Способ внепечной обработки металла

Способ внепечной обработки металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность нового способа, ключа ющего выпуск металла в ковш с частью печного рафинировочного шлякз и присадку твердых шлакообразующих материалов в количестве до 2 % от массы плавки, состоит в том,что в ковш первоначально выпускают (10-30 %) мета/i ла и (40-80 %) печного рафинировочного шлака, после чего присаживают твердые шлакообразующие материалы при соотношении общей мзссы печного рафинировочного шлака в ковше к массе твердых шлакообразующих материалов 1,2-1,9. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕГКИХ

РЕГПУБЛИК (st)s С 21 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР. (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808595/02 (22) 21.02.90 (46) 23.07.93. Бюл, М 27 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) Ю.А,Коваль, Б.П.Крикунов, Н,И.Попик, В.Н.Щербина, Г,С.Легостаев, В,И.Савчуков, Ю.М.Неровный, А.С.Гарченко и Б.В.Солодовников (56) Черная металлургия, Бюл. ин-та "Черметинформация", 1989, вып. 2, с, 56 — 58. (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ

M ЕТАЛЛА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки металла.

Цель изобретения — повышение эффективности рафинирования в качестве металла.

Поставленная цель достигается тем, что по способу внепечной обработки металла, включающему выпуск металла в ковш с частью печного рафинировочного шлака и присадку твердых шлакообразующих материалов в количестве до 2 % от массы плавки, в ковш выпускают(40 — 80) % печного рафинировочного шлака и (10 — 30) % металла, после чего присаживают твердые шлакообразующие материалы при соотношении общей массы печно о рафинировочного шлака в ковше к массе твердых шлакообразующих материалов 1.2 -1.9.

„„. Ж „„1828873 А t (57) Сущность нового способа, включающего выпуск металла в ковш с частью печного рафинировочного шлака и присадку твердых шлакообразующих материалов в количестве до 2 % от массы

D плавки, состоит в том, что в ковш первоначально выпускают (10 — 30 %) метал ла и (40 — 80 %) печного рафинировочного шлака, после чего присаживак т твердые шлакообразующие материалы при соотношении общей массы печного райинировочного шлака в ковше к массе твердых шлакообразующих материалов

1,2-1,9, 1 табл, Предлагаемый способ осуществляется следующим образом, В печи в рафинировоч- ь ный период плавки путем присадки шлако- р образующихматериалов и раскислителей формируется рафинировочный шлак. При готовности плавки к выпуску металл вместе с печным шлаком сливают в ковш, при этом выпуск ведут таким образом, чтобы обеспе- 4 чить первоочередной слив печного рафини-,(p3 ровочного шлака, В момент выпуска (40-80) % печного рафинировочного шлака и (10-30) % металла осуществляют смешивание печного шлака, находящегося в ковше, с твердыми шлакообразующими материалами, присаживаемыми непосредственно в ковш, Более ранняя присадка твердых шлакообразующих материалов, т. е. до выпуска 40 % рафинировочного шлака и 10 % металлэ. приводит в ряде случаев к "зако. ени о" (за1828873 мораживанию) части материалов на днище ковша, Более поздняя присадка, после выпуска

80 $ печного рафинировочного шлака и 30 металла, снижает эффективность рафинирования, т. к, происходит более позднее шлакообразование, рафинировочный потенциал шлака используется не полностью и к концу выпуска он имеет гетерогенную структуру, 10

Присадка твердых шлакообразующих материалов непосредственно в шлак, представляющий по отношению к твердым материалам активную среду, способствует быстрому их растворению и формированию 15 уже в первый период выпуска, когда высок гидродинамический напор струи сливаемого металла, активного рафинировочного шлака. При этом высокая эффективность рафинирования имеет место уже в самый на- 20 чальный период выпуска и обработки шлаком.

Наличие в ковше в процессе выпуска шлаковой эмульсии, состоящей из жидкого рафинировочного шлака и твердых частиц значительно увеличивает эффективность рафинирования, что объясняется тем, что термодинамическая активность твердых частиц, (к примеру, извести) практически равна 1, и при контакте таких части с металлом 30 достигается высокая степень рафинирования. Но этот процесс, как правило, лимитируется условиями удаления продуктов реакции, ассимиляцией их шлаком. 8 предложенном способе продукты рафинировоч- 36 ных реакций ассимилируется жидким компонентом шлаковой системы.

Поступление продуктов рафинировочных реакций, а также продуктов раскисления в шлак по ходу выпуска снижает 40 рафинировочную способность шлака, но одновременно с этим в предлагаемом способе идет параллельный процесс растворения в шлаке твердых шлакообразующих материалов, что не только поддерживает достаточ- 45 ный рафинировочный потенциал шлака по ходу выпуска, а и обеспечивает его опережающий рост.

Соотношение общей массы печного рафинировочного шлака в ковше к массе при- 50 саживаемых шлакообразующих материалов (TLLlM) составляет 1,2 — 1,9.

При отношении массы печного рафинировочного шлака к массе ТШМ менее 1,2 не происходит ускорение шлакообразования и 55 в ряде случаев из-за повышенной теплоотдачи происходит "закозление" ТШМ на дне ковша.

При увеличении укаэанного соотношеиия более 1,9 введение ТШМ не оказывает существенного влияния на рафинировочный потенциал шлака в ковше и при этом не достигается повышение эффективности рафинирования.

Предложенное сбалансированное количественное соотношение печного рафинировочного шлака и твердых шлакообразующих материалов и сам способ их применения позволяют получить более высокие качественные показатели металла за счет массовых долей МдО и FeO в шлаке, повышения его основности, более высокой эффективности рафинирования и, как следствие, уменьшается загрязненность металла неметаллическими включениями, увеличивается степень десульфурации.

Пример . Предлагаемый способ опробован при выплавке стали в 100-тонных дуговых печах.

Жидкий печной рафинировочный шлак формировали путем присадки в печь в период доводки шлакообраэующей смеси иэ извести и плавикового шпата, Раскисление шлака осуществляли присадками на шлак поршкообраэных кокса, ферросилиция и алюминия. После этого выплавку вместе со шлаком выпускали в заливочныи ковш. При этом наклоняли печь таким образом, чтобы первоначально выпустить преимущественно печной шлак, а затем металл. После выпуска (40 — 80) печного шлака и (10-30) ф, металла, количество которых контролироваAH визуально и по показателям крановых весов, в ковш из специализированного бункера присаживали беэ приостановки выпуска твердые шлакообразующие материалы: известь и плавиковый шпат, взятые в соотношении 1: 0,4. Затем осуществляли интенсивный выпуск остатков шлака и металла из печи.

Других изменений в технологию выплавки и внепечной обработки не вносили, Для устранения эффекта вторичного окисления и дополнительного раскисления стали и шлака на всех плавках на дно ковша перед выпуском помещали чушковый алюминий в количестве 1 кг/т металла, Показатели плавок, проведенных по известному и заявляемому способу приведены в таблице. Эффективность обработки оценивали по степени десульфурации металла. Из экспериментальных данных приведенных в таблице, следует, что предлагаемый способ в сравнении со способом прототипом позволяет более чем на 20 $ увеличить степень десульфурации во время выпуска металла. уменьшить степень загрязненности металла включениями, Кроме того выявлен ряд других косвенных положитЕльных моментов, связанных с применени1828873 ем предлагаемого способа. а именно улучшение стойкости футеровки, т. к, выпуск всего печного шлака устраняет его разрушающие действия на футеровку и не затрудняет заправку подины и откосов печи; снижение температуры перегрева металла в печи для обработки твердыми шлакообраэующими материалами на 15-200, т. к, используется тепло, вносимое дополнительно печным шлаком.

Формула изобретения

Способ внепечной обработки металла, включающий выпуск металла в ковш с час5 целью повышения эффективности рафинирования и качества металла, в ковш выпускают 40 — 80 ф печного рафинировочного шлака и 10-30 металла, после чего присаживают твердые шлакообразующие ма10

Показатели

Способ внепечной обработки

Степень десульфурации, (, Количество загрязненных полей э ения сул ьфи дными включениями кислородсодержащими включениями

Способи ототип

60

22,0

4,6

74

Остатки шлака на дне ковша

86

88

88

1,6

Заявляемый способ

69

81

88

83

Остатки шлака на дне ковша

1,6

64

79

84

88

88

Остатки шлака на дне ковша

1,1

1.2

1,4

1,6

1,8

1,9

ЗаявляеМЫЙ СПОсоб

60

14,1+

1,6

2,5

60

*) Определялось по оптимальному варианту.

Количество печного шлака, слитого к моменту присадки в ковш твердых шлакообразующих материалов, (, Количество металла, ОТЛИТОГО в ковш к моменту присадки твердых шлакообразующих материалов, (, Соотношение общей массы печного рафинироВОЧ НОГО шлака в ковше к массе твердых шлакообрээующих материалов тью печного рафинировочного шлака и присадку твердых шлакообразующих материалов в количестве до 2 ",(от массы плавки, отличающийся тем, что, с териалы при соотношени .1 общей массы печного рафинировочного шлака в ковше к массе твердых шлакообразующих материалов 1,2-1,9.