Спосіб виробництва низьковуглецевої сталі в конвертері

Корисна модель відноситься до області чорної металургії, конкретніше до виплавки сталі в кисневому конвертері. Відомий спосіб виробництва низьковуглецевої сталі в конвертері, що включає завантаження металобрухту, заливання чавуна, продувку ванни киснем, присадку матеріалів, що флюсують, а при кількості вуглецю в металі 0,10-0,15% у конвертер вводять металізовані окатиші для стабілізації окисленості, розкислення і легування ведуть у ковші, [а.с. №1127907А, МКП 3 С21С5/28]. Недоліком відомого способу є присадка у ванну матеріалів, що містять кисень, при низькому вмісту вуглецю наприкінці плавки, що може сприяти утворенню додаткових окисних неметалевих включень, що негативно впливають на механічні властивості сталі. Найбільш близький до пропонованого способу по технічній суті й отриманому результату є спосіб виробництва конвертерної сталі, що включає продувку ванни киснем, попереднє розкислення ванни фероалюмінієм перед кінцем продувки й остаточне розкислення і легування в ковші під час випуску плавки [а.с. №1049551А, МКП 3 С21С5/28]. Недоліком відомого способу є те, що використаний для попереднього розкислення фероалюміній має високу вартість, продуктом реакції є неметалічні включення у виді окислів алюмінію, що негативно впливають на механічні властивості сталі. Задачею пропонованої корисної моделі є створення такого способу виробництва низьковуглецевої сталі, що буде сприяти зниженню і стабілізації окисленості сталі наприкінці плавки, зниженню витрати дорогих розкислювачів і легуючих матеріалів, підвищенню якості сталі і зменшенню випадків відхилення від хіманаліза окремих плавок. Поставлена задача досягається тим, що в способі виробництва низьковуглецевої сталі в конвертері, що включає завантаження металобрухту, заливання чавуну, продувку плавки киснем, злив металу в ківш, розкислення і легування в ковші, відповідно до запропонованого технічного рішення, попереднє розкислення сталі здійснюють в конвертері, безпосередньо після закінчення продувки киснем, шляхом присадки вуглецевмісного матеріалу в кількості, залежній від відсоткового вмісту в сталі вуглецю [%С], по рівнянню: 0.0025 Q= +A [%C] , де: (%C) - кількість вуглецю в металі після закінчення продувки плавки киснем; Q - кількість присадки вуглецевмісного матеріалу; А - емпіричний коефіцієнт. Під час присадки в конвертер вуглецевмісного матеріалу, питома вага якого менше питомої ваги заліза, в конвертер вдувають нейтральний газ. У період присадки в конвертер вуглецевмісних матеріалів, питома вага яких менше питомої ваги заліза, у конвертер вдувають нейтральний газ. При виробництві низьковуглецевистої сталі, із змістом вуглецю нижче критичної концентрації, реакція окислювання вуглецю лімітується подачею вуглецю до місця реакції, у результаті чого після продувки метал переокислений і переокисленість його не стабільна, що сприяє підвищеній витраті дорогих розкислювачів, зниженню якості сталі, збільшенню браку першого переділу на окремих плавках, ускладненню розрахунку кількості присадки основних розкислювачів через нестабільний їхній угар. Присадка вуглецевмісних матеріалів у конвертер, після припинення продувки киснем, для попереднього розкислення, сприяє зниженню кількості кисню в металі і стабілізує окисленість металу за рахунок реакції окислювання досадженого вуглецю. При цьому, продуктом реакції є газоподібний окисел вуглецю, що у виді газових пузирів спливає з металу. У результаті такої реакції в металі не утворяться неметалеві включення, а спливаючі пузирі, у силу флотаційної здатності, будуть сприяти видаленню неметалевих включень наявних у металі. Крім того спливаючі пузирі активізують перемішування металу із шлаком, збільшуючи при цьому поверхню контакту, що сприяє десульфурації сталі. На дослідних плавках кількість сірки в сталі знижувалася на 19% у порівнянні із звичайними плавками. У якості вуглецевмісного матеріалу можна застосовувати чавун чи вугілля. Кількість присадок варто визначати по приведеній залежності. Значення емпіричного коефіцієнта А для цих присадок приведено в таблиці 1. Таблиця 1 Значення емпіричного коефіцієнта при різній кількості вуглецю в металі А [%С] Чавун Вугілля 0,15 2,78 0,5 0,10 3,5 0,73 0,09 4,1 0,82 0,08 4,57 0,87 0,07 4,96 0,98 0,06 5,76 1,05 0,05 6,55 1,17 0,04 7,44 1,32 0,03 8,22 1,5 Присадка розрахованої кількості вуглецевмісного матеріалу сприяє зниженню кількості кисню в сталі на 2025% в порівнянні з звичайними плавками і угару розкислювачів на 200-300г/т сталі. Коливання кількості кисню на експериментальних плавках, при постійній кількості вуглецю в металі, були в два рази менші, ніж на звичайних плавках, тобто покращала стабільність одержання потрібного хімічного складу готової сталі, тому що угар присаджених в ківш розпилювачів стабільний. Крім того, знижується кількість браку першого переділу, який на окремих звичайних плавках високий. Перекисленість металу знижується за короткий період часу, практично за період присадки і нахилу конвертера після присадки розкислювача. Кількість вуглецю в металі залишається практично на тім же рівні, що і до присадки вуглецевмісних матеріалів, тому що він витрачається на зниження переокисленості плавки. Кількість окислів заліза в шлаку зменшується на 12-15%, що сприяє підвищенню стійкості футерівки конвертера та підвищенню виходу рідкого металу. Отже, використання запропонованого способу дозволяє знизити і стабілізувати окисленість сталі наприкінці виплавки, знизити витрати дорогих розкислювачів і легуючи х матеріалів, знизити кількість окислів заліза в шлаку, підвищити якість сталі і зменшити кількість випадків відхилення від хіманаліза виплавленої сталі.