СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ
OUT-OF-FURNACE STEEL TREATMENT METHOD

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали.
Известен способ внепечной обработки стали, включающий присадку в ковш твердой шлакообразующей смеси, состоящей из извести и плавикового шпата, и последующий ввод в ковш ферросплавов и алюминия, отличающийся тем, что присаживают твердую шлакообразующую смесь с суммарным содержанием кальция 51…57%, а в качестве алюминия вводят первичный алюминий в количестве, обеспечивающем соотношение Ca:Al=8…21 [Патент РФ №2114183, кл. C21C 7/076].
Существенными недостатками данного способа внепечной обработки стали являются недостаточная степень десульфурации стали и продолжительное время внепечной обработки.
В качестве прототипа выбран способ внепечной обработки стали, включающий наведение высокоосновного шлака, раскисление стали алюминием, продувку расплава металла аргоном и ввод в металл кальцийсодержащих материалов в виде порошковой проволоки [Патент РФ №2145640, кл. C21C 7/00].
Существенными недостатками данного способа внепечной обработки стали являются:
- отсутствие технической возможности получения содержания серы в металле менее 0,0015%;
- избыточный расход порошковой проволоки с кальцийсодержащими материалами.
Задача, решаемая изобретением, состоит в том, чтобы получить сталь с содержанием серы не более 0,0015%, снизить расход порошковой проволоки с кальцийсодержащими материалами.
Желаемым техническим результатом изобретения является увеличение степени десульфурации стали путем ее обработки белым шлаком и последующим вдуванием флюидизированной извести.
Для этого в предлагаемом способе внепечной обработки стали, включающем наведение высокоосновного шлака, раскисление стали алюминием, продувку металла аргоном и ввод в него кальцийсодержащих материалов, в отличие от ближайшего аналога после проведения десульфурации металла высокоосновным покровным шлаком до содержания серы не более 0,005% проводят нагрев металла до температуры не менее 1630°С, после чего добавляют алюминий до получения его содержания 0,050…0,070% и производят вдувание флюидизированной извести в количестве 2,8…4,2 кг/т (1000…1500 кг) с интенсивностью 100…150 кг/мин.
Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем.
Расход флюидизированной извести выбран из расчета получения содержания серы в металле не более 0,0015%. При уменьшении расхода флюидизированной извести (менее 2,8 кг/т) невозможно обеспечить получение требуемого содержания серы, а при его увеличении (более 4,5 кг/т) происходит рост материальных затрат на производство стали, что, следовательно, приводит к увеличению себестоимости стали. Интенсивность вдувания выбрана из соображения безаварийной работы агрегата «печь-ковш» и возможности обеспечения максимального контакта поверхности металла с вдуваемой известью. При увеличении интенсивности вдувания (более 150 кг/мин) происходит бурное перемешивание металла в ковше, что приводит к выбросам металла из ковша. При уменьшении интенсивности вдувания (менее 100 кг/мин) увеличивается время, необходимое для обработки металла на агрегате «печь-ковш». Минимальная температура (не менее 1630°С) и содержание алюминия в металле перед вдуванием (0,050…0,070%) выбраны с целью создания рациональных условий для протекания процесса десульфурации металла.
Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 300 плавок стали трубных марок с обработкой на агрегате «печь-ковш».
Выплавка металла осуществлялась в 370 т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на агрегате «печь-ковш» №2. После наведения высокоосновного покровного шлака и продувки аргоном содержание серы в металле составляло 0,0030…0,0050%, после чего осуществляли нагрев металла до температуры 1630…1640°С и добавление алюминия до получения его содержания 0,050…0,070%. Далее производили вдувание флюидизированной извести в количестве 1000…1500 кг (2,8…4,2 кг/т) с интенсивностью 100…150 кг/мин. Содержание серы в металле после вдувания составило 0,0008…0,0015%.
Предложенный способ внепечной обработки стали позволил гарантированно получать сталь с содержанием серы не более 0,0015%.