SU1121299A1 - Способ производства стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ одношлаковым процессом в электродуговой сталеплавильной печи, включакиций расплавление лома и металлизованных окатышей, выпуск расплава в ковш без шлака, раскисление, легирование и продувку металла нейтральным газом, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса производства стали из металлизованных окатышей и повьшзени  качества стали, жидкий металл непосредственно после расплавлени  всего количества металлизованных окатышей выпускают в ковш йа поверхность нагретого до 6001200 С марганецалюминиевого сплава, S после вьтуска в расплав ввод т ферросилиций и на зеркало металла подают легкоплавкую шпакообразующую смесь.

Description

О

:о

11 Изобретение относитс  к черной металлурги , в частности к производству стали в электродуговьк печах, и . может быть исирльзовано при производ стве высококачественной стали, выплавл емой на металлизованных окатышах . Известна выплавка стали в электро дуговых печах однопшаковым процессом по которому в начале доводки в печь присаживают углеродистый ферромарганец (из расчета получени  в стали среднего заданного содержани  марган ца) и кусковый ферросилиций (1 кг/т) дл  прекращени  кипени  ванны. После получени  результатов анализа пробы, отобранной в конце окислительного периода, сталь легируют хромом и до вод т до нужного содержани  углерода Длительность доводки составл ет 1012 мин, в это врем  шлак в печи не раскисл ют. Затем металл сливают в ковш, на дно которого помещают кусковый ферросилиций дл  раскислени  и легировани  и алюминий дл  раскислени . Металл сливают без шлака , шлак-спускают в ковш в конце выпуска l Недостатками такого способа выплавки стали одношпаковым процессом  вл ютс  дополнительные затраты времени на предварительное раскисление металла ферросилицием и ферромарганцем , присадка двух не сплавленных раскислителей - кусковых алюмини  и ферросилици  на дно ковша, что зна чительно снижает эффект раскислени  стали и легировани  ее алюминием, невозможность удалени  серы из стали в процессе ее выпуска из печи, сниже ние производительности дуговой печи из-за необходимости проведени  в печ периода доводки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  способ производства хромистой подшипниковой стали , согласно которому металл вьпглавл ют на металлизованных окатьш1ах с использованием лома и выпускают из печи с содержанием углерода 0,6-0,9% раскисл ют его в ковше введением 0,1-0,8 кг/т алюьшни  при вакуумировании , а затем карбидом кальци  в количестве 2-15 кг/т стали и перемешивают металл продувкой нейтральным газом до снижени  его температу9 ры до уровн , превьш1аю1цегс на 5090 С температуру ликвидуса 2J . Недостатком известного способа  вл етс  усложненность процесса выплавки стали с применением дорогосто щего оборудовани  и невысокое качество стали, так как получаема  по изложенному способу производства сталь содержит неметаллические включени  типа алюминатов кальци , которые недостаточно эффективно могут быть удалены из стали даже с использованием в технологии выплавки последующего процесса вакуумировани . Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса производства стгши из металлизованных окатьш1ей и повьш1ение качества стали. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу производства стали одношлаковым процессом в электродуговой сталеплавильной печи, включающему расплавление лома и металлизованных окатьш1ей, выпуск расплава в ковш без шлака, раскисление, легирование и продувку металла нейтральным газом, жидкий металл непосредственно после расплавлени  всего количества металлизованных окатышей вьтускают в ковш на поверхность нагретого до 600-1200 С марганецалюминиевого сплава, после вьшуска в расплав ввод т ферросилиций и на зеркало металла подают легкоплавкую шлакообразующую смесь. В процессе взаимодействи  окисленного полупродукта с алюминием и марганцем , вход щих в состав сплава, при избытке кислорода образуютс  жидкие крупные неметаллические включени  типа герцинита. Неметаллические включени  подобного типа весьма хорошо удал ютс  из жидкого металла, особенно при вьтуске плавки в ковш, когда полностью используетс  кинетическа  энерги  падающей струи металла, тем , самым создаютс  хорошие услови  дл  перемешивани  металла с марганецалюминиевым сплавом. Введение ферросилици  после введени  марганецалюминиевого сплава преследует цель только легировани  металла кремнием, но не его раскислени . В этом случае не образуютс  неметаллические включени  силикатного типа. Содержание серы и фосфора в мета ле регулируют количеством проплавленных металлизованных окатьпией в печи. Чем больша  дол  окатышей по сравнению со стальным ломом проплавлена , тем меньше содержание при месей в готовой стали. Вследствие того, что металл в печи не раскисл  ют, содержание газов водорода, азот также зависит от количества проплав ленных окатышей, плавление которых проходит с кипом в интенсивном режи ме образовани  пузьфьков окиси угле рода. Сокращение длительности плавки происходит за счет ликвидации операций предварительного раскислени  металла в печи и сокращени  времени на определение содержани  остаточных элементов в печи после предварительного раскислени  мет-алла. Опытами установлено, что сокраще ние длительности плавки составл ет 17 - 24 мин, в процентах к общей длительности плавки это составл ет 9,5-13,5%, т.е. в среднем около 10% Нагрев стаперазливочного ковша менее 600 С не желателен из-за допо нительных потерь тепла, потому что при выпуске стали, из печи металл охлаждаетс  до того критического со то ни , что в дальнейшем невозможно произвести продувку стали аргоном в ковше, окончательно не заморозив плавку. Превьшгение нагрева ковша сверх 1200 С также не желательно, потому что ухудшаетс  стойкость футеровки ковша., так как оставшийс  частично шлак на границе с футеровкой ковша при температуре свьш1е 1200 С дает эвтектического состава шлаковые включени  и соединени  и разъедает футеровку ковша. Присадка на зеркало металла легк плавкой шлакообразующей смеси необх дима дл  сохранени  тепла металла в ковше .при последующей обработке, в частности, при продувке расплава аргоном. Изобретение позвол ет работать одношлаковым процессом в дуговой электропечи с проплавлением в ней металлизованных окатьш1ей и получать сталь высокого качества, кроме того позвол ет увеличить производительность печного агрегата за счет сокр щени  нахождени  или пребывани  жидкого металла в печи. Пример 1. Выплавка и внепечное рафинирование стали 111X15 включает следующие операции: завалка шихты, состо щей из 30% углеродистого лома и 70% металлизованньк железорудных окатышей; расплавление шихты с одновременным проведением окислительного периода и последующий контроль пробы металла на полный химический анализ; присадка феррохрома на средний уровень содержани  его в стали с учетом остаточного его содержани  и с учетом угара его; выпуск нераскисленного жидкого металла после проплавлени  металлизованных железорудных окатышей из печи в ковш на поверхность прокаленного до 600°С марганецалюминиевого сплава; присадка ферросилици  из желоба с высоты 4 м от уровн  зеркала металла; присадка на зеркало металла легкоплавкой шлакообразующей смеси, состо щей , например, из плавикового шпата, силикокальци  и извести в соотношении 2:1:5; продувка расплава в ковше аргоном в течение 10 мин. Пример 2. Выплавка и внепечное рафинирование стали 20К включает следующие операции: завалка шихты, состо щей из 40% углеродистого стального лома и 60% железорудных окатьш1ей; расплавление шихты с одновременным проведением окислительного периоа; выпуск нераскисленного жидкого металла после проплавлени  металлизо- i ванных железорудных окатышей из печи в ковш на поверхность прокаленного о 1200 С марганецалюминиевого сплава . присадка ферросилици  из желоба с высоты 5 м от уровн  зеркала метала; присадка на зеркало металла легколавкой дшакообразующей смеси, состо щей , например, из 60% извести и 40% плавикового шпата; продувка расплава в ковше аргоном в течение 10 мин. Пример 3. Выплавка и внепечное рафинирование стали 20ХНЗА включает следующие операции: . 51 завалка шихты, состо щей, например , из 80% металлизованных окатьте 20% углеродистого стального лома и соответствующего количества закиси никел ; расплавление шихты с одновременным проведением окислительного пери да и последукиций контроль пробы металла на полный химический анализ; присадка феррохрома и никел  в металл через слой шлака на средне содержание хрома и никел  с учетом остаточного содержани  их в металле и с учетом угара хрома; выпуск нераскисленного зшдкого металла после проплавлени  всего ко личества металлизованных окатьш1ей ИЗ печи в ковш на поверхность прокаленного до марганецалюминие вого сплава; присадка ферросилици  из желоба с высоты 6 м от уровн  зеркала металла; присадка на зеркало металла легкоплавкой шлакообразующей смеси, состо щей , например, из марганцевой руды, силикатной глыбы, песка, силикокальци  в соотношении 1:1:1:1; продувка расплава в ковше аргоном в течение 8 мин с интенсивностью 0,01 нм/т-мин. Таким образом, изобретение позвол ет увеличить производительность дуговой сталеплавильной печи примерно на 10% за счет сокращени  длительности плавки. Сокращение длительности плавки происходит за счет ликвидации периода рафинировки и перенесени  его на выпуск плавки и на период продувки стали аргоном в ковше. Качество стали во всех случа х отвечает соответствующим техническим требовани м

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ одношлаковым процессом в электродуговой сталеплавильной печи, включающий расплавление лома и металлизованных окатышей, выпуск расплава в ковш без шлака, раскисление, легирование и продувку металла нейтральным газом, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса производства стали из металлизованных окатышей и повышения качества стали, жидкий металл непосредственно после расплавления всего количества металлизованных окатышей выпускают в ковш йа поверхность нагретого до 6001200°С марганецалюминиевого сплава, после выпуска в расплав вводят ферросилиций и на зеркало металла подают легкоплавкую шлакообразующую смесь.