Шихта для получения легирующего расплава
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержащая ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углеродсодержащий материал, о т л и .чающаяся тем, что, с целью удешевления процесса получения легирующего расплава, повьпиения усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя - отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадийсодержащий 12-20 шлак Отходы абразивной зачистки 6-10 металла Молибденовый 3-10 концентрат 0,5-2,5 Кокс Отходы высоколегированных Остальное сталей
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
oaN
РЕСПУБЛИК
0Ю ()1) 31 С 21 С 5/54
ОписдниЕ ИЗОБРЕТЕния i1Н АВТОРСЙОВМ СЗИДфТЕЛЬСТВУ
6-10 металла
Иолибденовый концентрат
Кокс
Отходы высоколегированных сталей
3-10
0,5-2,5
Остальное
ГССЩАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626786/22-02 (22) 29.07.83 (46) 15.09.84. Бюл. ¹ 34 (72) Ц.Л. Кацман, Л.Я. Рудашевский, С.В. Галян, Ю.А. Радченко, А.Б.Покровский, Б.Я. Скорняков, В.К. Гляделов и В.Н. Корнилов (71) Научно-исследовательский институт металлургии (53) 669.046.581(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 945217, кл. С 22 С 35/00, 1982.
2.. Авторское свидетельство СССР
¹ 435282, кл. С 21 С 5/54, 1972.
3. Авторское свидетельство СССР № 5066319 кл. С 21 С 5/54, 1977. (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержащая ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углеродсодержащий материал, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью удешевления процесса получения легирующего расплава, повышения усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя — отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала — кокс при следующем соотношении компонентов, мас.7.:
Ванадийсодержащий шлак 12-20
Отходы абразивной зачистки
1113417 железорудные материалы с содержанием . ванадия до
0,3Х и (или) фосфора до 1Х 60-85 углеродсодержащие материалы
Шлакообразующие материалы 0,5-15
Легируюшие и. раскисляющие добавки 0,5-5,0
Однако эта шихта не применима для производства стали с низким содержанием фосфора, а невысокое содержание ванадия в железорудных материалах и большое их количество приводит к образованию увеличенного шлакового слоя, что, в свою очередь, снижает эффективность извлечения легирующих компонентов.
14-30
Известна шихта для выплавки стали и сплавов f2), включающая окисленную металлическую стружку, известь, плавиковый шпат и алюминиевую стружку при следующем соотноше- <0 нии компонентов, мас.Х:
Алюминиевая стружка (порошок) 3-15
Известь 2-10
Плавиковый 45
2-15 шпат
Окисленная металлическая стружка Остальное
При использовании известной ших- 50 ты в дуговой печи алюминиевая стружка (порошок), имеющая высокую реакционную способность, взаимодействует с кислородом воздуха, просасываемого через печь, следовательно, эффектив- 55 ность ее использования низкая. Кроме того, использование алюминиевой стружки (порошка) удорожает процесс
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении легирующих расплавов,,применяемых при производстве высоколегированных сталей. 5
Известна шихта для выплавки черных . металлов и, включающая окисленные железорудные материалы, углеродсодержащие материалы, шлакообразующие материалы, раскисляющие и легирующие добавки и имеющая следующее соотношение компонентов, мас.Х:
Окисленные выплавки. Известная шихта не содержит ванадия и не может быть использована для выплавки ванадийсодержащих сталей.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения рафинирующего и легирующего расплава f3), включающая ванадийсодержащий шлак, металл-восстановитель, плавиковый шпат, угле-. родсодержащий материал и известь при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Ванадийсодержащий шлак 35-65
Металл-вос3-11 становитель
Углеродсодержащий материал 1,0-11,0
Плавиковый шпат 0,5-5,0
Известь Остальное
Однако в. состав данной шихты вхоит до 78Х шлакообразующих материалов, а это приводит к тому, что переход легирующих элементов из ванадийсодержащего шлака в расплав, который должен образоваться, затруднен и извлечение ванадия окажется низким. Кроме того, использование такого больmoro количества ванадийсодержащего шлака, в котором содержится и большое количество марганца, приводит к тому, что легирующий расплав будет обогащен марганцем, что затрудняет
его использование при выплавке высоколегированных сталей, таких как быстрорежущая и инструментальная, содержание марганца в которых or раничено. К тому же, шихта предполагает применение металла-восстановителя (например, ферросилиция или алюминия), а это удорожает процесс выплавки.
Цель изобретения — удешевление процесса получения легирующего расплава, повышение усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали и применение этого расплава при выплавке высоколегированных сталей с ограниченным содержанием марганца.
Указанная цель достигается тем, что шихта для получения легирующего расплава, содержащая ванацийсодержащий шлак, восстановитель, углерод-! содержащий материал, дополнительно
1113417 содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя - отходы абразивной зачистки металла и -в качестве углеродсодержащего материала — кокс при следующем соотношении компонентов, мас.Х.:
Ванадийсодержащий шлак 12-20
Отходы абразивной зачистки металла 6-10
Молибденовый концентрат 3-10
Кокс 0,5-2,5
Отходы высоколегированных сталей Остальное
Ванадийсодержащий шлак присаживается для введения ванадия в легирующий расплав. Если присаживать его менее 12%, то содержание ванадия в сплаве будет низкое и. использовать его в этом случае невыгодно.
Присадка ванадиевого шлака в количестве более 20Х приводит к образованию большого количества шлака, в связи с чем ухудшается извлечение ванадия, кроме того, при этом повышается содержание марганца в сплаве выше концентрации его в стали. Отходы абразивной зачистки содержат легирующие элементы и карбид кремния, который в данном случае
1 является восстановителем ванадия из ванадийсодержащего шлака и исключает необходимость использования металлов восстановителей (ферросилиция, алюминия). Количество отходов абразивной зачистки не должно быть менее 6%,так как при уменьшении его ниже 6Х наблюдается ухудшение степени восстановления ванадия из ванадиевого шлака и меньше вносится легирующих, содержащихся в этих отходах. При увеличении количества отходов абразивной зачистки более
15Х ухудшается технологичность процесса, которая проявляется в увели чении количества шлака, его окис- . ленности и повышении содержания
Si0 что, в свою очередь, снижает степень извлечения ванадия.
Расход молибденового концентрата должен обеспечить с одной стороны, минимально допустимое содержание молибдена в стали, чем и поясняется нижний предел, а с другой стороны не ухудшить усвоение легирующих
5 из шихты, так как концентрат является окислителем.
В связи с тем, что на опытных плавках при расходе молибденового концентрата выше 10Х наблюдали умень шение усвоения легирующих, то ограничили количество его в шихте 10%.
Кокс присаживали как дополнительный восстановитель. Если вводить его в шихту в количестве менее
0,5%, то не обеспечивается необходимая степень восстановления ванадия иэ ванадиевого шлака и молибдена из концентрата. При расходе кокса бо лее 2,5% увеличивается содержание
20 углерода в сплаве,. что при дальнейшем использовании приводит к технологическим осложнениям.
Пример. Опытные плавки по получению легирующего сплава проводят. в 10-тонной дуговой печи, ЭСПИ-2 3М3
После выпуска предыдущей плавки и заправки печи на подину загружают
150 кг кокса, на него 700 кг молибденового концентрата, !000 кг отхоЗО дов абразивной зачистки, 1500 кг ванадийсодержащего шлака и отходы высоколегированных сталей (844). Загруженную в печь шихту расплавляют, расплав дополнительно обрабатывают отходами алюминиевого производства в количестве 8 кг/т и выпускают из него в ковш. Получают легирующий сплав следующего состава,%: С 0,95;
Мп 0,25; Si 0,38; S 0,019; P 0,022;
4 Cr 4,7; Мо 4,1; W 4,04; Ч 1,98.
В дальнейшем легнрующий сплав используют при выплавке быстрорежущей стали Р6АИ5. Полученный сплав загружают в 10-тонную печь. Допол4 кительно в печь вводят ферромолибден и ферровольфрам в количестве, необходимом для получения готовой стали (ферромолибдена 220 кг, ферровольфрама 250 кг) и шлакообразующие (известь 100 кг, шамот 30 кг), затем загруженную шихту расплавляют, Шлак.раскисляют порошком алюминия (15-20 кг) и плавку выпускают.
Результаты испытаний приведены
55 в таблице .
1113417
М О1 л л
Ю л л сч л о м cv
* л
Я)
Ch Ch
° »
° \ л сЧ Ch
Ch СО
° O л л м
ОЪ Ch
« .00 л сч о
О1 Ch ссЪ М л л ссЪ л сО с0
03 о
«Ф - f сь ж с 4 с Ъ л о о
« м м л л о о о сЧ»ъ
I л л о о
v 1
I а О 1 сч о
° ° о а
Ц
Гч о
ОЪ л о о о ссЪ
« л о
ФГЪ л л о о л о сс\ ссЪ
Ch O л л
Q «
О ссЪ.О со л
ОО л о
Ф
W I о
Еч
C Id V
I l
1 1 (Ф
v o о х
f«ф
v o о х
& Э
v o о х
Ф
I ссЪ иЪ сО 1 л «,С о сч м о л о м
dȔ
О
Щ .Е
Ы о
Ь4 сСЪ СО сЪ a e
-г о
-I V
I о ю
W O, Id W X IlO Х cd & Ю
С.1 CO < Л e O Ch
1 л
I
cd 1
Ф 2Ч„
kf (nl
1 со О . О с1 сч О л
«с 4 т
Э Ф о о х «»
N x о. э
m и х
cd
lO
3 О
И о о х v
Е Я
О х
1 3 х о ц х о е
1 х (U
$ E
L Ю о а
I
I
1
I !
I 1
Id К .4 4>
m cd а сб жх 1Хс, М О CO ci л л л л л
CO сСЪ С Ъ 4)
10 Ch ОЪ Ch Ch
Ch О О л л л л л
СО Л ОЪ СО Л
ОЪ О1 О\ Ch Ch 1
c»I e В О сЪ л л л л
»с Л С»1 O
ОЪ Ch Ch ОЪ Ch
О 1 !
1 сч 1 о
СоставительИ. Олесеюк
Редактор Т. Веселова Техред M.Tenep
Корректор А. Обрячар
Заказ б531/21. Тирак 539
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ухгород, ул. Проектная, 4
1 1113417 8
Использование предлагаемой иихты около 60 руб/т. Дополнительные распоеволяет по сравнению с прототи- ходы на выплавку легирующего спла вом сократить расход раскислнтелей ва составляют около 50 руб/т. Та (А1 на 2-3 кг/т, ферросилиция на ким обраэом, оаидаемый экономический
5-6 «г/т) и февросплавов (ферромо" g эффект 10 руб/т. При годовой обьеме либдеиа на 3 кг/т, ферровольфрама выплавки быстрорехущей стали порядка 2 кг/т, феррохрома на 5 «г/т, ка 10000 т в год. экономический . феррованадия иа 4 «г/т) и сэкономить эффект составит 100000 руб, г