(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ(54) METHOD OF MANUFACTURING STEEL
.. -1 , .Изобретение относитс к металлургии черных металлов, конкретнее к способам производства стали в мартеновских печах с продувкой ванны кислородом при использовании скрап-рудйого процесса передела шихтовых материалов. Дл продувки ванвы кислородом, мартеновские печи реконструврованы с трехканальных на однокашльш е, что . тельно повышает пропускную способность дымовых трактов печи. Однако потенциальные тепловые возможности мартено&ских печей в этом случае снизились по сравнению с трехкабальными, что требу.ет строгого соблюдени условий шахто&KB плавок дл дост 1женн необходимых конечных пантометров готовой стали (тем пература, химсостав). При ведении плавки в таких сталешювшьных агрегатах (в том числе и в кислородных конверта pax). имеют место остановки продувки плавки или понижение интенсиввости продувки в случае прогара водоохлаждаемой фурмы и охлаждени расплава при втоы за счет попадани воды; смыва или прогара отдельных участков футеровки (roi. ловины конвертера, участка свода или участка передней стенки мартеновской печи); выхода.из стро автсматики и механизмов; организационных задержек. Расплав шихты в мартеновской ванне или в кислородном конвертере- в подобвь1к случа х характеризуетс такими промежуточными параметрами (недостаточное содержание углерода, низка тем пература расплава, не отвечающа уровню содержа1{ин углерода в данном рлучае), которые не способствуют достижению нео0ходш«1ых конечных параметров стали. Обеспечить дополнительный нагрев расплава за счет использовани физических тепловых возможностей агрегата невозможно . Известен способ выплавки стали, по которому при низксм содержании углеро да по расш1а|)лении в ванну добавл ют чугун или вдувают углеродсодержащий материал, нто позвол ет повысить температуру металла ij. Одвако введение чугуна приводит к свшкенвю качества стали. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ производства стали, включающий продувку ванны кисло родом, присадку теплоносител , доводку и раскисление стали {,2 Недостатком известного способа в л етс то, что использование теплонос тел (шлака производства силумина) пред усматриваетс в составе с металлоломом и чугуном. В этом случае положительное вли ние теплового эффекта сказываетс только в начальный период плавки, что не позвол ет корректировать температуру расплава в период доводки. Целью изобретени вл етс повыш& ние температуры расплава и качества стали.. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу произвосдва стали в мартеновской печи, преимущественно из химически холодных в низкотемпературных расплавов, включающему проду&ку ванны кислородом, присадку теплоносител , доводку и раскисление металла, в период доводки плавки в ванну ввод т ферросилиций гранулированный шлаковый и алюмокремшстый шлак при соотношении (1:2) - (1:3) с общим расходом 10-18 кг/т стали, после чего содержание углерода в металле корректируют до ливдой чугуна. Повышение температуры расплава (на 10-2ОС) обеспечиваетс за счет экзотермического воздействи на расплав вышеуказанных добавок. Псюыпюние качества стали (сШБкение неметаллических включений на 0,ОООЗ-О,ОООб абс.%) до стигаетс за счет развити теплового и физико-химического эффектов, совместно действующих и используемых затем в период доливки чугуна в расплав, как важных составл ющих дл рафинировани стали. Поэтилу сам процесс дрливки чугуна проходит в предварительно подготовленных услови х и рассматриваетс в данном случае не только как дл повышени температуры науглероживани металла, но и дл его рафинировани . При использовании предлагаемого спо соба в производственных услови х уточн ютс соотношени и расход используе мых материалов. Установлено, что максшйальный эффект достигаетс в случа х применени ферросилици гранулированного шлакового и алюмокремнистого шлака при соотношении (1:2) - (1:3) с общим расходом 1О-18 кг/т стали. При использовании выше указа нны1с материалов с соотношением (1:1) - (1:4) и соответственно расходе их в количестве 8-16 и 12-20 кг/т стали получают некоторое снижение эффекта от применени данного технического решени . Это объ сн етс тем, что снижение доли алюмокремнистого Шлака по отношению к ферросипицик гранулированному шлаковому, а равно и их общего расхода, вызывает снижение теплового баланса плавки и физико-хим№ческих свойств шлака (повышение в зкооти , снижение рафинирующих свойств шлака ). Увеличение доли алюмокремнистого шлака по отношению к ферросилицию гранулированному шлаковому и увеличению при этом их общего расхода, вызывает бурное протекание процесса доливки чугуна (выплески чугуна и шлака из печи) И одновременного рафинировани расплава. Это объ сн етс повышенной активностью введенных материалов, вызванной избыточным тепловым эффектом, который обеолечиваетс повышенным наличием алюм( а в их составе. Пример. Плавки провод т в 240тонных одноканальных, основных мартеновских печах, работающих скрап-рудным процессом с продувкой ванны кислородом, отапливаемых природным газом. Проведению плавок способствуют услови производственных ситуаций, указанные выше (см. причины остановок продувки хшавок). Металл в этих случа х содержит 0,250 ,55% углерода при тедлпературе 15551540°С . После ликвидации аварийных ситуаций на расплав присаживают сначала ферросилиций гранулированный шлаковый, затем алюмокремнистый щлак при соотношении (1:2) - (1:3) с общим расходом 1О-18 кг/т стали. Эти материалы примен ют без дополнительной подготовки. Погрузку шс производ т в шихтовом оч делении цеха раздельно в мульды объемом 1,75 м. После транспортировки в печной пролет на обычных железнодорожных шихтовых тележках мульды снимают и устанавливают в местах дл хранени подготовленных раскислителей к раскислению расплава, ввод т в печь с помощью завалочной мапганы. При этом материалы примен ют в соответствии с техническими услови ми: ферросийшшй гранулированный шлако№1й по ТУ,14-5-125-8О марки ФС гш, мас.%: кремний 14; угл&род 1,5; сера 0,4; фосфор 1,0; апюмпНИИ O,3; марганец O,5; хром 0,3, и апю мокремнистый шлак по ТУ 48-О1.05-12 -77, марки флюса дл производства стали АК-45, сос гава %: алюминий + кремний 30-6О; Ае2Оз 25-40; Si С и другда карбиды 15-25; SiQ2 5. После ввода в печь на расплав вышеуказанных материалов производ т доливку чугуна (по 25-ЗО т на каждую плавку с содержанием углерода в нем в пределах 3,2-3,7%). Затем продувают расплав кислородом с помощью погружных, водоохлаждаемых фурм. . Заканчивают продувку плавки за 10- 15 мин до раскислени металла в печи ферромарганцем. При этом во всех случа х достигаетс повыиюние температуры металла перед раскислением до 161О1620 с, что соответствует требовани м технологической заводской инструкиии. Металл выпускают в 250-тонные сталеразл ив очные ковши. Затем сталь (3 кп) разливают сифойным способом в сквозные уширенные книзу изложницы с массой слитков 8 т. Химическую закупорку головной части слитков производ т с помощью жидкого алюмини . Результаты плавок приведены в таблЕЕце . Изобретение позвол ет повысить температуру стали перед расхислением на 1020°С , снизить содержание неметалличеоких включений на О,ОООЗ-О,ООО6%, снизить потери металла в брак на 6О-70% за счет исключени случаев аварийной разливки. .. -1,. The invention relates to metallurgy of ferrous metals, and more specifically, to methods for the production of steel in open-hearth furnaces with an oxygen bath purging using the scrap-ore process of redistribution of charge materials. In order to purge the vane with oxygen, the open-hearth furnaces were reconstructed from three channels to a single cell that. It increases the throughput of the furnace smoke paths. However, the potential thermal capabilities of open-hearth & furnaces in this case decreased as compared with three-chamber ones, which required strict adherence to the conditions of the shaft & cb of melts for accessing the required final pantomimeters of finished steel (temperature, chemical composition). In the management of smelting in such steel-making aggregates (including the oxygen envelope pax). there are stopping of blowdown of melting or lowering of intensity of blowdown in case of burnout of water-cooled tuyere and cooling of the melt at the second due to ingress of water; flushing or burnout of individual sections of the lining (roi. converter half, section of the roof or section of the front wall of the open-hearth furnace); output of the system and mechanisms; organizational delays. The melt of the charge in the open-hearth bath or in the oxygen converter is in such cases characterized by such intermediate parameters (low carbon content, low melt temperature, which does not correspond to the level containing 1 {in carbon in this case), which do not contribute to achieving the first final parameters of the steel . It is impossible to provide additional heating of the melt by using the physical thermal capabilities of the unit. The known method of steelmaking, in which iron is added to the bath at a low carbon content by expanding |), or carbon-containing material is blown into the bath, this makes it possible to increase the temperature of the metal ij. However, the introduction of cast iron leads to high quality steel. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of steel production, including bath blowing with oxygen, heat carrier additive, finishing and deoxidation of steel {, 2 The disadvantage of this method is that the use of heat carrier (silumin mine) is seen in composition with scrap metal and cast iron. In this case, the positive effect of the thermal effect only affects the initial period of melting, which does not allow the temperature of the melt to be corrected during the refining period. The aim of the invention is to enhance & melt temperature and steel quality. The goal is achieved by the fact that according to the method of steel production in an open-hearth furnace, predominantly from chemically cold to low-temperature melts, including the production of oxygen by oxygen, the addition of heat-transfer agent, fine-tuning and deoxidation of the metal, The ferrosilicon granulated slag and alumina-slag slag is introduced into the bath at a ratio of (1: 2) - (1: 3) with a total consumption of 10-18 kg / ton of steel, after which the carbon content in the metal is adjusted to cast iron. An increase in the temperature of the melt (by 10–2 ° C) is ensured by the exothermic effect on the melt of the above additives. The quality of steel (the non-metallic inclusions at 0, OOOZ-O, OOO abs.%) Is achieved by developing thermal and physico-chemical effects that are jointly used and then used during the period of pouring iron into the melt, as important components for refining the steel . After this, the process of cast iron casting itself takes place in previously prepared conditions and is considered in this case not only as for raising the carburization temperature of the metal, but also for refining it. When using the proposed method under production conditions, the ratios and consumption of the materials used are refined. It has been established that the max effect is achieved in the case of the use of granulated slag and alumina-siliconized granular ferrosilicon at a ratio of (1: 2) - (1: 3) with a total consumption of 1-18 kg / ton of steel. When using the above specified materials with a ratio of (1: 1) - (1: 4) and, accordingly, their consumption in the amount of 8-16 and 12-20 kg / ton of steel, some reduction in the effect of the application of this technical solution is obtained. This is due to the fact that a decrease in the share of aluminum-silicon Slag with respect to granulated slag ferro-bicyclic, as well as their total consumption, causes a decrease in the heat balance of the smelting and physical and chemical properties of the slag (increase in viscosity, decrease in the refining properties of slag). The increase in the share of aluminosilicate slag with respect to ferrosilicon granulated slag and an increase in their total consumption, causes a rapid flow of the process of pouring iron (splashes of iron and slag from the furnace) and simultaneous refining of the melt. This is due to the increased activity of the materials introduced, due to the excessive thermal effect, which is treated with an increased presence of alum (and in their composition. Example. Melting is carried out in 240 ton single-channel, main open-hearth furnaces, which use an oxygen bath to heat the natural gas conditions. The conditions of the production situations indicated above (see the reasons for the congestion stops) contribute to melting. The metal in these cases contains 0.250, 55% of carbon at a temperature 15551540 ° C. After emergency situations are eliminated, granulated slag, then ferrosilicon, granulated slag, and then aluminosilicate schlak, are applied to the melt at a ratio of (1: 2) - (1: 3) with a total consumption of 1–18 kg / t of steel. These materials are used without additional preparation. In the charge section, the workshops are separated into troughs of 1.75 m in volume. After being transported to the furnace overflight, ordinary railway charge trolleys tins are removed and installed in storage areas for the prepared deoxidizers for deoxidation of the melt, introduced into the kiln with Yu zavalochnoy Mapgans. At the same time, the materials are used in accordance with the technical conditions: granular slag ferrous solid slag # 1 according to specifications, 14-5-125-8О of the grade FS gsh, wt.%: Silicon 14; coal &1.5; sulfur 0.4; phosphorus 1.0; apeNII, 3; manganese O, 5; chromium 0.3, and apyu free-flowing slag according to TU 48-O1.05-12 -77, flux brand for production of AK-45 steel,%: aluminum + silicon 30-6O; Ae2Oz 25-40; Si C and others carbides 15-25; SiQ2 5. After the above materials are fed into the furnace to melt, the pig iron is refilled (25-ZO t for each melt with a carbon content of 3.2-3.7%). Then the molten oxygen is blown through submersible, water-cooled tuyeres. . Finish blowing of the heat for 10-15 minutes before the metal is deoxidized in the furnace with ferromanganese. In this case, in all cases, the temperature of the metal before deoxidation is increased up to 161–1620 s, which meets the requirements of the technological factory instruc- tion. Metal is produced in 250-ton steel jaws full-time buckets. Then the steel (3 kp) is poured in a siphoic way into through-moldable ingot molds with a mass of 8 tons of ingots. Chemical blockage of the head part of the ingots is carried out using liquid aluminum. The results of the heats are given in table. The invention makes it possible to increase the temperature of the steel before discharge by 1020 ° C, reduce the content of non-metallic inclusions on O, OOOZ-O, OOO6%, reduce the loss of metal in the marriage by 6 ~ 70% due to the exclusion of cases of emergency casting.