Способ производства нержавеющей стали

Способ производства нержавеющей стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— с (Щ 59418 1

Союз Советских

Социалистических.Республик

2 (Sl) М. Кл. (22) Заявлено 300376 (21) 2341120/02 с присоединением заявки Ю

С 21 С 5/52

С 21 С 7/00

Гввиврвтввввнй веивтвт

Свввтв Мввввтрвв СВвр

Io дввви вввврвтвввй а втвритв%. (23) Приоритет— (43) Опубликовано 250278.Бтоллетень ¹ 7 (5З) УДК 669. 187. 25 (088 ° 8) (45) Дата опубликования описат(ия020278 (72) Риторы Е.Ф.Мазуров, A.Ì.Åâãðàøèí A.Ô. Каблуковский, ИЗОбрЕтЕНИя В,В.Шахнович, Б.С.Петров, E.È.Тюрин, С.С.Сивков и В,Д.Христич

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

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нержавеющих сталей °

Известен способ выплавки нержавеющей стали с низким содержанием углерода $1) .

Способ заключается s том, что продутый кислородом в конвертере нераскисленный металл выпускают в ковш и помещают в вакуумную камеру, где про- т0 водят окислительное- вакуумирование с продувкой металла кислородом при пониженном парцнальном давлении окиси углерода. Для достижения минимальных концентраций углерода до или во время )8 вакуумирования добавляют в стехиометрическом количестве носители кислорода, например железную руду. Далее металл корректируется легирующими и раскислителями, ЯО

Однако при вакуумном обеэуглероживании до весьма низких содержаний углерода не создается условий для десульфурации металла.

Наиболее близким к предлагаемому 25 является способ производства нержавевщей стали с применением вакуума 12) .

Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате предусматривает расплавление шихты, окис- ЗО ление примесей, продувку расплава кислородом, легирование, выпуск металла в ковш, вакуумирование металла с продувкой кислородом сверху, раскнсление кусковым алюминием, продувку аргоном или электромагнитное перемешивание металла.

При таком способе наблюдается высокое содержание серы и неметаллических включений в готовой стали. Кроме того, необходимо проводить дополнительные присадки извести для проведения десульфурации, что увеличивает. время пребывания металла в печи.

Целью изобретения является осуществление эффективной десульфурации при производстве нержавеющих марок сталей, увеличение производительности сгапеплавильного агрегата эа счет сокращения времени, необходимого на проведение десульфурации, уменьшение расхода шлакообразующих, снижение себестоимости стали.

Это достигается тем, что после вакуумного кислородного обезуглероживания металл продувают порошкообраэной смесью магния, ферросилиция и.технического железа при соотношении (1-6):

:(1-8):(0,5-7); при этом порошкообраэ4ую смесь подают в струе инертного гв594181 эа в течение 3-20 мин на глубину 0,2О, 8 высоты расплава.

В результате обработки расплава магнием, обладающим большим химическим средством к кислороду и сере, содержание последних снизится соответственно до 0,004 и 0,015 %, Кремний, вводимый в виде ферросилиция, способствует увеличению рас- . творимости магния и ошлаковыванию сульфидов магния.

Железный порошок вводится для повышения отвода тепла из эоны реакции окисления примесей.

Пример 1.При выплавке стали марки Х18Н10 проводят расплавление шихты, состоящей из отходов: хромистой стали (Б-18) 68000 кг, подшипниковой стали (Б-З) 15000 кг, углеродистой стали 10000 кг, феррохрома 10000 кг, никеля 10000 кг. Затем. осуществляют окисление примесей (продувка расплава кислородом в течение 30 мин) до содержания углерода 0,25-0,30%, корректировку химического состава и легирование ферромарганцем в количест- % ве 2700 кг и выпуск расплава в ковш при 1730-1750 С.

Ковш устанавливают в вакуумную камеру и при остаточном давлении 0,530 мм рт.ст. расплав продувают кисло- 30 родом с давлением на выходе иэ фурмы

14-15 атм в течение 15 мин. Металл накрывают крышкой или помещают в специальную камеру.

Создают инертную атмосферу над ме- 38 таллом и продувают его порошкообразным алюминием в струе инертного газа (аргона) в течение 1 мин с расходом алюминия З,кг/т. После продувки алюминием металл обрабатывают смесью по- 40 рошков магния, ферросилиция и технического железа с расходом магния

1 кг/т, ферросилиция 1 кг/т и технического железа 0,5 кг/т, которую подают в токе аргона в течение 2 мин на глубину 0,8 высоты расплава, а затем

45. продувают только аргоном в течение

5 мин.

Пример 2.Выплавку стали ведут по примеру 1,но порошкообразный алюми-6 ний подают в струе инертного газа в течение 1 мин с р сходом 0,5 кг/т, с последующей продувкой порошкообразной смесью, состоящей иэ б кг/т Мд,8 кг/т йй» и 7 кг/т Ге, в течение 19 мин на глубину 0,4 высоты расплава с дальней- 5 шей обработкой одним инертным газом в течение 1 мин.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение нержавеющих сталей с содержанием серы не более 0,015%,60 кислорода не более 0,005% (по примеру 1) и 0,010% 9, 0,003%0(по примеру 2) при одинаковом исходном содержании серы и кислорода перед обработкой порошкообраэными элементамй. 65 данный способ производства позволит отказаться от кусковых раскислителея, например алюминия, снизить расход извести и увеличить производительность сталеплавильного агрегата на 10% за счет сокращения времени пребывания металла под окислительным шлаком в печи.

Все это позволит снизить себестоимость стали на 0,5 руб/т, Предложенное соотношение элементов смеси, время продувки, глубина погружения фурмы и последовательность операций являются тем необходимым и достаточным усЛовием для обеспечения максимального усвоения активных компонентов, обеспечения безопасности ведения процесса, заданного химического состава стали чистой по неметаллическим включениям.

Предлагаемый диапазон использования магния в смеси Mg: Ге91 Ге обусловлен необходимостью иметь в сталй гарантированное содержание серы и кислорода в металле в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ (нижний предел по

Mg) а также возможностью получения в стали минимального содержания серы в случае высокого содержания серы перед выпуском плавки (верхний предел).

Диапазон использования FeSi в п. рошкообразной смеси Mg: РЕ В i: Ге необходим для повышения растворимости Мб и ошлаковывания сульфидов магния. Верхний предел по Pe S i необходим в случае использования магния в смеси по верхнему пределу. Дальнейшее увеличение Ре & при данном.количестве магния не улучшает результата. Нижний предел поFeSi необходим при использовании магния по нижнему пределу.

Верхний предел по железу в вышеприведенной смеси необходим для обеспечения максимального отвода тепла из эоны реакции, а также в случае использования) еД(по нижнему пределу для обеспечения взрывобезопасности ведения процесса, так как железный порошок в данном случае используется как разбавитель.

Длительность продувки определяется различной воэможностью ведения технологического процесса данной установки и обеспечения взрывобеэопасности при продувке ° Три минуты для продувки необходимы в случае, когда установка работает при использовании всего газаносителя на аэрацию и при использовании смеси Mg: eSi:Fe, содержащей Мф по нижнему пределу, и 20 мин, когда установка работает с использованием

20% газа-носителя на аэрацию и 80% на транспортировку для случая использования смеси Mg:Реб(: Ve, содержащей Mg по верхнему пределу.

Глубина погружения фурмы должна обеспечить минимум выбросов металла из ковша и максимальный коэффициент

594181

Составитель Л.Веревкина

Техред Н.Андрейчук Корректор П.Макаревич

;Редактор Т. Фадеева! Заказ 77 3/31 Тирах 715 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 использования активного компонента в смеси М :Ре : Ге (нижний предел для обычных сталеразливочных ковшей, верхний предел для специальных ковшей с наращенным кожухом) °

Формула изобретения

Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате, включающий расплавление шихты, окисление примесей, продувку расплава кислородом в печи, легирование, выпуск расплава в кбвш, вакуумирование с продувкой кислородом сверху, раскисление, продувку аргоном, о т л и ч а ю щ и йс я тем, .что., с целью повышения качества металла, увеличения производительности сталеплавильного агрегата, снижения себестоимости, после вакуумного кислородного обезуглероживания металл продувают порошкообраэной смесью магния, ферросилиция и технического Йелеза в соотношении (1-6):(1-8)г

:(p,5-7),при этом порошкообразную смесь подают в струе ичертного газа в течение 3-20 мин на глубину 0,2-0,8 высоты расплава.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.(1Мидт М. и др. Производство вы соколегированных специальных сталей в кислородном конвертере.- Черные металлы,196B, 94, с. 5-7.

2.Балдаев Б.Я. н др. Применен.«е вакуума при производстве нержавеющих сталей.- Сталь, 1973, В lp,с.898901.