способ обработки стали в ковше
Классы МПК: | C21C7/064 удаление фосфора; удаление серы |
Автор(ы): | Каблуковский А.Ф., Камалов А.Р., Ябуров С.И., Никулин А.Н., Ермаченков В.А., Молчанов О.Е., Тишков В.Я., Чумаков С.М., Кулешов В.Д., Урюпин Г.П., Гавриленко Ю.В., Филатов М.В., Галанов А.И., Котрехов В.А., Фомин В.С., Анисимов Ю.А., Дулесов Н.К., Мендекинов С.Т., Свяжин А.Г., Казаков С.В. |
Патентообладатель(и): | Институт новой металлургической технологии |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-18 публикация патента:
10.06.1996 |
Способ обработки стали в ковше относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стального расплава в ковше порошковой кальцийсодержащей проволокой, и позволяет повысить эффективность использования кальция, повысить качество стали по содержанию серы и неметаллических включений, снизить количество вредных выбросов в атмосферу. 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Способ обработки стали в ковше, включающий введение в расплав порошковой кальцийсодержащей проволоки под углом к поверхности расплава, отличающийся тем, что используют проволоку из смеси гранулированного кальция с размером гранул 0,1-3,0 мм и порошков легирующих компонентов и раскислителей, причем проволоку вводят в расплав так, что проекция оси проволоки находится на касательной к окружности на поверхности расплава, равноудаленной от стенок ковша и имеющей радиус, равный 0,3-0,8 радиуса ковша, а точка входа проволоки в расплав расположена на этой окружности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проволоку вводят в расплав под углом 45-65o относительно поверхности расплава. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошковая проволока состоит из гранулированного кальция и порошка алюминия при содержании последнего 20-60 мас. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проволоку вводят в расплав циклично с паузами, продолжительность которых составляет 1/4-1/10 времени обработки проволокой в цикле.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металла введением в расплав проволоки. Известен способ обработки стали в ковше введением в расплав легированной проволоки, например, кальций-алюминиевой порошковой проволоки, содержащей 48 кальция (Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии. Обзорная информация, сер. Сталеплавильное производство, 1990 г. вып. 2, с. 16-17.) [1]Недостатками известного способа [1] являются повышенный расход кальция, низкая степень использования рафинирующих свойств кальция из-за повышенной склонности его к парообразованию и окислению в процессе обработки расплава. Дело в том, что сердцевина проволоки является почти монолитной и образующиеся пузырьки парообразного кальция не контролируются по размерам. Вследствие этого значительная часть кальция не успевает прореагировать с металлом и выносится на поверхность расплава. Известен способ обработки стали кальциевой порошковой проволокой, при котором используют гранулированные сплавы кальция с инертными материалами или гранулы чистого кальция Инжекционная металлургия 86. Труды конференции. М. Металлургия, 1990, с. 280-282. [2]
В этом случае снижаются потери кальция из-за уменьшения активности реакции растворения кальция. Недостатком известного способа [2] является удаление из расплава большей части кальция в виде пузырей из-за недостаточной глубины проникновения вводимого кальция. Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ глубокого обессеривания расплавленной стали, включающий, в частности, введение в расплав кальцийсодержащей проволоки под углом к поверхности расплава, например, угол подачи проволоки составляет 10-45 градусов или 10-20 градусов относительно нормали, патент ГДР N 254216, кл. С 21 С 7/064, опубл. в 1988 г. [3]
В этом случае проволоку подают по наклонному каналу на такую глубину, чтобы статическое давление расплава подавляло образование газовых кальциевых пузырей. Недостатком известного способа [З] является необходимость в сложном оборудовании для обеспечения достаточной глубины погружения проволоки в расплав, а также возможность его осуществления только в процессе вакуумной обработки расплава. Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно расширение технологических возможностей способа за счет использования его без сложного оборудования и дополнительных приемов обработки стали. Для достижения поставленной цели в способе обработки стали в ковше, включающем введение в расплав порошковой кальцийсодержащей проволоки под углом к поверхности расплава, используют проволоку из смеси гранулированного кальция с размером гранул 0,1-3,0 мм и порошков легирующих компонентов и раскислителей, причем проволоку вводят в расплав так, что проекция оси проволоки на поверхность расплава совпадает с касательной к окружности, мысленно проведенной на поверхности расплава и равноудаленной от стенок ковша, а точка входа проволоки в расплав находится на этой окружности. В частном случае точка входа проволоки в расплав может быть расположена на расстоянии от оси ковша, равном 0,3-0,8 радиуса ковша. Угол ввода проволоки в расплав может составлять 45-65 градусов относительно поверхности расплава. Порошковая проволока может состоять, например, из гранулированного кальция и порошка алюминия при содержании последнего 20-60 по массе. Для снижения интенсивности выбросов металла из ковша обработка проволокой может осуществляться циклично с паузами, продолжительность которых составляет 1/4-1/10 от времени обработки проволокой в цикле. При этом повышается усвояемость кальция и эффективность десульфурации стали. Использование проволоки из смеси гранулированного кальция с размером гранул 0,1-3,0 мм и порошков легирующих компонентов и раскислителей в совокупности с введением проволоки в расплав так, что проекция оси проволоки на поверхности расплава совпадает с касательной к окружности, мысленно проведенной на поверхности расплава и равноудаленной от стенок ковша, а точка входа проволоки в расплав находится на этой окружности, позволяет без использования сложного оборудования и дополнительных приемов обработки стали обеспечить оптимальную скорость взаимодействия кальция с расплавом, вследствие чего снижаются выбросы металла, повышается степень усвоения кальция и, как следствие, снижаются затраты при производстве стали повышенной чистоты. Частные признаки конкретизируют приемы способа обработки стали в ковше при достижении максимального эффекта по усвоению кальция за счет строго определенной организации траектории движения порошковой проволоки определенного состава в расплав. Способ обработки стали в ковше осуществляют следующим образом. В расплав, находящийся в сталеразливочном ковше, с помощью трайб-аппарата и наклонной направляющей трубы вводят порошковую проволоку, представляющую собой полый профиль, свернутый из стальной ленты, заполненной смесью гранулированного кальция с размером гранул 0,1-3,0 мм и порошков легирующих компонентов, например, порошка алюминия при его содержании 20-60 по массе. Направляющую трубу устанавливают так, чтобы проволока входила в расплав под углом 45-65 градусов к поверхности расплава в точке, удаленной от центра ковша на расстояние 0,3-0,8 радиуса ковша. При этом проекция оси направляющей трубы и проволоки должна совпадать с касательной к окружности, мысленно проведенной на поверхности расплава через точку входа проволоки в расплав с центром, совпадающим с центром ковша. Процесс обработки стали при соблюдении этих условий проходит равномерно по объему ковша без выбросов металла из ковша. Пример 1. Плавку N 1. (таблица) стали 22ГЮ массой 350 т в сталеразливочном ковше с высокоглиноземистой футеровкой (АlО более 75) обрабатывали порошковой проволокой, состоящей из порошка алюминия в количестве 40 по массе и гранулированного кальция 60 Размер гранул кальция находился в пределах 0,1-1,2 мм. Угол ввода проволоки в расплав составлял 45 градусов к поверхности расплава. Точка входа проволоки в расплав находилась на расстоянии 0,5 радиуса ковша от его оси. Проекция оси проволоки на поверхность расплава совпадала с касательной, мысленно проведенной к концентрической окружности в точке входа проволоки в расплав. Скорость ввода проволоки составляла 2,4 м/сек. Количество введенной проволоки рассчитывали из условия ввода в расплав 0,37 кг кальция на 1 т стали. Содержание серы в стали перед обработкой составляло 0,011 После обработки содержание серы составляло 0,006 при содержании в готовой стали Са 3x10 Максимальный балл загрязненности оксидными включениями снизился против плавки N 6 обычной выплавки (при вводе порошковой проволоки с гранулами кальция в центр ковша) в 2 раза. Аналогичным образом проведена серия обработок стали порошковой проволокой с различным содержанием алюминия и ферротитана в проволоке и с различным положением направляющей трубы по отношению к ковшу. Результаты обработки приведены в таблице.
Класс C21C7/064 удаление фосфора; удаление серы