Способ раскисления низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КРЕМНИЯ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Пивцаев Виталий Васильевич Гуненков Валентин Юрьевич Оленченко Александр Васильевич Терлецкий Сергей Валерьевич Боровик Валерий Васильевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) Способ раскисления низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния, включающий выплавку стали в дуговой сталеплавильной печи, выпуск стали из печи в ковш,раскисление стали в ковше и продувку стали инертным газом на установке внепечной обработки стали, отличающийся тем, что перед выпуском стали в ковш и до его наполнения 10 тоннами стали осуществляют присадку одновременно 3,5-8,5 кг/т твердой шлакообразующей смеси, состоящей из инжекционно-рафинирующей смеси, извести и плавикового шпата, и алюминия, расход которого 1 определяют из выражения 1 А(В - С),где А - эмпирический коэффициент, который имеет значение от 9,5 до 11,8,В - эмпирический коэффициент, который имеет значение от 0,155 до 0,175,С - доля углерода в стали перед выпуском ее из печи, мас. ,после заполнения сталью 1/3 ковша осуществляют присадку силикомарганца, ферросилиция и шлакообразующих материалов, проводят раскисление покровного шлака 0,6-1,2 кг/т алюмокорундовой смеси, содержащей не более 5323, не менее чем за 5 минут до передачи плавки на машину непрерывного литья заготовок вводят 0,5-1,5 кг/т силикокальциевой проволоки, а продувку стали инертным газом начинают с момента выпуска стали в ковш, при этом расход инертного газа увеличивают по мере наполнения ковша с 30 до 150 л/мин. Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства низкоуглеродистой стали, а конкретно к способам раскисления низкоуглеродистых сталей с низким содержанием кремния 0,05-0,20 , предназначенных для производства катанки диаметром от 5,5 до 12 мм. 10664 1 2008.06.30 В качестве прототипа принят способ выплавки стали 08 пс 1, включающий расплавление металла, проведение окислительного рафинирования, бесшлаковый выпуск металла в ковш. В процессе выпуска плавки в сталеразливочный ковш присаживают силикомарганец и с целью снижения порывности полос и отсортировки жести по дефекту раскатанный пузырь металл в ковше раскисляют алюминием в количестве 11 (0,35-5,0 С 1),при этом 65-80 А 1 присаживают перед вводом силикомарганца, а корректировку по содержанию кремния проводят на установке доводки металла, после усреднительной продувки в ковше инертным газом. Данный способ раскисления в ковше применяется для разливки стали в изложницы сверху для получения слитков. Недостатком данного способа для непрерывной разливки стали малого сечения является высокое содержание алюминия - более 0,005- и затягивание стакан-дозаторов( 15-18 мм) промежуточного ковша, где приостанавливается процесс разливки, т.е производства стали. Слитки имеют дефект - головная обрезь до 2,8 , а отсортировка жести после прокатки по дефекту раскатанный пузырь доходит до 0,18 . Задача, решаемая изобретением, заключается в совершенствовании способов раскисления низкоуглеродистых сталей с низким содержанием кремния для машин непрерывной разливки и улучшении качества продукции при последующем переделе. Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в снижении содержания кислорода в стали (окисленности а) и снижении дефектов металлургического происхождения в катанке 5,5-12 мм по раскатанному пузырю и неметаллическим включениям. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ раскисления низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния включает выплавку стали в дуговой сталеплавильной печи, выпуск стали из печи в ковш, раскисление стали в ковше и продувку стали инертным газом на установке внепечной обработки стали. Перед выпуском стали в ковш и до его наполнения 10 тоннами стали осуществляют присадку одновременно 3,58,5 кг/т твердой шлакообразующей смеси, состоящей из инжекционно-рафинирующей смеси, извести и плавикового шпата, и алюминия, расход которого 1 определяют из выражения 1 А(В - С),где А - эмпирический коэффициент, который имеет значение от 9,5 до 11,8,В - эмпирический коэффициент, который имеет значение от 0,155 до 0,175,С - доля углерода в стали перед выпуском ее из печи, мас. ,после заполнения сталью 1/3 ковша осуществляют присадку силикомарганца, ферросилиция и шлакообразующих материалов, проводят раскисление покровного шлака 0,6-1,2 кг/т алюмокорундовой смеси, содержащей не более 53 А 2 О 3, не менее чем за 5 минут до передачи плавки на машину непрерывного литья заготовок вводят 0,5-1,5 кг/т силикокальциевой проволоки, а продувку стали инертным газом начинают с момента выпуска стали в ковш, при этом расход инертного газа увеличивают по мере наполнения ковша с 30 до 150 л/мин. Выполнение порядка присадки материалов в ковше в процессе выпуска и внепечной обработки стали следующее. До наполнения 10 (10 тонн) ковша металлом присаживают одновременно алюминий и твердую шлакообразующую смесь (ТШС), состоящую из инжекционно-рафинирующей смеси (ИРС), извести и плавикового шпата с расходом от 3,5 до 8,5 кг/т. После наполнения 1/3 ковша металлом присаживают ферросплавы силикомарганец и ферросилицийс расходом 2,5-4,0 кг/т и 0,5-2,5 кг/т соответственно и шлакообразующие материалы. Для получения содержания кремния 0,05-0,15 и марганца 0,30-0,45 . 2 10664 1 2008.06.30 Продувку металла в стальковше инертным газом осуществляют с момента открытия плавки, где расход инертного газа по наполнению ковша увеличивают с 30 до 150 л/мин. С целью получения суммы окислов 1,5 покровный шлак раскисляют алюмокорундовой смесью (АКС) с содержанием А 2 О 353 с расходом от 0,6 до 1,2 кг/т для получения содержания 1,0 и поддержания шлака в жидкоподвижном состоянии с высокими ассимилирующими свойствами. С целью перевода труднодеформируемых продуктов раскисления, на основе протекающей химической реакции 2 А 3 ОА 2 О 3, в легкоплавкие вводят силикокальциевую проволоку с расходом от 0,5 до 1,5 кг/т не менее чем за 5 минут до передачи плавки на МНЛЗ. После наполнения 1/3 ковша металлом присаживают ферросплавы силикомарганец и ферросилицийс расходом 2,5-4,0 кг/т и 0,5-2,5 кг/т соответственно и шлакообразующие материалы. Продувку металла в стальковше инертным газом осуществляют с момента открытия плавки, где расход по наполнению ковша увеличивают с 30 до 150 л/мин. Покровный шлак раскисляют алюмокорундовой смесью (АКС) с содержанием А 2 О 353 с расходом от 0,6 до 1,2 кг/т. Силикокальциевую проволоку вводят с расходом от 0,5 до 1,5 кг/т не менее, чем за 5 минут до передачи плавки на МНЛЗ. Предложенный способ производства низкоуглеродистой стали основан на теоретических расчетах с проведением выплавки, раскисления металла в ковше более пятисот промышленно-экспериментальных плавок марки стали 1006,1008,1010, где обеспечивалась разливаемость металла на малое сечение кристаллизатора без затягиваний стакан-дозаторов промежуточного ковша. Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами осуществления с результатами последующего передела - производства катанки. Производство стали 1006,1008,1010 осуществляют в дуговой сталеплавильной печи, металл выпускают с содержанием углерода от 0,04 до 0,10 и по выражению 1 А(В - С) одновременно в стальковш присаживают алюминий и твердую шлакообразующую смесь (ТШС), состоящую из инжекционно-рафинирующей смеси(ИРС), извести и плавикового шпата. Затем присаживают ферросплавыии шлакообразующие материалы. Процесс осуществляется в следующей последовательности. Перед выпуском первых порций металла и до пополнения ковша 10 тоннами (10 ) присаживается алюминий и ТШС одновременно с расходом 3,5-8,5 кг/т, согласно табл.1. Таблица 1 Марка стали 100610081010 Общая Хим. состав,продолжительМарка ность стали /плав- плавки,диаметр ки мин / С- головная обрезь составляет 2,6-2,8 . После наполнения 1/3 ковша металлом присаживают ферросплавыис расходом 2,5-5,5 кг/т и 0,5-2,5 кг/т соответственно. Для получения содержания кремния 0,05-0,15 и марганца 0,30-0,45 . И одновременно присаживают шлакообразующие материалы. При выпуске металла в ковш производят продувку инертным газом, расход которого,по мере наполнения ковша, увеличивается от 30 до 150 л/мин. Диффузионное раскисление шлака производят на установке доводки металла алюмокорундовой смесью (с содержанием А 2 О 353 ,), расход которой составляет 0,4-1,2 кг/т, что обеспечивает получение окислов 1,0 и поддерживает шлак в жидкоподвижном состоянии с высокими ассимилирующими свойствами. Для перевода продуктов раскисления в легкоплавкие 23 вводят модификатор -проволоку с расходом 0,5-1,5 кг/т - за 5-20 мин до передачи металла на МНЛЗ, что позволяет перевести продукты раскисления в легкоплавкие включения. Для ассимиляции неметаллических включений покровным шлаком после присадкипроволоки производится продувка металла аргоном через две донные фурмы с расходом до 150 л/мин в течение не менее 5 мин, после чего металл передается на разливку. Технологические показатели процесса выплавки, внепечной обработки и раскисления стали в ковше с результатами выхода годного металла представлены в табл. 2. Способ выплавки стали в дуговых печах и раскисление металла в ковше обеспечивает повышение технико-экономических показателей за счет сокращения продолжительности плавки и удельного расхода электроэнергии, путем раскисления и проведения десульфурации металла в стальковше. Источники информации 1.1675345 А-1, 1989 // Бюл.33. - 07.09.91 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4