1090724 - Способ выплавки стали с низким содержанием азота (его варианты)

Способ выплавки стали с низким содержанием азота (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообразующих материалов, заливку чугуна, про-, дувку ванны газообразным окислителем с изменением положения фурмы, о т лич ающий ся тем, что, с целью повышения качества стали за счет получения в конце продувки металла с заданным низким содержанием азота, завалку лома осуществляют из соотношения 15 ( /,М/„ - 0,002)-С| Л . (/ N/,, + / N /д ){«25 .100 . где Л - количество лома/ т; /Н/ц,/М,- содержание азота в чугуне и ломе, мас.%} /NC - Ьерхний предел содержа ния азота в металле nei 1ред выпуском, мас.%; {({ - содержание азота в дутье, об.%} Q - масса металлошихты, т при этом присадку ищакообразующих материалов заканчивают до истечения 65-70% общей продолжительности продувки , причем за 1-3 мин до окончания продувки присаживают газообразующие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу. 2. Способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообразующих материалов, заливку чугуна, § продувку ванны газообразным окислителем с изменением положения фурмы,о т личающийся тем, что, с целью повышения качества стали за счет получения в конце продувки металла с заданным низким содержанием азота, продувку ведут газообразным окислителем с чистотой по азоту, определяемой из соотношения 15 (/) /ст - 0,002).Q .ssasiu itSg®# - (/.N/Y + )A 100 ; ffKSS при этом присадку шлакообразующих «SSS материалов заканчивают до истечения 65-70% общей продолжительности продукт ки, причем за 1-5 мин до окончания продувки насаживают газообразуквдие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку производят струей, затопленной в шлакоме галлическую фазу. 3, Способ выплавки стали с низким содерж анием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообразукацих материалов, заливку чугуна,. продувку ванны газсэобразным окислителем с изменением положения фурмы, о т личающий ся тем, что.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ GBMPETEJlbCTBY (%hi) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3557525/22-02 (22) 30.12.82 (46 ) 07. 05. 84. Бюл. Р 17 (72 ) В. Э. Киндоп, A. Г, Свяжин, С. В. Казаков, В.Д. Сальников, П.Ю. Думп, Н.М. Караваев, П.С.Климашин, В.В. Рябов, Ю.C.Âÿòêèí и В.В.Макашов. (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов и Новолипецкий металлургический завод (53) 669.184.232 (088.8) (56) 1.Патент ФРГ )) 888395, кл. 18 Ь 5/34, опублик. 1953.

2.Патент Японии Р 4 7-40923, кл. С 21 С 5/28, опублик. 1972.

З.Авторское свидетельство СССР

iР 423847, кл. С 21 С 5/32, 1974.. (54 ) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообразующих материалов, заливку чугуна, про-. .дувку ванны газообразным окислителем с изменением положения фурмы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества стали за счет получения в конце продувки металла с заданным низким содержанием азота, завалку лома осуществляют из соотношения

15 (/,t)t /д - 0,002) Q р, с (/ М/,, + / It /„) (Ng) . 100 где И - количество лома, т;

/Мlq,lttf„- содержание азота в чугуне и ломе, мас.Ъ) (I)t< вЂ” верхний предел содержа. ния азота в металле пе.

)ред выпуском, мас.Ъ;

З(51) С 2 1 С 5 /2 8 С 2 1 С 5 / 3 2 (It 7t вЂ” содержание азота в дутье, об.В; ((вЂ” масса металлошихты, т, при этом присадку щлакообраэующ х материалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продувки, причем эа 1-3 мин до окончания продувки присаживают газообразующие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15Ъ продувку производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу.

2. Способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообразующих материалов, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем с изменением положения фурмы,о тли ч ающи и с я тем, что, с целью повышения качества стали за счет получения в конце продувки металла с заданным низким содержанием азота, продувку ведут газообразным окислителем с чистотой по азоту, определяемой из соотношения

15 (/)) /(вЂ” 0,0))2) Q

)),,I ñ

)/N/ö + /))/„) A: 100 при этом присадку шлакообразующих материалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продув ки, причем за 1-3 мин до окончания продувки насаживают газообраэующие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу.

3. Способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий завалку лома, присадку шлакообраэующих материалов, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем с изменением положения фурмы, отличающийся тем, что, 1090724, с целью повышения.:качества стали за счет получения в конце продувки металла с заданным низким содержанием азота, осуществляют предварительную деазотацию чугуна до содержания азота в нем, определяемого из соотношения

15(/" /ñò - 0 002) О

/ "/л к,1, п 1oo

Изобретение относится к металлур-, гии, преимущественно металлургии черных металлов, и может быть использо.вано при выплавке стали с низким содержанием азота в кислородном конвер- тере или другом сталеплавильном агре-, гате, использующем газообразный окислитель.

Известен способ выплавки стали с низким содержанием азота в конвертере, включающий завалку лома, сыпучих, 1 заливку чугуна, продувку окислителем под .большим давлением, при котором происходит взаимодействие кислорода в газообразном состоянии с азотом j1J, Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает получение низких содержаний азота после продувки, так как газовая фаза является не единственным источником поступления азота в металл. 20

Известен способ выплавки стали с низким содержанием азота, .включающий загрузку лома, сыпучих материалов, заливку чугуна, продувку кисло, родом, по которому с целью понижения g5 содержания азота в стали чугун пред- варительно деазотируют в ковше f2J

Однако этим способом ттолучают содержание азота не выше заданного значения, потому что на конечное содер- 30 жанне азота в металле влияет не только его содержание в чугуне, Но также и в ломе, и,в окислителе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали с низким содержанием азота, включающий эавалку лома, присадку шлакообраэующих материалов 40 заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем с изменением положения Фурмы. С целью снижения содержания азота в металле степень интенсивности перемешивания ванны поддерживают изменением расхода

45 газообразного окислителя и положе, нием Фурмы (3),. при этом присадку шлакообраэующих ма териалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продувки, кроме того,за 1-3 мин до окон чания продувки присаживают газообраэующие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку ,производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу.

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет получать стабильно высокое количество металла, так как не обеспечивает заданное низкое содержание азота.

Это объясняется тем, что наряду с дутьевым режимом на содержание азота в металле влияет era содержание в чугуне, ломе, сыпучих, а также ре жим ведения плавки. !

Целью изобретения является повышение качества стали за счет получения в конце продувки металла с содержанием азота не выше заданного, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали с низким содержанием азота, включающему завалку лома, присадку шлакообразукщих материалов, заливку чугуна, продувку ванны, газообразным окислителем с изменением положения фурмы, по первому варианту завалку лома осуществляют иэ соотношения

15 (/ М / - 0,002) ° Q

Лс

< / Н /„+ / и /„) (H,) . 100 где . Л вЂ” количество лома, т;

/g/ и/М/л - содержание азота в чугуне и ломе соответственно, мас.Ъ; (Мст - верхний предел содержания азота в металле перед выпуском, мас,В;

- содержание азота в

2 дутье, об. Ъ;

0 - масса металлошихты, т, при этом присадку шлакообразующих материалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продувки, причем за 1-3 мин до окончания продувки присаживают гаэообразующие добавки в количестве 1-10 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу.

Согласно способу выплавки стали по второму варианту продувку ведут

1090724 газообразным окислителем с чистотой, по азоту, определяемой из соотношения

15 -(/ т4 /ст (/К/,, + /К/„) Л 100 при этом присадку шлакообразующих материалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продувки, причем за 1-3 мин до окончания продувки присаживают газообразующие добавки в количестве 1-10 кг/т а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку г5 производят струей, затопленной в шлакометаллическую фазу.

Согласно способу выплавки стали ,по третьему варианту осуществляют предварительную деазотацию чугуна 20 до содержания азота в нем, определя-. емого иэ соотношения

15 (/ /cT

/и„( (!4;

0,002) ° g г5 при этом присадку шлакообразующих материалов заканчивают до истечения

65-70% общей продолжительности продувки, кроме того за 1-3 мин до окончания продувки присаживают газообразующие добавки,в количестве 110 кг/т, а после получения в металле концентрации углерода 0,10-0,15% продувку производят струей, затопленной в шпакометаллическую фазу.

На чертеже изображена зависимость положения фурмы по высоте Н от времени продувки.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что содержание азота в металле в конце окислительной плавки определяется рядом вэ аимосвязанных между собой факторов.

Действие этих факторов различно в зависимости от конкретных условий и конечного содержания азота в стали. В данном способе взаимосвязь ,между основными факторами выражается в виде соотношения, учитывающего верхний предел содержания азота в металле в конце процесса. Это соотношение получено по результатам теоретических и экспериментальных исследований механизма массообмена .азота из окислительной атмосферы с . расплавами железа и промышленных экспериментов на агрегатах различной емкости. В зависимости от конкретных технико-экономических условий 60 предлагаемый способ (и его варианты) позволяют загружать различное количество лома, использовать чугун и окислитель различной чистоты по азоту, но прн условии выполнения указан-65 ного соотношения. Выполнение данного соотношения, а также присадка шлакообразукнцих не позднее 65-703 продолжительности продувки, добавка в ванну за 1-3 мин до окончания продувки газообраэующих материалов в количестве 1-10 кг/т и продувка затопленной в шлакометаллическую фазу струей при содержании углерода в ванне ниже 0,10-0,153 обеспечивают получение в металле в конце плавки содержание аэота, не выше затганного предела.

По данному. способу после ввода последней порции шлакообразующих должно быть достаточно времени.для удаления внесенного в ванну вместе с присаживаемым:материалом азота. Это время примерно составляет 30-35% от продол>кительности продувки, более точно установить его нельзя. Поэтому период ввода присадок установлен не позднее

65-70% от общей продолжительности продувки.

В конце продувки ванны газообраз ным окислителем, вследствие перехода процесса во внутридиффузионный режим,резко снижается скорость окисления углерода, количество выходящих газов и увеличивается приток азота в струю окислителя иэ атмосферы. Для исключения этого дополнительного источника азота в предлагаемом способе за

1-3 мин до окончания продувки присаживают газообразующие добавки в количестве от 1 до 10 кг/т, продувку. при содержании углерода 0,10-0,15% производят затопленной струей. Количество газообраэующих материалов обусловлено тем, что ниже 1 кг/т эффект недостаточен, а вькае 10 кг/т слишком сильное охлаждение и вспени:вание ванны могут повлиять на нормальный ход процесса.

Пример. Выплавляют малоугле-. родистую сталь марки 08IQ в 350-титонном конвертере. Шихтовка плавки: лом, чугун 310 т, известь 16 т.

Состав чугуна,Ъ 5» 0,78; Мт 0,97„

5 0,021; E? 0,11; М 0,0030. Содержание азота в продуваемом кислороде

0,075%. По ходу продувки прнсаживают

14 т извести присадками по 2 т. Последнюю присадку извести производят на 11 минуте продувки. Продувку ведут 20 мин. Средняя интенсивность дуTья 1150 м7мин °

Положение фурмы изменяют следующим образом (см. чертеж). За 2 мин до окончания продувки в ванну присаживают 1 т известняка.

В соответствии с предлагаемым способом в данной плавке содержание азота в стали на выпуске не должно превышать 0,0025%, фактически меташ; содержит 0,0024% азота.

В таблице приведены результаты нескольких опытных плавок, подтвер1090724 ждающих эффективность данного способа (и его вариантов), Во всех плав;ках присадку шлакообразуюших производят не позднее 65-70% времени продувки, в конце продувки за 1-2 мин до окончания присаживали до 1,5 т ,известняка, а продувку. при со держании углерода менее 0,10 ,0, 15% проводили затопленной стру* ей.

IN/„, ф

И, Номер плавки

Заданное Фактическое

0,041

0,055

0,020

0,011

2778

100

7992

8025

8118

9889

2823

0,06

0,072

0,05

100

9891

115

0 05

" При заданных /,й /, / К /, / N / не должна превышать 36 т; (II ) масса лома в металлошихте

ФМ

При заданных А, / Й /< / 8 /, / Й / содержание азота в окислителе не должно превышать 0,015В по объему.

При заданных А, / Й /, / N /, (Й должно превышать 0,00303.

Во всех трех случаях не выполнены требования, вытекаюшие из трех вари антов. Поэтому содержание азота пре- 4() .вышает заданный уровень.

Таким образом использование предлагаемого способа выплавки (и его . вариантов) стали обеспечивает в конце плавки содержание азота в ме- 45 талле, не превышающее заданный верхсодержание азота в чугуне не ний предел (для условий примера

0,0025%), что гарантирует получение металла высокого качества. Способ опробован в промышленных условиях.

Содержание азота в 96,4% плавок не превышало заданного уровня. В результате выход годного увеличился с 62,ДВ (1978 г.) до 81,5 (1980 r.), что дв ет экономический эффект 4,2 руб./т.

ВНИИПИ . Заказ 3016/23

Тираж 5 40 Подпи сно@

ЮЮ ФЮ юююю мюю эм

ФиЛиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 1I poeктная, 4

Ж Ю

Юанем ep dw, юлю

О, 0 0.30

0,0020

0,0030

0,0038

0,0020

0,0040

0,0037

0,0100

0 0030

0,0025

0,0020

0,0035

0,0025

0,0030

0,0020

0,0030

0,0031

Способ выплавки стали с низким содержанием азота (его варианты)

Патент 1090724