Способ обезуглероживания жидкой стали

Способ обезуглероживания жидкой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

01) 490844

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.05.74 (21) 2021083/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 05.02.76 (51) М. Кл. С 21с 7/10

Государственный комитет, Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669.096.564.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. О. Нейгебауэр, И. Д. Донец, Н. Ф. Бастраков, А. М. Левин, Н. А. Тулин, О. А. Лабунович, Ю. А. Холодов, В. С. Лобанов, Н. П. Поздеев, Ф. А. Гермелин, А. Я. Брезгин, В. И. Бердников, Ю. П. Кирсанов и Ю. H. Шелгаев

Челябинский металлургический завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗУГЛЕРО)КИВАНИЯ

ЖИДКОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к области металлургии стали, в частности к производству нержавеющих и электротехнических сталей.

При производстве нержавеющих сталей необходимое для повышения их качества глубокое окисление углерода затрудняется присутствием в расплаве хрома. Г!олучение содержания углерода менее 0,01 % в электротехнических сталях, несмотря на отсутствие хрома, при обычной плавке также затруднит=льно.

Известен вакуум-кислородный спо" îá глубокого рафинирования расплавов от углерода, сущность которого заключается в обеспечении возможности протекания реакции окисления углерода при парциальном давлении окиси углерода менее 1,0 атм.

При вакуумном рафинировании, проводимом в ковше или в индукционных печах, внешнее давление понижают для обеспечения условия:

Р„,(Р,„, при котором становится возможным удаление окиси углерода из расплава.

Недостатком такого способа является необходимость сложной и дорогой вакуумной системы для обеспечения над металлом в конце процесса давления менее 15 — 30 мм рт. ст.

С целью интенсификации процесса и упрощения оборудования предложен способ, по которому обезуглероживание ведут при температуре 1600 — 1800 С и остаточном давлении

0,05 — 0,5 ат. (38 — 380 мм рт. ст.), поддерживая при этом повышенные концентрации водорода и (или) азота в металле. Превышение давления в пузырьках отходящего газа над внешним давлением, необходимое для удале5 ния из расплава окиси углерода и, соответственно, окисления углерода, обеспечивается за счет выделения из расплава в пузырьки наряду с окисью углерода также значительного количества водорода и (или) азота. Для насы10 щения металла водородом пригодны следующие известные способы: продувка металла через фурму водяным паром в смеси с кислородом или без него, подача воды в вакуумируемый объем через форсунку, подача влагосодер15 жащих материалов и т. п. Металл можно насытить азотом путем продувки его газообразным азотом, воздухом или другим азотсодержащим газом через днище ковша.

Выделение в зародыши газовой фазы водо 0 рода или азота в количестве, сопоставимом с количеством окиси углерода или превышающим его, возможно лишь при достаточной концентрации этих элементов в растворе, например, при (0,1 — 0,7) ((H)p и (0,1 — 0,7) (К)о, 25 где (Н)о и (N)p соответственно растворимость водорода и азота при парциальном давлении этих газов, равном 1,0 атм.

Предпочтительны концентрации водорода и (или) азота соответственно более 0,2 (H)p и

30 0,2 (N)p особенно в конце обезуглероживания.

490844

Предмет изобретения

Составитель Т. Морозова

Текред 3. Тараненко

Корректор Л. Денискина

Редактор Е. Братчикова

Заказ 86/19 Изд, № 72 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр, Сапунова, 2

Растворимость водорода и азота для легированных расплав можно вычислить из выражений: (И1ее

)H)„.= н (1)0 ()o — у х где (H) p и (Х) p — растворимость водорода и азота в железе при давлении 1,0 атм, 1 н и Ix— коэффициенты активности водорода и азота в легированном расплаве.

Избыточные водород и азот удаляются из металла во время последующей продувки аргоном, проводимой с целью "перемешивания металла и шлака при их раскислении.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность применения несложной вакуумной системы с относительно простыми вакуумными насосами, По своим характеристикам вполне подходящими оказываются водокольцевые ротационные вакуумные насосы, развивающие достаточный для предлагаемого процесса вакуум (до 85 — 96%), способные отсасывать запыленные горячие газы, весьма . адежные в эксплуатации и простые в обслуживании. дополнительным преимуществом можно считать повышение стойкости фурмы при подаче на нее пара или воды во время продувки металла кислородом под вакуумом, а также возможность применения воздуха вместо аргона для продувки через дно ковша с целью перемешивания при вакуумировании.

Способ пригоден также для снижения потерь хрома при производстве нержавеющих

10 сталей с содержанием углерода 0,08 — 0,10%, так как позволяет достичь необходимой степени обезуглероживания при меньшей температуре и меньших угарах хрома, чем по обычной технологии.

Способ обезуглероживания жидкой стали, включающий вакуумирование, введение окис20 лителя и принудительное перемешивание, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения оборудования, обезуглероживание ведут при давлении 0,05—

0,5 атм и температуре 1600 — 1800 С, поддер25 живая в металле содержащие водорода или азота, или их смеси в пределах 0,1 — 0,7 от его (их) растворимости и металле прн парциальном давлении 1 атм.