SU929713A1 - Способ обработки жидкой стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретнее к технологии обработки жидкой стали. Известен способ обработки расплавленного металла, при котором продувку расплава осу ществл ют инертным газом через фурму, расположенную над поверхностью расплава или вблизи ее, при этом инертиый газ подают под да1ёлением 1-10 атм 1. Недостатком известного способу  вл етс  то, что даже и при столь высоком давлении инертного газа эффективное перемешивание металла, его дегазаци  и облагораживание от неметаллических включений не достигаетс . Наиболее близким по технической сущиост и достигаемому результату  вл етс  способ обработки жидкой стали, заключающийс  во вводе в сталь через продувочную фурму газом-носителем пороижообразного реагента в количестве 20-150 г/т стали в мин, содержащего 15-100% щелочноземельного металла, при этом глубина погружени  фурмы составл ет 60-85% от высоты столба жидкого мета п  12. Недостатком известного способа  вл етс  невысока  степень использовани  щелочноземельного металла и повышенный расход такого металла из-за недостаточной высоты ртолба жидкой стали к, как следствие, ограниченного времени взаимодействи  между пылегазовой струей и металлом. Целью изобретени   вл етс  повьпиение степени рафин1фовани  металла и уменьшение расхода порошкообразного реагента. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе обработки стали, включающем ввод через продувочную фурму в сталь газом-носителем порошкообразного реагента в количестве 20-150 г/т стали в мин, со ержащего 15 100% щелочноэемельисно металла, перед продувкой порошкообразными реагентами в течение 10-15 с подают газ-носитель при погружении продувочной фурмы в жидкую сталь на глубину 86-95% от высоты столба металла .. Повышение глубины ввода щелочноземельного металла приводит к увели {ению времени коитакта реагента со сталью. При этом созд 39 ютс  более благопри тные услови  дл  взаимо действи  щелочноземельного металла с жидкой сталью и возрастает степень его усвоени . Вследствие этого повышение глубины ввода щелочноземельного металла приводит к снижению его расхода при одинаковом эффекте обработки. Прерывистый ввод порошкообразного реагента в газ-носитель способствует дальнейшему уменьшению его расхода, так как в период времени между вводом предыдущей и последу ющей порции поро1Ш а происходит более полное завершение реакций десульфурации за счет дальнейшего перераспределени  продукта реакции между металлом и шлаком. Сущность способа обработки жидкой стали заключаетс  в следующем. Обработку металла реагентом ведут в ковше после раскислени  стали известными способами . Раскисление стали осуществл ют, например , кремнием, марганцем, алюминием или цругкм раскислителем. Перед началом погружени  фурмы через нее начинают подавать газ-носите ль, затем . фурму ввод т в жидкую сталь на глубину 86 95% от высоты столба металла. После погруж ни  фурмы на заданную глубину продолжают подавать газ-носитель в течение 10-15 с, после чего осуществл ют продувку порошкообразны реагентом в виде суспензии. Порошкообразный реагент может вводитьс  прерывисто с интервалом времени между- окон чанием предыдущего и началом последующего ввода, равным 0,5-1,5 мин, и с уменьшением его расхода с интенсивностью 1-5% в мин до величины, равной 50-90% от его расхода в начале продувки. Включение и прекращение подачи порошка может осуществл тьс  также при положении фурмы над уровнем металла. В качестве порошкообразного реагента можно использовать материалы, содержащие щелочноземельные и редкоземельные металлы например силикокальций, магний, карбид каль ци , окиси кальци  и магни , силициды РЗМ и др. Щелочноземельные и редкоземельные реагенты могут вводитьс  в смеси с компонентами , повышающими эффективность воздействи  их на металл, или улучшающими шлакообразование, сопутствующее обработке металла реагентом. Такими компонентами могут быть. Например, алюминий, плавиковый шпат и др. Перед продувкой металл может быть обработан жидким синтетическим шлаком или шлакообразующими смес ми. Минимальное значение глубины погружени  фурмы в мета)ш (86%) обосновьшаетс  тем, что, начина  с этой глубины, создаютс  наиболее оптимальные услови  (минимальные по Времени) обработки всего объема металла ковша. Максимальное значение глубины погружени  фурмы в металл (95%) ограничено значением, превышение которого может привести к опасности механического повреждени  дниша ковша газовой струей с твердым порошкообразным реагентом. Минимальное (10 с) и максимальное (50 с) значени  времени подачи газа-носител  после погружени  фурмы на заданную глубину обосновьгеаютс  соображени ми необходимости получени  установившегос  режима подачи газа в системе, обладающей вследствие сжимаемости газа значительной инерционностью при продувке металла в ковщах (малой до 100 т) и (большой 100-350 т) емкости соответственно. Минимальный (0,5 мин) и максимальный vl,5 мин) интервалы времени между моментами ввода порций порошкообразного реагента выбирают исход  из необходимости завершени  реакций перераспределени  продуктов реакции между металлом и шлаком при длительности цикла продувки металла порошком до 3 мин и 4-8 мин соответственно. Повышению использовани  реагента способствует также уменьщение его расхода к концу продувки до 50-90% его первоначальной величины в св зи с уменьшением температуры по ходу продувки и, как следствие, повышением рафинирующей способности кальци . При этом уменьшение расхода реагента ниже 50% его первоначального значени  приводит к значительному звеличению длительности продувки металла, а повышение его более 90% обуславливает значительное снижение эффективности этого технологического приема. Минимальное (1% в мин) и максимальное (5% в мин) значени  интенсивности снижени  расхода порошкообразного реагента принимаютс  соответственно дл  гор чего (с температурой более 1610С) и холодного (с температурой ниже 1650°С) металла. . Пример. Металл вьщлавл ют в лабораторной дуговой электропечи садкой 1,5 т. После раскислени  металла ферромарганцем, ферросилицием и алюминием его продувают порошкообразным реагентом силикокальцием марки СК-30. Базовый химический состав всех опытных плавок примерно одинаковый и среднее содержание элементов составл ет, % 0,1 углерода, 1,5 марганца, о,оз алюмини . В качестве критери  степени обработки металла реагентом используют величину изменени  содержани  серы в нем в результате продувки. В табл. 1 приведены результаты, полученные при продувке опытных плавок порошкообразным реагентом по предлагаемому способу , в сравнении с данными плавок, обработанных по известному способу.

Как видно из табл. 1 по предлагаемому способу степень десульфурации металла значительно выше, чем при обработке известным способом.

В табл. 2 приведены результаты, полученные при прерывистом введении порошкообразного реагента в металл опытных плавок.

При такой технологии достигаетс  дальнейшее снижение расхода щелочноземельного металла (по сравнению с известным способом - на 64-210 г/т, с одноразовой продувкой на 24-70 г/т).

В табл. 3 приведены результаты обработки металла с уменьшением расхода реагента к концу продувки. Продолжительность периода

подачи чистого газа-носител  в начале продувки составл ет на всех плавках 25 с.

Постепенно регулируемый (по ходу продувки металла) ввод реагента позвол ет снизить суммарный расход кальци .

Таким образом, при обработке жидкой стали по предлагаемому способу повьшпетс  экономичность процесса за счет повышени  степени рафинировани  металла и уменьшени  расхода реагента.

Внедрение в практику производства стали такого способа ее обработки позволит получить качественную сталь с меньиопли затратами и расходом технологических добавок, что будет способствовать снижению себестоимости металла

Таблнца 1

Предлагаемый 1

15

840

300

20

20

500

50

200

5 6

840 800

7 8

500 200

0,040

0,002

0,042

80,036 0,003

0,033

0,022

0,029 0,007

0,040

0,027

0,013

8570,041 0,0130,028

7580,036 . 0,0100,026

0,015

0,029 0,014

80,039 0,031 0,008

1

Таблица 2

Таблица 3

Claims (3)

Формула изобретения

1. Способ обработки жидкой стали, заключающийся во вводе через продувочную форму в сталь газом-носителем порошкообразного реагента в количестве 20—150 г/т стали в мин, содержащего 15-100% щелочноземельного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения степени рафинирования металла и уменьшения расхода порошкообразного реагента, перед продувкой порошкообразными реагентами в течение 10-15 с подают газ-носитель при погружении продувочной фурмы на глубину 86-95% от высоты столба металла, после чего на той же глубине осуществляют продувку порошкообразным реагентом.

2. Способ поп. 1, отличающийс я тем, что, порошкообразный реагент вводят прерывисто с интервалом времени между 40 ‘окончанием предыдущего и началом последующего ввода, равным 0,5-1,5 мин.

- ' 3. Способ по пп.1 и 2, отличающий с я тем, что расход порошкообразного реагента уменьшают с интенсивностью 1 - 5% 45 в мин до величины, равной 50-90% от его расхода в начале продувки.