Спосіб розкислення сталі у ковші

Винахід відноситься до металургії чорних металів і стосується удосконалення способів розкислення сталі у сталерозливних ковшах. Відомий спосіб розкислення сталі у ковші в період випуску її із сталеплавильного агрегату шля хом розкислення - легування за рахунок вводу в розплав металу розкислюючих і легуючи х елементів чи їх сплавів [Бігаєв A.M. Металургія сталі. - М.: Металургія. 1977. - С. 274-275]. При цьому досягають в основному отримання сталі заданого хімічного складу і якості на рівні вимог, що зазначені в діючих нормативних документах. Але для відомого способу притаманний один Із головних недоліків, пов'язаний з використанням стандартних феросплавів і легуючих які дорого коштують Це призводить до значного нераціонального окислення деяких з них, збільшення витрати їх, особливо в умовах дефіциту стандартних алюмініймарганецькремнієвих сплавів і відсутності те хнічних рішень про використання в достатній мірі недефіцитних матеріалів. Найбільш близьким по технічній суті ι досягаемому ефекту являється спосіб розкислення сталі у ковші, що включає використання легуючої суміші на основі відходів феросплавів замість частини стандартних дефіцитних феросплавів [Авт. Св. СРСР № 1321754,кл. С 21 С 7/061 1987] При реалізації зазначеного способу досягають певного зменшення окислення переважно марганцевих стандартних феросплавів І легуючи х, частково підвищення якості сталі, що в цілому задовільно впливає на техніко-економічні показники розкислення сталі у ковші. Та вищезазначений спосіб має недоліки, які не враховуються в умовах технологічної еволюції, коли дрібні некондиційні марганцеві феросплави фракції до 5,0 мм в теперішній час неможливо відносити І використовува ти як недефіцитні матеріали (є різні способи їх переробки і використання з мінімальними втратами марганцю, або без них). Крім того, при рішенні головної задачі - економії марганцевих феросплавів, в окремих випадках окислення марганцю досягає до 25-35% через недосконалість способу. Цей фактор особливо проявляється тоді, коли віддача у ківш марганцевих матеріалів, як перших порцій, так І останніх, реалізується нераціонально. Тобто, при віддачі перших порцій марганець сплавів активно окислюється, бо вступає у взаємодію з попередньо нерозкисленим металом у ковші, і при віддачі останніх порцій марганцевих матеріалів ί алюмінія аналогічно вони окисляються, бо не має захисту від окислення верхніх останніх шарів випуску метала і по-падаючого переокисленого шлаку. Аналогічно f кремній, що входить до складу введених феросплавів, без додаткового захисту від окислення згоряє в певній кількості. Відповідно вплив такого способу не в повній мірі використовується з метою максимального зниження окислення легуючи х елементів у феросплавах за рахунок раціонального її розкислення. Крім того, діючи по способу-прототипу, потрібно готувати суміш дво х відповідних компонентів, що пов'язано з деякими технологічними складнощами (організаційними затримками. До недоліків способу - прототипу слід віднести те, що економія стандартних феросплавів на практиці реалізується переважно через використання дрібного некондиційного феромарганця і відсіву шлака від виробництва сілікомарганця. Тобто переважно беруть на себе роботу по розкисленню сталі із введеної суміші два елемента І марганець І кремній. А як відомо, кремній І марганець при сполуці з киснем по своїй активності віддають перевагу, наприклад, алюмінію. З цього можна зробити висновок, що в плані удосконалення технології І те хніко-економічних показників при розкисленні сталі необхідно використовувати ще більш е фективні технічні рішення з залученням активних техногенних недефіцитних матеріалів з вмістом алюмінія. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу розкислення сталі у ковші шля хом поєднання нетрадиційного регламенту ввода алюмокремнієвого шлаку, стандартних матеріалів, фізикохімічних особливостей введених матеріалів і витікаючого у ківш металу з високим рівнем використання розкислюючого потенціалу алюмокремнієвого шлаку, з забезпеченням при його вводі двостадійного захисту від значного окислення традиційних феросплавів і легуючих, що призводить до підвищення якості сталі та комплексної економії стандартних феросплавів І легуючи х. Рішення поставленої задачі досягають тим, що в способі розкислення сталі у ковші, що включає використання відомих стандартних розкислювачів, легуючи х шлакометалевих і/або оксидних матеріалів, газоподібних реагентів і способи їх вводу і контролю, алю-мокремнієвий шлак використовується в дві стадії з загальною витратою в межах 2,2 - 6,4 кг/т сталі, при цьому на першій стадії в період сходу металу із сталеплавильного агрегату в ківш на струмінь вводять алюмокремнієвий шлак в кількості 55-65%, від загальної витрати з рівня 1/8-1/3 висоти металу в ковші і одночасно вводять стандартні феросплави, легуючі, а потім на другій стадії по ходу заповнення ковша металом до рівня 1/2 - 2/3 вводять решту - 45-35%. Комплексна економія стандартних феросплавів і легуючих забезпечується в основному за рахунок оптимальної взаємодії параметрів способу з урахуванням введених матеріалів у сталерозливний ківш. Так, при вводі у ківш на першій стадії алюмокремнієвого шлаку, а не марганецькремнійвміщуючи х феросплавів, забезпечується значно прискорене і поглиблене розкислення сталі, цьому сприяє хімічний склад алюмокремнієвого шлаку і хіміко-фізичні властивості сталі, випускаємої із сталеплавильного агрегату, а також позитивні кінетичні і тепломасо-обмінні процеси, що відбуваються в цей час у ковші. За ци х умов недефіцитний алюмок-ремнієвий шлак за рахунок поверхнево-активного алюмінія і кремнія розкислює метал в значній мірі. Присаджувані потім марганецькремнієві феросплави окисляються незначно, Аналогічно проявляє себе присадка алюмокремнієвого шлаку на другій стадії вводу. В цей період його складові (алюміній І кремній) активно знімають окисленість сталі другої половини плавки і особливо останніх порцій випуску плавки, значно насичених киснем шлакового покрову. Таким чином завдяки взаємодії вищеприведених особливостей рекомендованого способу, на відміну від прототипу, проявляється ефект комплексної економії феросплавів і легуючи х, еквівалентної сумарному вмісту кремнію, алюмінію і марганцю. Крім того, сама економія матеріалів з вміщеними переліченими елементами є наслідком практично не часткової заміни стандартних нестандартними матеріалами, як по прототипу, а взаємодії присадок алюмокремнієвого шлаку в кількості, еквівалентній по вмісту залишкового алюмінія для заданої марки сталі і крізного угару його. Таким чином, економія марганецькремнієвих феросплавів І алюміній забезпечується при реалізації даного способу за рахунок оптимізації його регламенту і віддачі головної розкислюючої і легуючої функції алюмокремніевому шлаку і відповідною витратою. За цих умов наступні введені феросплави окисляються значно менше. А тому при виплавці деяких марок сталі з вмістом кремнію до рівня напівспокійних (Sі