Способ выплавки средне-и высокоуглеродистых низколегированных сталей

Способ выплавки средне-и высокоуглеродистых низколегированных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СРЕДНЕИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, включающий Обезуглероживание металла до содержания углерода ниже марочного его содержания в готовой стали, выпуск металла и ввод .в него углеродсодержащшс материалов, ферромарганца и легирующих ферросплавов из расчета получения лигатурного сплава Требуемого химического состава после частичного наполнения ковша, отличаю щ и и с я тем, что, с целью уп1)ощения способа, расщирения области его применения и увеличения производительности агрегата, выпуск металла производят непрерывно с различной интенсивностью, которая до наполнения 0,5-0,8 объема ковша в 1,5-5 раз меньше интенсивности выпуска остального металла , а ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца производят, одновременно от начала выпуска до наполнения 0,25-0,4 объема ковша, затемосуществляют ввод легирующих ферросплавов, заканчивая его при наполнении металлом 0,5 - 0,8 объема ковша.. ««р О о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) 3(50 С 21 С 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 34 34 055/22-02 (22) 10. 05.82 (46) 23.01.84. Бюл. 9 3 (72) H.Ã. Ãëàäûøåâ, В.A. Ãàðøèí, Г.С.Горбунов, Ж.К.Бекетов, В.Й.Алифанов П.П.Елисеев и Ф.Г.Костяная (71) Йаучно-производственное .объединение Тулачермет (53): 669. 184. 4 {088 .8) (56) 1. Сидоренко il.Ô. Теория и практика. продувки металла порошками. М.,"Иеталлургия", 1973, с.195.

2. Авторское свидетельство СССР

В 804695, кл. С 21 С 5/52, 1979, (54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СРЕДНЕИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТЫХ НИЗКОЛЕГИРО

BAHHHX СТАЛеи, включающий обезуглероживание металла до содержания углерода ниже марочного его содержания в готовой стали, выпуск металла и ввод,в него углеродсодержащих материалов, ферромарганца и легирукщих ферросплавов из расчета получения лигатурного сплава тре буемого химического состава После частичного наполнения ковша, о тл и ч а ю шийся тем,. что,. с целью упрощения способа, расщирения области его применения и увеличения производительности агрегата, выпуск металла производят непрерывно с различной интенсивностью, которая до наполнения 0,5-0,8 объема ковша в 1,,5-5 раз меньше интенсивности выпуска остального металла, а ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца производят одновременно от начала выпуска до Д наполнения 0,25-0,4 объема ковша, затем. осуществляют ввод легирукщих ферросплавов, заканчивая его npu наполнении металлом 0,5 - 0,8 объема ковша

1068493

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки средне- и высокоуглеродистых низколегированных сталей, и

-может быть использовано при выплавке стали в мартеновских и двухванных печах, конвертерах и дуговых электросталеплавильных печах.

Известен способ выплавки среднеи высокоуглеродистых сталей, включающий обезуглероживание металла

10 в сталеплавильном агрегате до содерся способ выплавки средне- и высокоуглеродистых низколегированных сталей, включающий обезуглероживание металла до содержания углерода ниже его марочного содержания в готовой стали, выпуск металла и ввод

45 в него углеродсодержащих материалов, ф еррома рга н ца и лег ирующих ф ерросплавов из расчета получения лигатурного сплава требуемого химичес50 кого состава после. частичного наполнения ковша.

Вторичное науглероживание металла осуществляют из расчета получения в нем 0,2-0,бЪ углерода после наполнения 0,2-0,5 ковша, прерывают выпуск металла, последовательно вводят ферромарганец, углеродсодержащие материалы и ферросплавы в порядке убывания температур их плав- 60 ления из расчета получения отношения содержания углерода в металле к содержанию углерода в готовой стали в пределах 2-4 и выпускают осталь" ной металл в ковш t 2i. 65 жания углерода ниже марочного его содержания в готовой стали, обработку металла углеродсодержащими мате-.

Риалами и ввод в науглероженный ме- 5 талл ферросплавов в сталеразливочном ковше (1 3.

Однако этот способ не обеспечивает возможность обработки углеродсодержащими материалами определенной,части металла и превращение ее перед вводом ферросплавов в высоко. углеродистый значительно перегретый над точкой плавления расплав, .обладающий повышенной растворяющей способностью по отношению к легирукщим элементам, так как науглероживают металл в сталеплавильном агрегате.

Кроме того, для способа характерны также низкая усвояемость металлом углерода добавок, возможность значительной рефосфорации, повышенный угар легкоокисляющихся элементов-раскислителей при выплавкесреднеуглеродистой стали и относи- З5 тельно низкая скорость плавления и растворения ферросплавов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению являет- 40

Недостаток известного способа заключается в том, что его технически сложно. осуществить при выплавке стали в стационарных агрегатах, в частности в мартеновских и двух ванных печах, что обусловлено необходимостью временного прекращения выпуска плавки из агрегата. Этот

Недостаток ограничивает область применения известного Способа выплавк и стали

Вторичное науглероживание металла осуществляют в момент перерыва в выпуске плавки, что усложняет способ, так как зтоу технологический прием связан с необходимостью ввода порошкообразных углеродсодержащих материалов в струю газа-носителя.

Кроме того, ввод ферромарганца, вторичное науглероживание, оконча- тельное раскисление и легирование металла только после наполнения

0,2-0,5 объема ковша при отсутствии турбулентного массообмена и после прекращения выпуска металла значительно увеличивает продолжительность периода раскисления и легирования и снижает производительность сталеплавильного.агрегата.

Пелью изобретения является упрощение способа, расширение области его применения и увеличение производительности агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки

СРЬдне- и высокоуглеродистых низколегированных сталей, включающему обезуглероживание металла до содержания углерода ниже марочного

его содержания в готовой стали, выпуск металла и ввод в него углеродсодержащих материалов, ферромарган-. ца и легирующих ферросплавов из расчета получения лигатурного сплава требуемого химического состава после частичного наполнения ковша, выпуск металла производят непрерывно с различной интенсивностью, которая до наполнения 0,5-0,8 объема ковша в

l,5-5 раз меньше интенсивности выпуска остального металла, а ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца производят одновременно от начала выпуска до наполнения

0,25-0,4 объема ковша, затем осуществляют ввод легирующих ферросплавов, заканчивая его при наполнении металлом 0,5-0,8 объема ковша.

Предлагаемое изобретение обеспечив а ет и олуч е н и е в ысок оугле род истого лигатурного. сплава требуемого химического состава непосредственно после наполнения металлом 0,5-0,8 объема ковша, что в целом уменьшает общую продолжительность выпуска плавки и увеличивает производительность сталеплавильного агрегата. 10684

Это достигается за счет использования одновременного ввода углеродсодержащих материалов и ферромарганца в металл, от начала выпуска плавки до наполнения 0,25-0,4 объема ковша, начала ввода остальных 5 ферросплавов после наполнения металлом 0,25-0,4 объема ковша и окон чания соответственно при наполнении 0,5-0,8.объема ковша, а также выпуска первой части плавки (0,5-0,8 объема ковша) с интенсивностью, которая в 1,5-5 раз меньше интенсивности выпуска остального металла.

Непрерывность выпуска плавки обеспечивает возможность достаточно эффективного науглероживания металла без использования газа-носителя за счет турбулентного массообмена, что значительно .упрощает способ.

Меньшая в 1,5-5 раз интенсивность 20 выпуска металла в период наполнения

0,5-0,8 объема ковша по сравнению с интенсивностью выпуска остального (0,5-0,2 объема ковша) металла обес-. печивает переход всех вводимых в ковш ферросплавов в жидкое состояние к моменту наполнения 0,5-0,8 объе ма ковша за счет увеличения продолжительности их пребывания в жидком высокоуглеродистом расплаве 30 и получение лигатурного сплава требуемого химического состава.

При выпуске металла в ковши небольшой емкости (5-20 т) интенсивность выпуска металла в начальный . 35 период уменьшают в 5 раз при выпуске металла в ковши большой емкости (300 т и более) — и 1,5 раза.

Отношение интенсивности выпуска металла, равное 1,5-5, является опти-4() мальным.

При отношении менее 1,5 не успевает своевременно завершиться процесс плавления и растворения тугоплавких легирующих добавок..

При отноь.ении более 5 черезмерно затягивается продолжительность выпуска плавки с вытекающими отсюда нежелательными последствиями.

Одновременный ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца от начала выпуска плавки до наполнения металлом 0,25-0,4 объема ковша решает следукщие технологические задачи. Лауглероживание металла предшествует расплавлению-ферромар- 55 ганца и растворению марганца в жидком железе, что уменьшает угар марганца, а переходящий в металл марганец увеличивает скорость науглероживания, что особенно важно в на- 60 чале ввода этих добавок при низком содержании углерода в металле. Одновременно протекающие в дальнейшем процессы науглероживания металла и легирования его марганцем обеспе93

4 чивают получение высокоуглеродистой железомарганцевой. лигатуры к моменту наполнения 0,25-0,4 объема ковша, т.е. к началу ввода в металл более тугоплавких легирукщих добавок.

При выпуске металла в ковши небольшой емкости ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца заканчивают к моменту наполнения металлом 0,4 объема ковша, при выпуске металла в ковши большой емкости — 0,25 объема ковша.

Общая продолжительность выпуска плавки в зависимости от емкости сталеплавильного агрегата обычно находится в пределах 4-20 мин. Ковши небольшой емкости наполняются металлом на 0,4 своего объема за

8 мин,„ ковши большой емкости наполняются металлом на 0,25 своего объема за 7,5 мин. Этого времени достаточно для того, чтобы ферромарганец, введенный в высокоуглеродистый расплав, в условиях- интенсивного перемешивания перешел в жидкое состояние и усвоился расплавом.

Окончание ввода углеродсодержащих материалов и ферромарганца при наполнении ковша металлом более чем на 0,4 его объема уменьшает продолжительность периода, ввода остальных, в том числе тугоплавких ферросплавов, и приводит к химической неоднородности стали.

Окончание ввода углеродсодержащих материалов и ферромарганца при наполнении ковша металлом менее чем на 0,25 его объема не обесцечивает полное расплавление ферромарганца к началу ввода тугоплавких легирукщих добавок.

Ввод легирукщих ферросплавов начинают непосредственно после окончания ввода в металл углеродсодержащих материалов и Ферромарганца и заканчивают после наполнения метал1 лом ковша на 0,5-0,8 его объема.

Первое значение коэффициента наполнения относится к ковшам большой, второе — к ковшам малой емкостей.

Окончание ввода легирукщих ферросплавов к моменту наполнения металлом 0,5-0,8 объема ковша со скоростью, которая в 1,5-5 раэ меньше скорости наполнения ковша в последукщий период выпуска, обеспечивает получение высокоуглеродистого лигатурного сплава требуемого.химического состава.

Последующий, более интенсивный в 1,5-5 раз, выпуск металла обеспечивает за счет перемешивания получение химически однородной стали.

Окончание ввода легирукщих ферросплавов при наполнении KoBL à более чем на 0,8 его объема уменьшает пе-. ремешивающее действие струи металла, истекакщей из сталевыпускного от-

1068493

Составитель A. Тимофеев

Техред О.Иеце

Редактор Н.Рагулич

Корректор Л. Патай

Заказ 11399/22 Тираж 544 Подписное

BHHZKH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I верстия, и обусловливает химическую неоднородность стали.

При выплавке стали в стационарных сталеплавильных агрегатах интенсивность выпуска металла изменяют, например путем установки в выпускном желобе огнеупорного доэатора, состыкованного с выпускным отверстием и имеющего меньшее выходное сечение, После выпуска из печи 0,5-0,8 плавки разрушают дозатор и переходят на режим более. интенсивного . выпуска металла.

Этот прием не исключает другие возможные способы регулирования скорости истечения металла иэ стале- 15 плавильного агрегата, например, с помощью стопора со стороны рабочего, пространства печи.

Пример 1. В 10-тонной основной мартеновской печи производят 20 выплавку среднеуглеродистой конструкционной ниэколегированной стали 50Х, содержащей 0,47-0,55% С; 0.,50-0,80%

Мну 0,17-0,37% 5i; 0,8-1,13 Сп; не более 0>030%S, не более 0,036%

Р.

Обеэуглероживание металла производят до 0,1Ъ С, что дает воэможность получать в металле низкое содержание Фосфора. При температуре металла 1650 С начинают выпуск плавки с интенсивностью 0,5 т/мин. Одновременно с началом выпуска вводят в ковш 24 кг электродного боя и

-107 кг 753-ного ферромарганца Lo скорос тью подачи соотв етств ен йо

3 и 134 кг/мин. Ввод электродного боя и Ферромарганца заканчивают после наполнения металлом 0,4 ковша (4 т) и получают высокоуглеродистую железомарганцевую лигатуру, содержащую 0,9Ъ С и 1,9Ú М .

Ие иэменяя .интенсивность выпуска металла, приступают к последовательному вводу в ковш углеродистоro Феррохрома (170 кг) и 45%-ного ферросилиция (82 кг), заканчивая их ввод после наполнения металлом

0,8 объема ковша (8 т) . Получают лигатурный сплав, содержащий 0,6В

Су 0,95% Nn; 0,4% Si; 1,2% С .

Увеличивают интенсивность выпуска металла до 2,5 т/мин путем разрушения выпускного огнеупорного .до- r затора. Окончательное раскисление стали производят алюминкем, вводимым на штанге в количестве 0,4 кг/т:.

Пример 2 . В 300-тонном кислородном конвертере производят выплавку кремнемарганцевой стали

35ГС, содержащей 0,30-0,37% С; 0,81,2% Nn; 0,6-0,9% 51; не более

0,4Ъ S, не более 0,0453 P.

Обезуглероживание металла произ.водят до 0,1% С. При температуре металла 1650 С начинают выпуск плавки с интенсивностью 10 т/мин. Одновременно с началом выпуска вводят в ковш 360 кг электродного боя и.

4 т 753-ного ферромарганца со скоростью подачи соответственно 24 и 267 кг/мин.

Ввод электродного боя и ферромарганца заканчивают после наполнения металлом 0,25 объема ковша (75 т) и получают железомарганцевую лигатуру, содержащую 0,85% С и 3% Nn.

Не изменяя интейсивности выпуска металла приступают к вводу в ковш 75%-ного ферросилиция (3,2 т), заканчивая его ввод после наполнения металлом 0,5 объема ковша (150 т).

Получают лигатурный сплав, содержащий 0,52% С; 2В Nn и 1 6% % . Увеличивают интенсивность выпуска до

15 т/мин„ Окончательное раскисление стали производят алюминием в коли» честве 0,3 кг/т.

Экономический эффект при годовом объеме производства 150 тыс. стали

35ГС, составит 160,5 тыс. руб.