способ раскисления металла

Формула изобретения

Способ раскисления металла, включающий ввод в ковш в процессе плавки углеродсодержащих оксидмарганецсодержащих материалов, алюминия, отличающийся тем, что в ковш сначала совместно вводят углеродсодержащие и оксидмарганецсодержащие материалы, затем одновременно алюминий и кремнийсодержащие ферросплавы, причем соотношение между оксидмарганецсодержащими и углеродсодержащими материалами и алюминием составляет 1 (0,05 0,50) (0,05 0,30), а после выпуска металл продувают нейтральным газом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к способам раскисления металла.

Известен способ раскисления жидкой стали, включающий ввод в сталеплавильный агрегат марганецсодержащих материалов, предварительное обезуглероживание металла в присутствии малого количества шлака и окончательное обезуглероживание в агрегатах, снижающих парциальное давление окиси углерода [1] Способ позволяет уменьшить потери марганца при производстве низкоуглеродистой стали, однако наличие дополнительных агрегатов, снижающих парциальное давление, значительно увеличивают себестоимость стали.

Известен способ раскисления стали, включающий порционное раскисление стали в сталеразливочном ковше алюминием и карбонатной марганцевой рудой [2] Способ позволяет уменьшить расход марганецсодержащих ферросплавов. Недостатком данного способа является использование алюминия в качестве восстановителя марганца, что повышает себестоимость металла.

Известен способ выплавки стали, включающий обработку стали в ковше остатками шлака от производства марганцевых сплавов после ввода углеродсодержащих материалов, присадку алюминия [3] Способ позволяет сократить расход марганецсодержащих ферросплавов. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому. Недостатком данного способа является использование для восстановления марганца из его окислов только алюминия, что приводит к его перерасходу, а также неиспользование восстановительного потенциала окиси углерода, образующейся при вводе в ковш углеродсодержащих материалов.

Задачей изобретения является снижение затрат на раскисление металла за счет повышения степени восстановления марганца из его окислов.

Задача достигается тем, что в известном способе выплавки стали, включающем ввод в ковш в процессе плавки углеродсодержащих и оксидмарганецсодержащих материалов и алюминия, в ковш сначала совместно вводят углеродсодержащие и оксидмарганецсодержащие материалы, затем одновременно алюминий и кремнийсодержащие ферросплавы, причем соотношение между оксидмарганецсодержащими и углеродсодержащими материалами и алюминием составляет 1:(0,05-0,50):(0,05-0,30), а после выпуска металл продувают нейтральным газом.

Сущность изобретения заключается в следующем. Совместный ввод углеродсодержащих и оксидмарганецсодержащих материалов позволяет за счет окиси углерода, выделяющейся при взаимодействии углеродсодержащих материалов с нераскисленным или полураскисленным металлом, частично восстановить марганец из его окислов и уменьшить в дальнейшем расход более сильных и более дорогих восстановителей для окончательного восстановления марганца. Последующий совместный ввод алюминия и кремнийсодержащих ферросплавов за счет одновременного взаимодействия с окислами марганца, алюминия и кремния позволяет существенно повысить раскисляющую (восстановительную) способность этих элементов и значительно снизить их расход на довосстановление марганца из его окислов. Продувка металла нейтральным газом после выпуска плавки исключает случаи неполного восстановления марганца и повышает равномерность его распределения по объему ковша. При величине соотношения оксидмарганецсодержащих материалов к углеродсодержащим материалам и оксидмарганецсодержащих материалов к алюминию более чем 1:0,05 восстановительный потенциал окиси углерода и алюминия недостаточен для полного восстановления марганца из его окислов, что приводит к непопаданию в марочные значения по марганцу. Величина соотношения оксидмарганецсодержащих материалов к углеродсодержащим материалам менее 1:0,3 нецелесообразна, так как это уже не позволяет повысить достигнутую степень восстановления марганца из его окислов, приводит к перерасходу восстановителей и снижению экономической эффективности изобретения.

В таблице приведены конкретные примеры предложенного способа раскисления металла и известного способа выплавки стали 09Г2С, содержащей, в частности, 0,80-1,20% марганца.

Предложенный способ раскисления металла реализован следующим образом. Выплавку стали производят в двухванном сталеплавильном агрегате емкостью 2х220 т. В начале выпуска в ковш под струю металла вдувают 2 кг/т коксовой пыли и одновременно из лотка в ковш вводят 10,0 кг/т марганцевого концентрата. После окончания ввода указанных материалов в ковш совместно вводят кремнийсодержащие ферросплавы и 1,2 кг/т алюминия. По окончании выпуска плавки металл продувают нейтральным газом. Массовая доля марганца в маркировочной пробе составила 0,85% отклонения по этому элементу между маркировочной и первой и последней пробами не превышали +0,02%