CC BY
322
Раздел 3
Egiazarjan Denis Konstantinovich - Engineer-researcher of Laboratory of ferrous metals, IMET UB RAS. Phone: (343) 2329019. E-mail: avari@mail.ru
Kudinov Dmitry Zaharovich - Ph. D. (Eng.), Scientific employee of Laboratory of ferrous metals, IMET UB RAS. Phone: (343) 2329030. E-mail: d.kudinov@mail.ru
Sapozhnikova Tatyana Vsevolodovna - Ph. D., Scientific employee of Laboratory of ferrous metals, IMET UB RAS. Phone: (343) 2329065. E-mail: ferro1960@mail.ru
Abstract. Processing of low-siliceous metal in the converter without use of a traditional cooler (scrap) is considered. As a cooler it is offered to use siderites, and as a source magnesium oxide. The opportunity of use of siderites in modern EAF-process is considered.
Keywords: converter smelting, EAF, magnesium oxide, cooler.
References
1. Nekrasov V.M. Russian market of secondary ferrou metals situation, role and problems of the self-adjustable organization in a field of activity on preparation, processing and realization of a scrap. TrudiXI Kongressa staleplavilshikov. 2011, pp. 90-95.
2. Bigeev V.A., Kolesnikov J.U. A.forecasting of technological parameters of melt of steel in the converter with use of siderite. Teoria I tehnologia metallurgicheskogo proizvodstva. 2011, vol. 11, pp. 30-36.
3. Bratchikov S.G. Calculation of material and thermal balances of converter process with the top submission of oxygen. Sverdlovsk, 1989. 32 p.
4. Alekseev L.V., Snegiryov B.W., Valiahmetov A.H., etc. Steel smelting in electric furnaces. Patent RF, no. 2437941, 2011.
5. Lutsenko V.T., Pavlov V.A., Dokshitskaya A.I. Arc steel-smelting furnace. Yekaterinburg, 2005. 41 p.
6. Novikov V.K., Nevidimov V.N. Polymeric structure of the fused slags. Yekaterinburg, 2006. 62 p.
7. Nekrasov I.V., Sheshukov O.J., Nevedimov V.N., Istomin S.A. Estimation technique of viscosity of industrial slags. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgia. 2012, no. 4, pp. 21-24.
8. Sheshukov O.J., Guljakov V.S., Nekrasov I.V., Shamanov A.H., Vusihis A.S., Kudinov D.Z. Technogenic materials - material for slag-forming.
Ecologia I promyshlennost' Rossii [Ecology and the industry of Russia]. 2012, no. 12, pp.51-53.
♦ ♦ ♦
УДК 669.18.046.585.7:669.15-194.2
Столяров А.М., Мошкунов В.В., Валова Е.Ю.
ШЛАКОВЫЙ РЕЖИМ КОВШЕВОЙ ОБРАБОТКИ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ IF-СТАЛИ
Аннтотация В статье рассмотрено изменение основности и окисленности шлака, коэффициентов распределения серы и фосфора в процессе ковшевой обработки IF-стали. Установлены зависимости между окисленностью металла, коэффициентами распределения серы, фосфора и окисленностью шлака. Сделана рекомендация по улучшению шлакового режима ковшевой обработки IF-стали.
Ключевые слова: IF-сталь, ковшевая обработка, шлаковый режим, параметры.
Известно [1-3], что сверхнизкоуглеродистую Ш-сталь с содержанием углерода не более 0,007% в условиях кислородно-конвертерного цеха можно получить только при использовании вакуумной обработки металла. Вакуумирование является ключевым, но не единственным звеном ковшевой обработки. Обязательными составляющими технологии также являются обработка металла в процессе его выпуска из конвертера и на агрегате «печь-ковш». Для получения минимального содержания вредных примесей большое значение имеет шлаковый режим ковшевой обработки ^-стали.
С целью изучения основных параметров шлакового режима был исследован массив, состоящий из 21 плавки стали марки 006/ГР. На каждой плавке отбирались пробы металла и шлака:
- перед выпуском металла из конвертера;
- перед началом вакуумной обработки металла;
- после вакуумной обработки металла.
Основными характеристиками шлака являются
его основность и окислительная способность или окисленность шлака. На рис. 1 показано изменение основности и окисленности шлака в процессе производства Ш-стали.
Из представленных данных видно, что основность шлака в процессе ковшевой обработки имеет достаточно высокие значения и в среднем составляет около 5. При этом удается получать активный жидко-подвижный шлак вследствие повышения его температуры на агрегате «печь-ковш» на стадиях предварительной подготовки к вакуумированию и после вакуумной обработки.
МЕТАЛЛУРГИЯ СТАЛИ
23,9
16,5
п
из конвертера из ковша
перед выпуском перед после
вакуумированием вакуумирования
Место отбора пробы шлака
Рис. 1. Изменение средних значений основности и окисленности шлака в процессе производства Ш-стали
Окисленность шлака, характеризующаяся содержанием монооксида железа, постепенно уменьшается, но ее значения остаются высокими. Это объясняется тесной взаимосвязью окисленности шлака с окисленно-стью металла. Так, перед вакуумной обработкой необходимо иметь слабо раскисленный металл для проведения его успешной декарбонизации при вакуумно-кислородном рафинировании (средняя степень декарбонизации равняется 91,7%). Поэтому средняя величина окисленности металла составляет 410 ррт, что обусловливает и высокую окисленность шлака (рис. 2).
После вакуумирования окисленность металла снижается в среднем до 320 ррт, оставаясь высокой, что не позволяет существенно уменьшить содержание FeO в шлаке.
14 16 18
Окисленность шлака, %
Рис. 2. Взаимосвязь между окисленностью металла [О] и окисленностью шлака (FeO) в ковше перед вакуумной обработкой Ш-стали
Высокая окисленность шлака препятствует проведению эффективной десульфурации металла при ковшевой обработке. Из рис. 3 видно, что средние значения коэффициента распределения серы между шлаком и металлом имеют низкие значения - около 10. В то же время величины коэффициента распределения фосфора достаточно высоки (от 84 до 105). Возрастающая и убывающая зависимости соответственно коэффициентов распределения фосфора и серы от окисленности шлака перед и после вакуумной обработки приведены на рис. 4 и 5. В результате этого при ковшевой обработке Ш-стали степень десульфу-рации металла получается очень низкой - в среднем 17,4%, а степень дефосфорации вдвое выше - в среднем 31,6%. г 12
с
ф чд
10
8 ы 6
>
4 2
0
140 "
120 100
10,5
5,7
9,8
125,1
5 §80 -в
£ 8 60 § -в и
40 20 0
105,0
84,4
из конвертера из ковша
перед выпуском перед
вакуумированием
после вакуумирования
Место отбора пробы шлака
Рис. 3. Изменение значений коэффициентов распределения серы и фосфора между шлаком и металлом в процессе производства Ш-стали
§ 180
| 160
ф
г 140
5 & 120 га °
о. -&100 !»■§. 80
60 40 20
Lp=9,991 ^е0)-60,569 г=0,8568
10
12
14 16 18 Окисленность шлака, %
20
22
Рис. 4. Зависимость коэффициента распределения фосфора (Ьр) от окисленности шлака (FeO) в ковше перед вакуумной обработкой Ш-стали
№2 (15). 2014
43
Раздел 3
танки, титана и ниобия из порошковой проволоки при микролегировании стали:
химический элемент Al Ti Nb
средняя величина усвоения, % 44 65 88
Для повышения эффективности десульфурации и микролегирования IF-стали необходимо производить дополнительное раскисление шлака после окончания вакуумной обработки металла алюминийсо-держащими материалами.
Список литературы
1. Производство сверхнизкоуглеродистых сталей без фаз внедрения на фирме «Voest-Alpine Stahl Gmbh»» // Новости черной металлургии за рубежом. 2004. №5. С. 32-35.
2. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Современная технология производства стали. М.: Теплотехник, 2007. 528 с.
3. Изотов А.Н. Технология производства особонизкоуглеродистой стали в кислородно-конвертерном цехе с агрегатами большой вместимости: дис. ... канд. техн. наук. Магнитогорск, 2004. 149 с.
Сведения об авторах
Столяров Александр Михайлович - д-р техн. наук, проф., институт металлургии, машиностроения и материалообра-ботки, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: (3519) 29-84-49. E-mail: mcm@magtu.ru
Мошкунов Владимир Викторович - канд. техн. наук, инженер лаборатории непрерывной разливки стали ОАО «ММК».
Валова Евгения Юрьевна - студентка, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: mcm@magtu.ru
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
SLAG REGIME OF LADLE TREATMENT FOR IF-STEEL
Stolyarov Aleksandr Mikhailovich - D. Sc. (Eng.), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. Phone: 8(3519)298430. E-mail: mcm@magtu.ru
Moshkunov Vladimir Viktorovich - Ph. D. (Eng.), Engineer Laboratory of continuous casting, OJSC «Magnitogorsk iron and steel works».
Valova Evgenia Yurievna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: mcm@magtu.ru
Abstract. Variation of basicity and oxidability, coefficient of sulfur and phosphorus distribution during ladle treatment process ofIF-steel are shown. Dependencies between these parameters have been determined. The recommendation for improvement of slag regime of ladle treatment for IF-steel is given.
Keywords: IF-steel, ladle treatment, slag regime, parameters.
References
1. Super low carbon steel without introduce phase production on «Voest-Alpine Stahl Gmbh» company. News of black metallurgical abroad. 2004, no. 5, pp. 32-35.
2. Dyudkin D. A., Kisilenko V.V. Modern technology of steel production. Moscow: Teplotehnik. 2007. 528 p.
3. Izotov A.N. Ttechnology of Super low carbon steel production in oxygen Converter shop by big capacity converter. Ph.D. dissertation. Magnitogorsk, 2004. 149 p.
♦ ♦ ♦
<u
<u ч: <u
30 25 20
M5 >
10 5 0
Ls=30,131e
-Q,148(FeO)
П=0,5284
о
6 8 10 Окисленность шлака, %
12
14
Рис. 5. Зависимость коэффициента распределения серы (Ь!) от окисленности шлака (FeO) в ковше после вакуумной обработки Ш-стали
Следствием высокой окисленности как металла, так и шлака после вакуумной обработки металла являются низкие величины усвоения алюминия из ка-
2
4
