SU988879A1 - Способ продувки металла кислородом - Google Patents

Description

454) СПОСОБ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА КИСЛОРОДОМ

1

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретнее - к вьошавке стали различного назначени  в дуговых печах с использованием газообразного кислорода дл  окислени  примесей.

Известен способ гфрдувки жидкого металла в дуговой печи окислительным газом , при котором интенсивность ввода газа по ходу продувки регулируют в зависимости от состава и температуры расплава и скорости окислени  углероДа 1 .

Однако данный способ не позвол ет получать низких содержаний азота в расплаве , гдК как не исключает кнжекции струей окислительного газа атмосферы 1речи, поскольку не предусматривает сокращени  рассто ни  по ходу обезуглероживани  от среза фурмы до поверхности ванны. Изменение интенсаюности ввода окислительного газа не позвол ет сократить угар железа и расход ккслорода без увеличени  длительности продувки, так КАК при уменьшении интенсивности ввода

газа снижаетс  степень перемешивани  расплава. Поэтому сокращение расхода окислительного газа и, следовательно, угара железа рационально лишь при сохранении прежней степени перемешивани .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ продувки металла в печи через водойх аждйбмую вертикальную фурму. Продувка металла кисло10 родом производитс  при одном фиксированном положении среза фурмы относительно поверхности ванны - обычно 25ОЗОО мм, и это положение среза по ходу продувки не мен етс  f 2 J .

15

Одашко в проиессе продувки кислородом уменьшаетс  содержание углерода в металле, что при неизменном рассто нии среза фурмы поверхность ванны приводит к насыщению расплава азотом за

20 счет ивжегапга кислородной струей атмосферы печи.

Повышение содержани  азота в малоуг леродистых стал х (до О,О16% при со3SSSe7

держшпшх углерода 0,01-0,05%) не позвол ют получать нестареющий по магнитным и механическим свойс гвам холош окатаз-1ый тшст.i С другой стороны, неизменное во врем продувки положение среза фурмы относительно поверхности ванны не позвол ет С1шзить инжекцию атмосферы струей кислорода и сократить расход последнезгчэ к концу продувки, так как при этом сокращаетс  газодинамическое воздействие струи на металл, уменьшаетс  степень перемешива1ш  и, следовательно, глубина обезуглероживани  расплава. Сохранить газодинакжческое воздействие струи на расплав при уменьшении расхода кислорода возмолшо, лишь уменьшив рассто ние срез фурмы - поверхность расплава. Цель изобретени  - сокращение угара железа, расхода кислорода и насыщени  металла азотом. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что согласПо способу продувки металла кислородом в дуговой печи через водоохлаждаемую фурму по мере снижени  содержани  углерода в расплаве уменьшают отношение рассто5ши  от среза фурмы до поверхности ванны металла к диаметру выходного сечени  кислородной струт с 12-20 до 0,5-5, а расход кислорода на 1 т металла - с О,ЗО-0,42 до 0,08-0,20 . Применение указанных приемов позво л ет исключить заметаливание фурмы шлакометаллической эмульсией в период продуташ металла кислородом, поскольку опускание среза фурмы Происходит по мере уменьшени  кипени  металла в про цессе обезуглероживани . При этом заметно сокращаетс  инже1ши  азота в 1шслород11ую струю. По вл етс  возможность сократить расход кислорода дл  обезуглерожнвазш  металла без увеличени  длительности окислителънохч) период так как сохран етс  газодинамическое воздействие струи на металл. За счет сокращени  расхода кислорода снижаетс  угар железа при продувке. Параметр-отношение рассто ни  от среза фурмы до поверхности ванны к диаметру выходного сечени  струи позвол ет однозначно определитль газодинам ческое воздействие струи на ванну мета ла при различных диаметрах)Српла фурм расходах и рассто ии х от среза мы до поверхности ванны. Такой критерий удобно св зываЗЕЪ со временем и содержанием углерода -в металле по ходу про дуыси ванны кислородом.

Исход  из данных опытно-промышле1шых плавок, устанавл)1вают, что при диаметре выходного сечешш струи, равном 20-25 мм, оптимальным уменьшешгем отаошени  рассто ни  от среза фурмы ДО поверхности ванны к диаметру выходного сечени  струи  вл ютс  величины с 12-20 до 0,5-5, что исключает заметаливание фурмы брызгами шлакометаллической эмульсии в начале кипени , в процессе его проведени . Опускание сре за фурмы в начале продувки на величину отношени  менее 12 приводит к замета-  иванию lyrpjfAbi, а более. 20 - к насыще- нию металла азотом. Сообразно этому нецелесообразны отношени  менее 0,5 и более 5 в конце продувки. Уменьшение расхода газа в- начале продувки менее 0,30 м /мин на 1 т металла удлин ет окисл11тельный период, а более 0,42 м /мин - приводит к повышенному угару железа. Сокращение расхода кислорода в конце продувки до величины менее 0,08 м /мин на 1 т металла приводит к заметаливанию фурмы, а более 0,20 м /мин - к повышенному угару железа и расходу хшслорода . Пример. При вьншавке стали 20 дл  трубной заготовки в ЮО-тонную дуговую печь загружают скрап, чугун, известь (30 кг/т), железорудные материалы (25 кг/т). После расплавлени  шихты и проведени  дефосфора ии приступают к продувке металла кислородом. Устанавливают срез фурмы с диаметром выходного сечени  струи, равным 20 мм, на рассто ние 400 мм от поверхности ванны (при этом отношение рассто зш  от среза фурмы до поверхности ванны к диаметру выходного сечени  струи составл ет 400:20 20). Определ ют содержание углерода, которое равно 0,6% и подают кислород на ФУР.МУ с расходом на 1 т, равным 0,42 . При снижении содержани  углерода в металле до 0,5О, 0,40, 0,35, 0,30, 0,20 и 0,12% срез фурмы, устанавливают на 360, ЗОО, 200, 1ОО, 8О и 10 мм, а расход кислорода на 1 т металла снижают до 0,4О, 0,36, О,30, О,26, О,24, 0,20 соответственно и заканчивают продувку при последних значени х указанных величин , что соответствует отношению 1О: ,5. Угар железа сокращаетс  на 2,1%, расход кислорода на 28%, а насьшение металла азотом на 47%. П р и м е р 2, При вБШлавке стали 25Г2С в 100-то1шьгх дуговых печах после расплавлени  шихты приступают к продувке металла кислородом. Устанавливают срез фурмы с диаметром выходного сечени  струи, равным 25 мм, на расстошше 300 мм (при этом отношение рассто ни  от среза фурмы до поверх ности ванны к диаметру выходного сече- нй  струи составл ет 300:25 12). Определ ют содержание углерода в металле, которое равно 0,46%, и подают кислород на фурму с расходом на 1 т, равным 0,36 . При снижении содернсани  углерода до 0,40, 0,30, 0,20 и 0,15% уменьшают отношение рассто ни  от срез фурмы до поверхности ванны к диаметру выходного сечени  струи до величины 10, 8, 6 и 5 соответственно, а расход кислорода на 1 т металла до 0,28, 0,20, 0,18 и 0,14 м /мин соответственно . При последних указанных величинах заканчивают продувку. Угар железа со- крашаетс  на 1,8%, расход кислорода на 34%, а насьш1ение металла азотом на 33%.

Пример 3. При выплавке углеродистой стали Ст 5 в бО-тонной духчэвой печи после расплавлени  шихты н проведени  дефосфораыни приступают к продувке металла кислородом. Устанавливают срез фурмы с диаметром выходного сечени  струи, равным 20 .мм, на рассто ние 32О мм от поверхности ванны (при этом отношение рассто ни  от. среза фурмы до поверхности ванны к диаметру выходного сечени  струи составл ет 320:20 ). Определ ют содержание углерода В металле, которое равно 0,20%, и подают кислород на фурму с расходом на 1 т, равным 0,ЗО . При снижении содержани  углерода в металле до 0,16, 0,12, О, О 5% уменьшают отношение рассто ни  от среза фурмы до поверхности

24%, а насыщение металла азотом на 38,7%.

Опробование предлагаемого способа продувки металла кислородом в мошных

100-ачэнных дуговых печах .показывает, что за счет снижени  угара жепеза {в среднем на 1,65%), расхода кислорода (в среднем на 27%) и насыщени  металла азотом (в среднем на 40%) годовой

экономический эффект на 1 т стали составл ет 2 руб. 06 коп.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ продувки металла кислородом в дуговой печи через водоохлаждаемую фурму, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  угара железа. ванны к диа гетру выходного сечени  струи до величины 12,6 и 2,75 соответ ственно, что соответствует рассто нию от среза фурмы до поверхности ванны 240, 180 и 55 мм соответственно, а расход кислорода на 1т металла до О,22, 0,11 и 0,08 м /мин. При последних указанных величинах заканчивают продувку гсислородом. Угар железа сократают на 1,05%, расход кислорода на расхода кислорода н насьш1ени  металла азотом, по мере снижени  содержани  углерода в расплаве уменьшают отношение рассто ни  от среза фурмы до поверхности ванны металла к диаметру выходного сечени  кислородной струи с 12-20 до 0,5-5, а расход кислорода на 1 т метал-, ла - с 0,30-0,42 до 0,08-0,20 MVMHH. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 248724, кл. С 21 С 5/52, 1969.,
2. 2.Михайлов О. А. Производство электростали с применением кислорода. М., Металлурги , 1964, с. 58.