Способ производства низкоазотистой стали

Способ производства низкоазотистой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1111 582297

Сеи1а йеетскии

Соииалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.76 (21) 2347961/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 24.11.77 (51) М К7 С 2!С 5„ 52

С 21С 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 669,187.25 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Р. М. Мыльников, Э. В. Ткаченко, В. А. Салаутин, С. В. Климов, Ю. В. Г авриленко, Ю. А. Затаковой и Ю. В. Зайцев

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОАЗОТИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее — к производству электротехнических, низколегированных и легированных сталей с низким содержанием азота.

Известен способ выплавки, например, в дуговой печи электротехнических сталей, включающий продувку металла кислородом, скачивание окислитсльного шлака и выпуск металла (1).

Перед выпуском из дуговой печи низкоуглеродистой стали в ковш содержание азота составляет 0,012 — 0,015%. После выпуска нераскисленного металла из печи его обрабатывают в ковше газом и вводят легирующис и раскислители с последующим вводом лсгирующих и раскислителсй (2J.

Получение низких концентраций азота в малоуглеродпстой стали при использовании известных способов выплавки металла в дуговой печи невозможно.

Снизить концентрацию азота за счет внепечной обработки нераскисленного металла вакуу 10м или газами практически не удается. поэтому наиболсс перспективным направлением получения низкоазотистого металла при выплавке его в дуговой печи является применение доно.7нительных приемов, сокращающих концентрацию азота в стали при ее производстве в печи.

Наиболее близким по технической сущности решением является способ выплавки низкоуглеродистой стали в дутовых печах, по которому при температуре металла 1590 — 1620 С скачивают окислительный шлак, вводят 4—

6 кг/т шамота, и при достижении температуры 1650 — 1710 С металл продувают кислоро1р дом, после чего его со шлаком выпускают в ковш (3J.

Недостатком этого способа является получение высокого содержания азота в металле (О 012 — 0 015% ) .

15 Цс.7ью изобретения является получение концентраций азота в стали менее 0,010%.

Это достигается тем, что при выплавке стали в дуговой печи окисление примесей кислородом производят со скоростью обезуглерожи2р вания 0,5 — 1,5% С!час до получения концентраций углерода в металле нс менее 0,04%, частично ска швают окислитсльный шлак, оставляя его в печи в количестве 0,8 — 2,5% от веса металла, и дальнейшее окисление приме25 сей, в тол числе и углерода, производят твердым окислителем, который вводят в количествс, превышающем стехиометричсски необходимое для снп?кения углерода на 0,02 — 0,15%.

Редактор Д. Павлова Техрсд H. Рыбкина Корректор Л. Брахнина

Подписное

Тираж 693

11зд. № 952

Заказ 2592/8

Сапунова, 2

Типография, пр, 3

Температуру металла перед продувкой сго кислородом в этом случае целесообразней иметь в пределах 1540 †1580. Ы качестве твердого окислителя можно применять прокатную окалину, железную руду, марганцов11стый шлак, окись никеля и др.

Ограничение предельного содержания углерода в металле ()0,04%) после кислородной продувки позволяет сократить насыщение стали азотом, которое резко возрастает при низких концентрациях углерода. Скорость обезуглероживания 0,5 — 1,5% C/÷àñ является оптимальной с точки зрения исключения значительного азотирования металла. При более низкой скорости обезуглероживания наблюдается интенсивное насыщение металла азотом, а при более высокой ((1,5% С/час) происходит отставание скорости нагрева металла от скорости обезуглероживания.

Скачивание Окислительного шлака позволяет повысить активность закиси железа в шлаке при последующем введении твердого окислителя в металл.

1-1иже даны варианты осуществления изобретения, не исключающие другие в об.ьсме предмета изобретения.

В а р и а н т 1. При выплавке электротехнической стали Э0300 в 100-тонную дуговую печь загружают скрап, чугун, известь (20 кг/т), железорудные материалы (20 кг/т).

По расплавлении шихты в печь для повышения степени удаления фосфора и углерода дополнительно вводят железорудные материалы (15 кг/т) и известь (10 кг/т). После спуска шлака самотеком приступают к проведению окислительного периода плавки. 11ри достижении температуры металла в 1560 С и содержания углерода 0,20% начинают продувать металл кислородом с интенсивностью 35 нм /

/мин в течение 15 мин. Продувку заканчивают при температуре 1695 С при достижении содержания углерода 0,04%. Скорость обезуглероживания при продувке кислородом составляет 0,64% С/час. 11осле этого скачивают шлак до оставления его в печи в количестве

1,3 т при весе металла 100 т и вводят прокаленную железную окалину в количестве

150 кг при содержании общего кислорода в ней 40,5 кг (состав окалины: 27,6% FeO;

69,5% FeqOq). Для снижения концентрации углерода на 0,02% требуется по стехиометрии

26,6 кг кислорода. После этого металл с оставшимся и вновь образовавшимся при вводе окислителя шлаком выпускают в ковш и подвергают внепечной обработке.

В а р и а н т 2. При выплавке стали Э0100 в

100-тонную дуговую печь загружают скрап, чугун, известь (20 кг/т) и железорудные материалы (20 кг/т). По расплавлении шихты в печь дополнительно вводят железорудные ivI2териалы (15 кг/т) и известь (10 кг!т). После

Зо

60 спуска шлака самотеком приступают к проведению окислительного периода плавки. При достижении температуры металла в 1580 С и содержании углерода 0,28% начинают продувать металл кислородом с интенсивностью

45 нм /мин в течение 10 минут. Продувку заканчивают при температуре 1680 С при достижении содержания углерода 0,10%. Скорость обезуглероживания при продувке кислородом составляет 1,08 /о С/час. После этого скачивают шлак до оставления его в печи в количестве 1,0 т при весе металла 100 т и вводят прокаленную железную окалину в количестве

600 кг при содержании общего кислорода в ней 162 кг (состав окалины: 27,6% FeO;

69,5% Feg03). Для снижения концентрации углерода (за счет кислорода окалины) на

0 08% требуется по стехиометрии 106,6 кг кислорода. После этого металл и шлак выпускают в ковш и подвергают внепечной обработке.

1-1а Череповецком металлургическом заводе проведено опробование предложенного способа производства низкоазотистой электротехнической стали марок Э0100, Э0300, ЭР0100, ЭП355. Применение указанных приемов позволяет получать в электротехническом металле особонизкие концентрации азота (0,004—

0008/o) при выплавке их в 100-тонных дуговых печах. Благодаря получению низких концентраций азота сократили на 0,4 кг/т присадку алюминия для подавления магнитного старения и, как следствие, повысили магнитные свойства и качество листа стали.

Формула изобретения

Способ производства низкоазотистой стали в дуговой печи, включающий загрузку шихтовых материалов, расплавление, окисление примесей газообразным кислородом, скачивание окислительного шлака и выпуск металла, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью получения концентраций азота в стали менее 0,010%, окисление примесей кислородом производят со скоростью обезуглероживания 0,5 — 1,5% С/час до получения концентраций углерода не менее

0,04%, частично скачивают окислительный шлак, оставляя его в печи в количестве 0,8—

2,5% от веса металла, затем окисление примесей производят твердыми окислителями, вводимыми с превышением стехиометрически необходимого для снижения углерода на 0,02—

0,15%, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹431241, кл. С 21С 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 483441, кл. С 21С 7/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР №298213, кл. С 21С 7/00, 1969.