алюминия в которой нормируется в пре делах 0,04-0,07%.

Способ не распространяется на кон5Q струкционные легированные алюминием стали типа, содержание алюминия в которых составляет 0,8-1,5%.

'Приме р. Углеродистую сталь выплавляют в 900 т основной марте- новской печи. Перед выпуском плавки в печь присадили 7,56 т 75%-ного ферромарганца. Одновременно с началом выпуска плавки приступают к вводу в поток металла на желобе алюминия и 75%-ного ферросилиция. В начале выпуска плавки алюминий вводят с интенсивностью подачи 0,05 кг/т·мин (45 кг/мин) непосредственно на выходе металла из отверстия в желоб и с интенсивностью 0,075 кг/т-мин )(67,5 кг/мин) перед сливным носком

Равновесная концентрация кислорода составляет 0,070% при содержании в металле 0,05% углерода и 0,005% при содержании в металле 0,6% углеро- 6Q да (и более).

Для нейтрализации этих концентраций кислорода по реакции 3[0] + + 2[А1] = (А1_г0₅) потребуется алюминия: для стали, содержащей 0,05% С,, 45 желоба. По ходу выпуска интенсивность ввода алюминия равномерно'уменьшают в., момент выпуска 85% металла она соответственно составляет 0,01 кг/т. мин . (9 кг/мин) и 0,015 кг/т > мин (13,5кг/мин), т.е. уменьшается в 5 раз. Общий рас- 5 ход алюминия составляет 1,5 кг/т, на выходе из отверстия вводят 0,6 кг/т алюминия, т.е. 40%, перед сливным носком желоюа 0,9 кг/т, т.е. 60%. Одновременно с алюминием в металл в . середине желоба вводят 75%-ный ферросилиций .

. Интенсивность подачи ферросилиция составляет 0,33 кг/т·мин (300 кг/мин) в начале выпуска и 0,07 кг/т мин (63 кг/мин),.т.е. в 4,7 раза меньше ’’ к моменту наполнения металлом 0,85 высоты ковшей. Ввод ферросилиция пре кращают одновременно с окончанием ввода ’алюминия. .

Выплавленная сталь содержит Ο,ίΌί 20 углерода, 0,40% марганца, 0,20% кремния и 0,05% алюминия. Для получения стали такого состава при выплавке ее по обычной технологии израсходуется на 1 т стали 10 кг 75%-ного ферро- 25 марганца, 4,7 кг 75%-ного ферросилиция· и 1,9 кг алюминия, т.е. соответственно больше на 1,6, 1,4 и 0,3 кг/т.

Более низкое содержание неметаллических включений в стали, выплавленной по описываемому способу, обеспечивает увеличение выхода годного в среднем на 2%.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить степень усвоения алюминия, снизить расход . ^Лз раскислителей и легирующих, улучшить качество стали и увеличить выход годного .

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам внепечного раскислени  стали, и может быть использовано при выплащке в мартеновских печах. При производстве стали почти во всех случа х ввод т алюминий дл  окончательного раскислени  металла. Расход алюмин-и  колеблетс  в широких пределах от 0,25 до 1,5 кг/т в зависимости от степени окисленности стали, главным образом от содержани в ней углерода. Известен способ производства, спо койной стали, заключающийс  во вводе жидкого алюмини  под давлением в зону падени  струи стали в процессе ее выпуска при заполнении 0,5-0,7 высоты ковша 1.1 j . Недостаток способа заключаетс  -В том, что он не обеспечивает стаби лизации окисленности струи металла на желобе печи и на участке между сливным носком желоба и зеркалом металла в сталеразливоч ном ковше. Э приводит, например, к вторичному Ьк лению хрома, марганца и других леги рующих элементов, введенных в -стале плавильную ванну. Известен также способ раскислени  спокойной стали, заклочающийс  во вводе жидкого алюмини  в металл на желобе вдоль потока и ферросилици  в ковш L2. Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает непрерывной стабилизации окисленности металла во врем  выпуска и не устран ет вторичного окислени  элементов . Наиболее близким по приемам осуществлени  и достигаемым результатам к предлагаемому  вл етс  способ производства стали, включающий выплавку ее в сталеплавильном агрегате, выпуск в ковш, равномерный и непрерывный ввод 60-80% алк)мини  на струю металла от начала до конца выпуска и ввод 20-40% а-люмини  в ковш от, начала выпуска до наполнени  металлом 1/4 его высоты. Способ примен ют, например, при выплавке сталей в мартеновской печи, в которые во врем  выпуска ввод т 0,25-1,5 кг/т алюмини  . Ферросилиций присаживают в ковш после его наполнени  на 1/4, но не позднее по влени  печного шлака 3.I Недостатком способа  вл етс  то, что ввод раскислителей осуществл етс  без учета постепенного уменьшени  скорости истечени  металла. При .осуществлении способа вторичное окисление стали на желобе не предотвращаетс  , Цель изобретени  - повьидение степени усвоени  алюмини , снижение рас хода раскислителей и легирующих и .улучшение качества стали. Цель достигаетс  тем, что в изгвестном способе производства стали, включающем выплавку стального полупродукта в сталеплавильном агрегате выпуск его по желобу, раскисление во врем  выпуска алюминием в количестве 0,25-1,5 кг/т и ферросилицием с непрерывной подачей алюмини  на струю металла на желобе от начала выпуска до по влени  печного шлака, 25-50% алюмини  ввод т непосредственно на выходе металла из сталевыпускного от версти , 50-75% алюмини  ввод т непосредственно перед сливным носком желоба, а весь ферросилиций непрерыв но до по влени  печного шлака в се редине желоба, причем интенсивность подачи в металл алюмини  и ферроси .ЛИДИЯ равномерно-уменьшают от начала до конца ввода в 3-5 раз. Способ осуществл ют образом. . Ввод части алюмини  непосредстве но после выхода металла из печи пре следует цель как можно раньше стаби лизировать окисленность металла и предотвратить вторичное окисление легирунвдих элементов, введенных с ферросплавами в сталеплавильную ван ну перед выпуском плавки. Ранний вв алюмини  обеспечивает также получение более организованной струи мета ла на желобе, имеющей менее развитую поверхность контактировани  с окружающей средой вследствие подавлени  процесса газовыделени . Ввод алюмини  на двух участках желоба способствует уменьшению его общего угара, ускорению растворени  в. металле и снижению веро тности пол чени . локальных объемов металла с повышенной концентрацией алюмини  Количество алюмини  (25-50%).вво димого непосредственно на выходе ме талла из выпускного отверсти , опре как минимально необходимое д св зывани  свободного кислорода металла . Равновесна  концентраци  кислоро да составл ет 0,070% при содержании в металле 0,05% углерода и 0,005% при содержании в металле 0,6% углер да (и более). Дл  нейтрализации этих концентра ций кислорода по реакции ЗЮЗ + + () потребуетс  алюм . ни : дл  стали, содержащей 0,05% С, 0,08 кг/т; дл  стали, содержащей 0,6% Cf 0,06 кг/т. Расход алюмини  составл ет 0,25 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,6% С (и более), и 1,5 кг/т при выплавке стали, содержащей 0,05% С (и менее). Следовательно, расход алюмини  дл  св зывани  равноесного содержани  кислорода в стали зависимости от содержани  углерода ) составл ет 25-50%.от общего его расхода. Ввод ферросилици  в металл в середине желоба обеспечивает уменьшение угара алюмини , вводимого перед сливным носком желоба, и снижение содержани  глиноземистой составл ющей в неметаллических включени х. Ввод раскислителей осуществл ют ., непрерывно от начала выпуска металла до по влени  печного шлака, что на мартеновских печах примерно соответствует выпуску 75-85% металла. При этом по ходу выпуска интенсивность .введени  раскислителей уменьшают. Уменьшение весовой скорости ввода раскислителей в 3-5 раз обусловлено уменьшениеминтенсивности выпуска плавки в 3-5 раз вследствие снижени  ферростатического напора и способствует более стабильному усвоению элементов и повышению химической однородности готовой стали. Алюминий используют в виде проволоки , литых брусков, гранул или порошка {возможно применение жидкого алюмини ); Ферросилиций ввод т в виде порошка, мелких кусочков или литых стержней. Ввод раскислителей можно осуществл ть различными Известными способами, в частности, с использованием желоба дл  перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша. Описываемый способ распростран етс  на все марки стали, в которые алюминий ввод т в количестве 0,25-1,5 кг/т. Способ может быть использован так же дл  выплавки стали, содержание алюмини  в которой нормируетс  в пре делах 0,04-0,07%. Способ не распростран етс  на конструкционные легированные алюминием стали типа, содержание алюмини  в которых составл ет 0,-1,5%. -Приме р. Углеродистую сталь выплавл ют в 900 т основной марте- новской печи. Перед выпуском плавки в печь присадили 7,56 т 75%-ного ферромарганца. Одновременно с началом выпуска плавки приступают к вводу в поток металла на желобе алюмини  и 75%-ного ферросилици . В начале выпуска плавки алюминий ввод т с интенсивностью подачи 0,05 кг/т-мин (45 кг/мин) непосредственно на выходе металла из отверсти  в желоб и с интенсивностью 0,075 кг/т-мин 1(67,5 кг/мин) перед сливным носком желоба. По ходу выпуска интенсивност ввода алюмини  равномерноуменьшают момент выпуска 85% металла она соответственно составл ет 0,01 кг/т, мин (9 кг/мин)и 0,015 кг/т МИН (13,5кг/мин т.е. уменьшаетс  в 5 раз. Общий расход алюмини  составл ет 1,5 кг/т, на выходе из отверсти  ввод т 0,6 кг/т алюмини , т.е. 40%, перед сливным носком желоюа 0,9 кг/т, т.е. 60%. Одновременно с алюминием в металл в середине желоба ввод т 75%-ный ферросилиций . .Интенсивность подачи ферросилици  составл ет 0,33 кг/ТМин (300 кг/мин в начале выпуска и 0,07 кг/т-мин (63 кг/мин),.т.е. в 4,7 раза меньше к моменту наполнени  мет.аллом 0,85 высоты ковшей. Ввод ферросилици  пре кращают одновременно с окончанием ввода алюмини .. Выплавленна  сталь содержит ОДоС .углерода, 0,40% марганца, 0,20% крем ни  и 0,05% алюмини . Дл  получени  стали такого состава при выплавке ее по обычной технологии израсходует с  .на 1 т стали 10 кг 75%-ного ферро марганца, 4,7 кг 75%-ного ферросилици - и 1,9 кг алюмини , т.-е. соответственно больше на 1,6, 1,4 и 0,3 кг/ Более низкое содержание неметгшлических-включений в стали, выплавленной по описываемому способу, обес печивает увеличение выхода годного в среднем на 2%. Использование предлагаемого изобретени  позвол ет повысить степень усвоени  алюмини , оживить расход, раскислителей и легирующих, улучшит качество стали и увеличить выход годного . Формула изобретени  Способ производства стали, включающий выплавку стального полупродукта в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш, раскисление во врем  выпуска алюминием в количестве 0,25-1,5 кг/т и ферросилицием с непрерывной подачей алюмини  на струю металла -на желобе от начала выпуска до по влени  печного шлака, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени усвоени  алюмини , снижени  расхода раскислителей и легирующих и улучшени  качества стали, 25-50% алюмини  ввод т непосредственно на выходе металла из стгшевыпускного отверсти , 5075% алюмини  непосредственно перед сливным носком желоба а весь ферро;силиций непрерывно ввод т до по вг лени  печного шлака в середине желоба , причем интенсивность подачи в металл сшюмини  и ферросилици  равномерно уменьшают от начала до конца ввода в 3-5 раз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство- СССР 464624, кл. С 21 С 7/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 417490, кл. С 21 С 7/06, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 592851, кл. С 21 С 7/06, 1978.