СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОКРЕМНИСТОЙ СТАЛИ
LOW-SILICON STEEL MAKING METHOD

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства низкокремнистой стали.
Известен способ производства низкокремнистой стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, отсечку шлака от металла в конце выпуска его из сталеплавильного агрегата в ковш, присадку шлакообразующих и легирующих материалов, раскисление и продувку металла в ковше инертным газом, вакуумирование металла, присадку шлакообразующих материалов, раскисление кальцийсодержащими и алюмосодержащими материалами (патент РФ №2353667, кл. C21C 7/10).
Существенными недостатками данного способа внепечной обработки стали являются низкая степень десульфурации металла и продолжительное время внепечной обработки.
В качестве прототипа выбран способ производства низкокремнистой стали, включающий комплексную обработку металла на выпуске в сталеразливочный ковш алюминием, легирующими материалами и шлакообразующими смесями, и последующую после выпуска металла внепечную обработку кальцийсодержащей порошковой проволокой (патент РФ №2166550, кл. C21C 7/064).
Существенными недостатками данного способа производства стали являются:
- высокая стоимость кальцийсодержащей порошковой проволоки;
- прирост содержания кремния в стали за счет его восстановления из шлака при проведении раскисления.
Задача, решаемая изобретением, состоит в том, чтобы обеспечить требуемую степень десульфурации стали без прироста содержания кремния в процессе ковшевой обработки, а также сократить продолжительность внепечной обработки.
Желаемым техническим результатом изобретения является получение стали с содержанием серы не более 0,004% и содержанием кремния не более 0,03%.
Для этого предлагается способ производства низкокремнистой стали, в котором внепечную обработку металла проводят на агрегате «печь-ковш», после поступления плавки на указанный агрегат удаляют покровный шлак из сталеразливочного ковша, наводят новый покровный шлак присадкой извести и плавикового шпата в пропорции (4…5):1 с суммарным расходом материалов 7…12 кг/т, проводят раскисление стали первичным алюминием из расчета получения содержания кислоторастворимого алюминия не менее 0,080%, нагрев металла до температуры не менее 1620°C, после чего производят инжектирование флюидизированной извести в количестве 2,8…4,2 кг/т.
2
Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем. Удаление первичного шлака из сталеразливочного ковша и наведение нового шлака присадкой извести и плавикового шпата в пропорции (4…5): 1 в количестве 7…12 кг/т обеспечивают снижение содержание оксида кремния (SiO) в шлаке, что в дальнейшем позволяет получить требуемое содержание кремния в металле (не более 0,03%) вследствие уменьшения вероятности восстановления кремния в металле из шлака. Снижение отношения извести и плавикового шпата менее 4:1 и расхода шлакообразующих материалов менее 7 кг/т и приведет к оголению зеркала металла и вторичному окислению алюминия и легирующих элементов. Увеличение отношения извести и плавикового шпата более 5:1 и расхода шлакообразующих свыше 12 кг/т приведет к росту материальных затрат и, соответственно, к увеличению себестоимости стали. Использование первичного алюминия для раскисления обеспечивает снижение поступления кремния в металл. Расход флюидизированной извести выбран из расчета получения содержания серы в металле не более 0,005%. При уменьшении расхода флюидизированной извести (менее 2,8 кг/т) невозможно обеспечить получение требуемого содержания серы, а увеличение (более 4,5 кг/т) приведет к росту материальных затрат.
Минимальная температура - не менее 1620°C и содержание алюминия в металле перед вдуванием - не менее 0,080% выбраны исходя из создания оптимальных условий для протекания процесса десульфурации металла. При уменьшении данных показателей не достигается технический результат изобретения в части получения требуемого содержания серы.
Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 100 плавок низкоуглеродистых марок стали для автолиста с обработкой на агрегате «печь-ковш».
Выплавка металла осуществлялась в 370-т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на агрегате «печь-ковш». После поступления плавки на агрегат «печь-ковш» проводили удаление покровного шлака из сталеразливочного ковша, после чего наводили новый покровный шлак присадкой извести и плавикового шпата с общим расходом 2,5…4,0 т, раскисление металла первичной алюминиевой катанкой в количестве 200…400 кг из расчета получения содержания кислоторастворимого алюминия не менее 0,080% и последующий нагрев металла до температуры 1620…1640°C.
Далее производили инжектирование флюидизированной извести в глубь металла в количестве 1000…1500 кг (2,8…4,2 кг/т) с интенсивностью 100…150 кг/мин. Содержание серы в металле после вдувания составило 0,003…0,005%, кремния - 0,015…0,020%.
Предложенный способ внепечной обработки стали позволил гарантированно получать сталь с содержанием серы не более 0,005% и кремния не более 0,03%.