Способ получения высокоуглеродистой стали кордового качества

из печи осуществляют при содержании в нем углерода не более 0,55 мас. , присадку материалов проводят в несколько этапов до начала выпуска металла присаживают науглероживатель на дно стальковша и наполняют его металлом в количестве 5-10 тонн, затем присаживают шлакообразующие Материалы и наполняют стальковш металлом наполовину, доводку металла по химическому составу осуществляют путем присадки ферросплавов в расчете на среднее заданное значение элементов в марке стали и, не скачивая шлак,осуществляют продувку металла аргоном, обработку металла белым вь 1 сокоосновнь 1 м шлаком проводят в течение 70-80 времени внепечной обработки, обработку покровным низкоосновным шлаком - в течение 20-30 времени, а продувку металла аргоном осуществляют через донные фурмы.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпуск металла из печи осуществляют при температуре 1600-1660 С, при этом металл содержит 0,21-0,55 мас. углерода,0,015 мас. серы, 0,004 мас. азота и 0,04 мас. примесей Цветных металлов Ст, Ый и Си.3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что продувку металла в стальковше аргоном осуществляют в течение 5-8 минут, при этом шлак поддерживают в жидкоподвижном состоянии.4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что обработку металла вь 1 сокоосновным шлаком осуществляют путем наводки высокоосновного шлака с основностью В, равной 2,8-5, присадкой СаО и СаР 2, взятых в массовом соотношении 31, с получением кратности шлак/металл, равной (1,1-1,4)100, и раскисления шлака коксовой смесью с удельным расходом 1,5-2,5 кг/т.5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что обработку низкоосновным шлаком осуществляют путем наводки низкоосновного шлака с основностью В, равной 1,5-2,3, присадкой флюса, содержащего более 98 5102, при этом удельный расход флюса составляет 0,7-2,3 кг/т.6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что продувку аргоном на установке печь-ковш осуществляют через донные фурмы в течение 10-20 минут без оголения зеркала металла в районе продувочных пятен, при этом расход аргона составляет 30125 литров в минуту.7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что перед разливкой металла осуществляют защиту струи металла погружной огнеупорной трубой с подачей в ее полость аргона.8. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что разливку стали производят на машине непрерывного литья заготовок с сечением кристаллизатора 125 125 мм.9. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что получают сталь с плотностью неметаллических включений не более 1000 вкл./см 2 и их размером не более 9 мкм.Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству в сталеплавильных цехах высокоуглеродистой стали кордового качества, предназначенной для изготовления проволоки бортовой, латунированной, для рукавов высокого давления и стальных канатов.В качестве прототипа принят способ производства стали для металлокорда 1, включающий выплавку, присадку окатышей и нагрев металла до 1650-1680 С, и выпуск металла из печи в ковш при содержании С 5 0,20 . При выпуске металла из печи в стальковш присаживают известь, кварцевый песок в соотношении 1,251. Кварцевый песок присаживают с содержанием 5102 не менее 97 , а известь - с содержанием СаО не менее 92 и суммарным количеством 4-5 кг на тонну стали. До начала раскисления ферросилицием присаживают науглероживатель с содержанием углерода не менее 99 . Присадка ферросилиция производится из расчета получения кремния в стали 0,18-0,25 . В процессе выпуска металл перемешивают аргоном через пористую пробку в днище сталь 2ковша, затем сливают шлак, после выпуска в течение 10 минут металл перемешивают аргоном, окончательная доводка металла по химическому составу и температуре производится на установке печь-ковш. Затем производят нагрев металла до температуры на 2535 С выше требуемой по технологии разливки, наводят шлак из смеси извести 2,0 кг/т и кварцевого песка 2,5 кг/т. Внепечную обработку заканчивают продувкой металла аргоном без электронагрева в течение 25-30 мин, после чего стальковш с металлом передают на машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), где сечение кристаллизаторов составляет 250 300 мм.Недостаток прототипа состоит в использовании дорогостоящих материалов, отсутствии десульфурации в ковше на выпуске металла, длинной, негибкой технологической схеме производства стали с большой трудоемкостью, высоких затратах при разливке на сечение 250 300 мм и эрозии футеровки шлакового пояса с/ковша кислым шлаком В 0,8 1,1.Задача, решаемая изобретением, заключается в усовершенствовании технологии внепечной обработки стали, включающей наведение шлака переменной основности и продувку металла аргоном через две донные фурмы, и получении требуемого состава металла и шлака.Технический результат, достигаемый при использовании способа, состоит в максимальном удалении серы и кислорода, а также модификации и ассимиляции неметаллических включений в стали и получении стали кордового качества с плотностью неметаллических включений не более 1000 вкл./см 2 и размером не более 9 мкм, содержанием азота и кислорода 5 50 ррш при разливке на малом сечении заготовки 125 125 мм.Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ получения высокоуглеродистой стали кордового качества включает нагрев металла, выпуск металла из печи в стальковш, раскисление металла путем присадки материалов, доводку металла по химическому составу, продувку металла аргоном, внепечную обработку металла на установке печь-ковш высокоосновным и низкоосновным шлаками, продувку металла аргоном и его разливку. По изобретению выпуск металла из печи осуществляют при содержании в нем углерода не более 0,55 мас. . Присадку материалов проводят в несколько этапов. До начала выпуска металла присаживают науглероживатель на дно стальковша и наполняют его металлом в количестве 5-10 тонн. Затем присаживают шлакообразующие материалы и наполняют стальковш металлом наполовину. Доводку металла по химическому составу осуществляют путем присадки ферросплавов в расчете на среднее заданное значение элементов в марке стали и, не скачивая шлак, осуществляют продувку металла аргоном.Обработку металла белым высокоосновным шлаком проводят в течение 70-80 времени внепечной обработки, обработку покровным низкоосновным шлаком - в течение 2030 времени, а продувку металла аргоном осуществляют через донные фурмы.Выпуск металла из печи осуществляют при температуре 1600-1660 С, при этом металл содержит 0,21-0,55 мас. углерода, 0,015 мас. серы, 0,004 мас. азота и 0,04 мас. примесей цветных металлов Ст, Ый и Си. Продувку металла в стальковше аргоном осуществляют в течение 5-8 минут, при этом шлак поддерживают в жидкоподвижном состоянии.Обработку металла высокоосновным шлаком осуществляют путем наводки вь 1 сокоосновного шлака с основностью В, равной 2,8-5,0, присадкой СаО и СаР 2, взятых в массовом соотношении 31, с полученим кратности шлак/металл, равной (1,1-1,4)100, и раскисления шлака коксовой смесью с удельным расходом 1,5-2,5 кг/т.Обработку низкоосновным шлаком осуществляют путем наводки низкоосновного шлака с основностью В, равной 1,5-2,3, присадкой флюса, содержащего более 98 5102,при этом удельный расход флюса оставляет 0,7-2,3 кг/т.Продувку аргоном на установке печь-ковш осуществляют через донные фурмы в течение 10-20 минут без оголения зеркала металла в районе продувочных пятен, при этом расход аргона составляет 30-125 литров в минуту.Перед разливкой металла осуществляют защиту струи металла погружной огнеупорной трубой с подачей в ее полость аргона.Разливку стали производят на машине непрерывного литья заготовок с сечением кристаллизатора 125 125 мм.Получают сталь с плотностью неметаллических включений не более 1000 вкл./см 2 и их размером не более 9 мкм.Изобретение поясняется табл. 1, 2 и 3 и чертежом - фигура, на котором показана тройная диаграмма состава неметаллических включений.В табл. 1 представлены технологические параметры внепечной обработки и полученные результаты опытных плавок.Разливку опытных плавок осуществляли на 6-ручьевой машине непрерывного литья заготовок радиального типа с радиусом 5,0 м. Скорость вытягивания заготовок регулировали уровнем металла в промежуточном ковше и поддерживали в пределах 2,1-2,4 м/мин. В табл. 2 приведены технологические параметры разливки стали.Результаты металлографического анализа и состав оксидных включений катанки И 5,5 мм по конкретному выполнению с опытных образцов и сравнительных (результаты 2002 г.) - по штатной технологии с вакуумной обработкой стали, представлены в табл. 3 и на диаграмме на фигуре.Из табл. 3 и фигуры Металлографические исследования показывают, что плотность и размер неметаллических включений находятся на одном уровне с кордовой сталью и соответственно не превышают 1000 вкл./см 2 и 9 мкм.Пример конкретной реализации способаСпособ получения высокоуглеродистой стали кордового качества опробован на Республиканском унитарном предприятии Белорусский металлургический завод.Выплавка высокоуглеродистой стали кордового качества с плотностью по неметаллическим включениям не более 1000 вкл./см 2 без вакуумной дегазации и разливкой на малом сечении 125 125 мм производилась в соответствии с временным технологическим регламентом в дуговой сталеплавильной печи (ДСП). Нагрев металла в печи производился при температуре 1600-1660 С. Выпуск расплавленного металла из ДСП в стальковш производился при содержании углерода 0,21-0,55 и серы 0,015 . При этом цветные примеси (Ст, Ый, Си) и азот составили соответственно 0,04 и 0,004 . Перед выпуском металла в стальковш на его дно присаживали 150-260 кг науглероживателя с содержанием углерода от 96 и более, при открытии плавки и наполнении стальковша 5-10 тонн металлом присаживали 500 600 килограммов извести (СаО) и 170 200 килограммов плавикового шпата (СаР 2), а после наполнения 50 тонн 100-тонного стальковша металлом присаживали ферросплавы - ферросилиций (Ре 51) и силикомарганец (ферромарганец) 51 Мп(РеМп) на среднезаданное значение состава элементов в металле. Одновременно, не скачивая шлак, производили продувку металла в стальковше аргоном с расходом 68110 л/мин в течение 8-10 мин. Затем стальковш передается на установку печь-ковш.В связи с тем, что предлагаемая технология не предусматривала обработку металла под вакуумом, в целом, внепечное рафинирование в стальковше на установке печь-ковш определяли временем разливки одной плавки, и оно составило от 52 до 64 минут.Основная задача на установке печь-ковш сводилась к получению требуемого состава металла и шлака, максимальному удалению серы и кислорода, а также модификации и ассимиляции неметаллических включений из стали.Так, шлакообразуюЩие материалы присаживали в соотношении СаО/СаВ, равном 3 1,с получением кратности шлак-металл, равной ( 1,1-1,4)/ 100. Семьдесят процентов времени обработки металла на печь-ковше проводили под белым высокоосновным шлаком с основностью 2,8-5,0. Для проведения диффузионного раскисления металла присаживали раскисляюшую коксовую смесь с удельным расходом 1,5-2,2 кг/т и за 10-18 минут до передачи плавки в стальковше на машину непрерывной разливки заготовок (МНЛ 3) приса 4живали флюс (5102 2 98 ) для получения покровного низкоосновного шлака с основностью В 1,5 2,3, с удельным расходом от 0,7-2,3 кг/т (тридцать процентов времени), металл продували аргоном через две Донные фурмы с интенсивностью от 30 до 125 л/мин,при этом оголение зеркалом металла в районе продувочных пятен не допускалось. Интервал температуры металла в стальковше превышал температуру ликвидус на 50 90 С. Технологические параметры внепечной обработки опытных плавок приведены в табл. 1.С печь-ковша стальковш передавали на участок разливки, где осуществлялась зашита струи металла на участке стальковш-промковш при помощи погружной огнеупорной трубы с подачей в полость аргона с расходом от 20 до 40 л/мин.Разливку опытных плавок осу 1 Цествляли на 6-ручьевой машине непрерывной литой заготовки радиального типа с радиусом 5,0 м на сечении кристаллизатора 125 125 миллиметров. Скорость вытягивания заготовок регулировалась уровнем металла в промежуточном ковше и поддерживалась в пределах 2,1-2,4 м/мин. Технологические параметры разливки приведены в табл. 2.Результаты металлографического анализа и состав оксидных включений катанки И 5,5 мм по конкретному выполнению с опытных образцов и сравнительных по штатной технологии с вакуумной обработкой стали представлены в табл. 3 и на диаграмме на фигуре.Преимуществом технического решения является1. Чистое - углеродное раскисление на выпуске в период до наполнения ковша металлоь 1 на 1/2 объема.2. Проведение десульфурации в начальный момент выпуска металла в стальковше и на протяжении внепечной обработки стали.3. Высокая сорбЦионная и ассимилируюшая способность шлака к неметаллическим включениям и поддержание его в жидкоподвижном состоянии при низких значениях температуры металла в стальковше (1525-1550 С) на установке печь-ковш.4. Отсутствие эрозии рабочей футеровки шлакового пояса в стальковше при обработке металла на установке печь-ковш.Объемная Интен Время обра- Удельный расход Основность 009 ботки, мин материалов, кг/т год шлака плавки