Способ выплавки стали

Способ выплавки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свмд-ву (22) Заявлено 040480 (21) 2903584/2?-02 с присоединением заявки No (23) Приоритет

Опубликовано 301181. Бюллетень No 44

Дата опубликования описания 301181

<>885283

Ф

Р К„з

С 21 С 5/04

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

/ (53) УДХ669.183. .232.28 (088. 8) 4

Ю .Ф.Воронов, В.А.Дворянинов, А ° А.Голубев, И.A.Баранник

A.À.Ïåòðóíüêî, Н.И.Глоба, А.A.Êóðäþ îâ, A.Â.Ãððáôíþêoâ

М.Л.Рудницкий, В.Е.Купершток, Н.П.Семенов и В.П.Игнатьев !

3 !

--.---- «1 (72) Ав.торы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству стали в подовых сталеплавильных агрегатах.

Известны способы наведения шлака при выплавке стали в подовых сталеплавильных агрегатах путем введения шлакообразующих присадок на основе боксита и плавикового шпата для улучшения физико-химических свойств шлака, таких как жидкоподвижность, вяэ; кость и др.(1).

Однако боксит как минеральное сы- рье содержит в своем составе повьхаеиное содержание кремнезема, в результате чего при его присадке в ванну снижается основность шлака, и, как следствие, ухудшается,его серопоглотительная способность, а кроме того он не содержит в своем составе элементов, способных восстанавливать окислы железа в сталеплавильных шлаках, что также,не способствует снижению окисленности металла и интен« сификации процесса десульфурации.

Высокая влажность боксита (более

20%) приводит в ряде случаев к насыщению металла водородом, а,также требует разработки мероприятий для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала при вводе его в сталеплавильные агрегаты.

Плавиковый шпат,,обладая некоторыми преимуществами перед бокситом (отсутствие влаги, более эффективный разжижнтель шлака), также имеет ряд существенных недостатков: является остро дефицитным материалом, поэтому применяется .только для выплавки ограниченного сортамента сталей, также как и боксит не содержит в своем составе элементов, способных восстанавливать окислы железа шлака.

Наиболее близким к предлагаемому !

5 по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ выплавки стали, сущность которого заключается в том, что на поверхность шлака в период плавления

20 и доводки металла подают разжйжанщие. добавки в виде ставролитового концентрата, который является побочным про дуктом, образующимся при обогащении полиметаллическйх руд и имеющий

25 следующий состав, Ъ: AQO> 48-50;

SiOg 25-28 FegO 13-15. TjOg 2-3;

ZrO 1,0-1,5 (2). °

Недостатком этого способа является.наличие в ставролитовом концент30 рате значительного количества крем885283 неэема (25-28%), для связывания кото-. рого в шлаке необходимо дополнительно вводить известь. Кроме того в, сосI таве концентрата отсутствуют элементы, способные восстанавливать окислы железа шлака, что не обеспечивает повышения серопоглотительной способности шлака, а наличие в его составе .Fe>O (13-15%), усугубляет этот фактор, окисленность шлака и металла не снижается, что отрицательно сказы.вается на качество стали. 1О

Цель изобретения — повышение качества стали за счет снижения окисленности металла и шлака и повышение серопоглотительной способности шлака.

Поставленная цель достигается тем, 15 что в способе выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающем подачу на поверхность шлака в период доводки раэжижающих шлак добавок в качестве разжижающей шлак добавки используют шламы производства и переработки магния и магниевых сплавов, содержащие 40-80% суммы хлоридов щелочных и щелочноземелв-.. ных металлов и 5-20% металлического магния, которые подают на шлак в количестве 1-6 кг/т стали за 1035 мин до окончания. доводки.

Наличие в магнийсодержащем шламе металлического магния, который при температурах сталеплавильного про- 30 цесса является сильным раскислителем, приводит к существенному сниже-. нию окисленности шлака, что,. в свою очередь, уменьшает и окисленность контактирующего со шлаком металла. 35

Входящие в состав шлама хлориды являются легкоплавкими соединениями (Ьп„ 800"С) и оказывают сильное раэжижающее действие на шлак, способствуя быстрому растворению извести и получению гомогенного малоокисленного шлака с высокой серопоглотительной . способностью.

Таким образом, использование магнийсодержащего шлама позволяет од- 45 новременно снизить окисленность расплава и повысить жидкоподвижность шлака. В этих, условиях существенно интенсифицируется процесс десульфурации металла (за счет снижения окис- 5О ленности шлака, его высокой жидкоподвижности и гомогенности) и снижается расход раскислителей и легирующих добавок (за счет меньшей окислениости металла и шлака).

Количество магнийсодержащего шлама 1,0-6,0 кг иа 1 т стали определяется необходимостью получения определенного химического состава шлака, в частности,.по содержанию в нем окислов железа и физических свойств dO (жидкоподвижности шлака). Выбранное количество шлама обеспечивает возможность получать малоокисленные активные шлаки, обладающие хорошей серопоглотительной способностью при,65 всем наблюдающемся на практике диапазоне окисленности и гетерогенности исходного сталеплавильного щлака.

Расход магнийсодержащего шлама peewee 1,0 кг на 1 т стали не обеспечит заметного снижения окисленности расплава и повышения жидкоподвижности шлака и малоэффективен. увеличение расхода магнийсодержащего шлама более б кг на 1 т стали не даст дополнительногс положительного эффекта при использовании его в реальных условиях производства стали и приведет к увеличению затрат.

Оптимальный расход магнийсодержащего шлама определяют в каждом конкретном случае опытным путем в зависимости от окисленности и физических свойств. При максимальной окисленности и минимальной жидкоподвижности исходного шлака расход шлама устанавливают ближе к верхнему пределу и наоборот.

Присадка магнийсодержащего шлама за 10-35 мин до окончания доводки обеспечивает формирование малоокисленного с повышенной серопоглотительной способностью шлака к моменту присадки в ванну раскислителей и легирующих добавок (при частичном или полнЬм раскислении и легировании стали в печи) или к моменту выпуска плавки (при полном раскислении и легировании стали в ковше) для условий выплавки практически всего сортамента сталей в подовых сталеплавильных агрегатах.

При частичном или полном раскислении и легировании стали в печи время ввода шлама устанавливают ближе к верхнему пределу, а при .полном раскислении и легировании стали в ковше — ближе к нижнему пределу. Присадка магнийсодержащего шлама менее чем за 10 мин до окончания доводки не обеспечивает полного его усвоения шлаком и приведет к снижению положительного эффекта. Присадка шлама более чем эа 35 мин до окончания доВодки нецелесообразна, так как в этом случае возможно повторное окисление расплава кислородом атмосферы печи.

Содержание в.шламе металлического магния и суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов в пределах соответственно 5-20 и 40-80% обеспечивает получение малоокисленных и жидкоподвижных шлаков с высокой серопоглотительной способностью при реальных сталеплавильных процессах.

Применение шлама с содержанием магния менее 5% не обеспечивает необходимого снижения окисленности печного шлака, а использование шлама с содержанием магния более 20% может привести к образованию сухого малоподвижного шлака с низкой сероцоглотительной способностью и затруднит удаление образовавшегося шлака из сталеплавильного агрегата.

885283

Формула изобретения

Составитель Л.Баркевич

Техред А.Бабинен Корректор Г.Назарова,Редактор Е.Лушникова

Заказ 10451/35 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул..Проектная, 4

Использование шлама с содержанием суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов менее 40% не обеспечивает необходимой жидкоподвижности образующегося шлака с пониженным содержанием окислов железа (за счет восстановления окислов железа металлическим магнием), в результате чего эффективность использования .шламов снизится.

Использование шламов с содержанием в них суммы хлоридов щелочных и щелочноэемельных металлов более 80% нецелесообразно, так как может привести к образованию шлака, оказывающего агрессивное воздействие íà огнеупорную футеровку сталеплавильного агрегата.

Способ выплавки стали осуществляют следующим образом.

При выплавке низколегированной стали 14ХГС в 300-тонной мартеновской печи за 30 мин до конца доводки в ванну последовательно через 1,3 и 5 .эавалочные окна вводят равными порциями 900 кг(3 кг/т)магнийсодержащего шлама следующего химического состава, %:Mg 15,0; (Мдс1 + KCl + NaC1 +

+ СаС1о) -72,0; Mga остальное. Магнийсодержащий шлам вводят в металлических герметичных бочках (это исключает попадание влаги) емкостью по

100 кг. Через 6,5 мин жидкоподвижность сформированного присадкой магнийсодержащего шлама возрастает в 2 раза, его основность увелйчилась с

2,4 до 2,6 ед., а содержание окислов железа в шлаке и кислорода в металле снижается соответственно с 19,2 до

10,4% и с 0,052 до 0,045%. Скорость обессеривания металла возросла на

25%. Через 1,0 мин после присадки шлама в ванну вводят раскислители (по обычной технологии), а через 30 мин выпускают плавку.

По сравнению с выплавкой аналогичной марки стали беэ использования для наведения шлака магнийсодержащего шлама расход раскислителей (SiMn3 сократился на 6,5%, содержание серы в готовом металле снизилось с 0,031 до

0,027%, а выход жидкой стали увеличился на 0,2%.

Магнийсодержащий шлам является отходом, образующимся при производстве и переработке магния и магниевых сплавов, и не находит до настоящего времени применения в народном хозяйстве, вывозится в отвал.

В местах накопления магннйсодержащего шлама ухудшается экология окружающей среды, так как он легко разрушается под воздействием атмосферных осадков, загрязняя прилегающие вод ные бассейны.

Использование магнийсодержащего шлама в металлургической отрасли поз;валит решить вопрос его утилизации и

15 даст эффект, который составит около-.

220 тыс,руб. при выплавке 1 млн.т стали за счет сокращения расхода раскислителей и легирующих добавок, улучшения качества стали и повышения выхода жидкой стали.

Способ выплавки стали в подовых

25 сталеплавильных агрегатах, включающий подачу на поверхность шлака в период доводки раэжижающих шлак добавок, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения качества стали за счет снижения окисленности металла и шлака и повышения серопоглотительной способности шлака, в качестве разжижающей добавки используют шламы, производства и переработки магния и магниевых сплавов содержа .щие 40-80% суммы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов и 5-20% металлического магния, которые подают на шлак за 10-35 мин до окончания

40 доводки в количестве 1-6 кг/т стали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологическая инструкция

Р М-17-76 Череповецкого ордена Ленина

45 металлургического завода им. 50-лети

СССР по выплавке стали в основных мартеновских и двухванных печах завода, 1977, с. 19-20.

2. Авторское свидетельство СССР

5р 9 501078, кл. С 21 С 5/52, 1974.