Рафинирование стали вдуванием порошкообразных материалов

Abstract

Приведены результаты применения разработанной комплексной технологии рафинирования конструкционных легированных сталей ответственного назначения вдуванием порошкообразных материалов в дуговой печи и в ковше для глубокой дефосфорации, десульфурации и корректировки по содержанию углерода. Сформулированы основные положения технологии глубокой дефосфорации металла, включающие состав, расход и гранулометрию дефосфорирующей смеси, состав и температуру металла, положение фурмы и интенсивность вдувания, обеспечивающей за 5–6 мин вдувания смеси в струе кислорода снижение концентрации фосфора до следов и получение его в готовом металле не более 0,005 %. Последующая глубокая десульфурация стали достигается вдуванием в струе аргона порошкообразной смеси в ковше. Рассмотрено влияние состава и расхода десульфурирующей смеси на полноту удаления серы. Введение в шлаковую смесь извести и плавикового шпата высокоактивных реагентов (сплавов кальция и алюминия) значительно повышает скорость и степень десульфурации, обеспечивая за короткое время продувки содержание серы в стали на уровне 0,002 %. Показано, что при вдувании порошка кокса успешно решается проблема корректировки стали по содержанию углерода, что особенно важно при плавке стали в высокомощных дуговых печах. Применение комплексной технологии обработки стали вдуванием порошкообразных материалов в печи и ковше обеспечивает получение в готовом металле стабильно низких содержаний фосфора (≤ 0,005 %), серы (≤ 0,003 %) и неметаллических включений. The paper presents results of application of the developed complex technology of refinement of high-duty alloy structural steels by injection of powdered materials in an arc furnace or ladle for deep dephosphorization, desulphurization and correction of carbon content. Fundamentals of deep dephosphorization technology are formulated, including the composition, consumption and granulometry of dephosphorizing mixture, composition and temperature of metal, position of tuyere and intensity of blowing, in order to decrease phosphorus content to trace levels and obtain phosphorus concentration in metal product not greater than 0.005 % after 5–6 min of mixture injection by a jet of oxygen. Subsequent deep desulphurization is achieved by injection of powdered mixture to the ladle by a jet of argon. Effect of composition and consumption of desulphurizing mixture on completeness of sulfur removal is considered. Addition of high active reagents (alloys of aluminium and calcium) to the slag mixture of lime and fluor-spar significantly accelerates and increases the degree of desulphurization and provides after a short time of blowing the sulfur content of about 0.002 %. It is also shown that injection of coke powder permits to solve the problem of correction of carbon content in steel, which is especially important for high-power arc furnaces. Application of complex technology of steel treatment by injection of powdered materials in the furnace and ladle yields stable low contents of phosphorus (≤ 0.005 %), sulfur (≤ 0.003 %) and non-metallic inclusions.