Способ выплавки нержавеющих сталей

Способ выплавки нержавеющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСА,ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВ (61) Дополнительное к авт, (22) Заявлено19.l2.77 (21) с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.79

Дата опубликования о

Кл.

2l С 5/52

Гаеударстеенный июиитет

СССР не делам изобретений и OTKpblTNN

Д1< 669.187. (088.8) (72) Авторы изобретения

B. Г. Горобец, И. И. Кобеза, К. П. Вербицкий и A. В. Губенко (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали в дуговых электропечах.

Известен способ выплавки стали в дуговых электропечах с продувкой газокислородной смесью, предусматривающий продувку расплава газокислородной смесью с изменением соотношения газ-кислород (1).

Известен также способ выплавки нержавеющей стали с продувкой газокислородной смесью в дуговой электропечи, включающий завалку лома, его расплавление и продувку металла газокислородной смесью в окислительный период плавки (2).

С целью уменьшения угара легирующих элементов и уменьшения пылеобразования продувку начинают с коэффициентом расхода кислорода, равным 1,2 — 1,4, с постепенным уменьшением количества газа и смеси до нуля к концу окислительного периода.

Недостатком этого способа является то, что с уменьшением количества газа в газокислородной смеси по ходу продувки до нуля не достигается уменьшение угара легирующих элементов и пылеобразования, так как в этом случае к концу окислительного периода при снижении концентрации углерода в металле повышается окислительный потенциал дутья, а следовательно., возрастает угар шихты и легирующих элементов.

Цель изобретения — повышение эффЕктивности плавки за счет снижения угара

S шихты и легирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что после завалки начинают прогрев шихты с соотношением газ-кислород 1:2 и расположением фурмы над шихтой на высоте 1,0—

1,5 м. После расплавления шихты расстояние между фурмой и поверхностью ванны уменьшают до 0,10 — 0,20 м, а расход газа в смеси снижают на 80 — 90%. После достижения в стали углерода 0,15 — 0,20% количество газа в смеси увеличивают на 50 — 60% по отношению к его количеству в период плавления шихты.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

После завалки шихты ее прогрев наряду с дугами электродов осуществляют газокислородным факелом с соотношением газ-кислород 1:2 и расстоянием фурмы над шихтой

1,0 — 1,5 м, что позволяет создать хорошо организованный факел. При расплавлении

90% шихты при температуре металла 1620—

651035

Технология ведения плавки предлагаемым способом состоит в следующем.

После завалки шихты в печь включают 45 ток и параллельно прогревают шихту газокислородной смесью (с соотношением газкислород 1:2). Фурму располагают над шихтой на расстоянии 1,3 м. После расплавления

85%- шихты снижают количество газа в смеси на 90%, спускают фурму на расстояние

0,15 м над поверхностью ванны и начинают продувку металла с целью его обезуглероживания. После спада интенсивного углеродного пламени (содержание углерода в ме-талле в этот период 0,18%) количество газа в смеси увеличивают.на 55% по отношению к его количеству в период прогрева шихты.

Этой смесью продувают металл до заданного состава: 0,85% С., 0,45% Мп, 13% Сг и

1650 С расстояние между поверхностью ванны и фурмой уменьшают до 0,10 — 0,20 м, а расход газа в смеси снижают на 80 — 90%, что позволяет значительно увеличить окислительный потенциал смеси и создать условия для окисления углерода. При этом процесс окисления хрома затормаживается.

После спада углеродного пламени при содержании углерода в металле 0,15 — 0,20% расход газа в смеси увеличивают .на

50 — 60% по отношению к его количеству в период плавления шихты. Это необходимо, так как при низких концентрациях углерода появляются термодинамические предпосылки для окисления хрома и поэтому нужно снизить окислительный потенциал смеси.

После расплавления шихты количество газа в смеси снижают на 80 — 90%. Концентрацию газа в смеси уменьшить более, чем на 90%, нельзя, так как в этом случае могут заметаллиться газовые сопла, а менее

80% нет смысла, потому что значительно снижается окислительный потенциал струи, очень необходимый в этот период.

В заключительном периоде продувки после спада интенсивного углеродного пламени, что происходит при содержании углерода в металле 0,15 — 0,20%, количество газа в смеси увеличивают на 50 — 60%. В этот период кипение ванны затухает, и по термодинамике следует ограничить поступление кислорода в ванну, чтобы уменьшить окисление легирующих элементов в железе. Наиболее оптимальной для этого периода будет газокислородная смесь с 50 — 60О/р газа по отношению к периоду плавления. Исходя из термодинамики процесса окисления углерода, в этот период при содержании природного газа в смеси менее 5%,появляется лишний кислород, который способствует повышенному угару железа и легирующих элементов, а при количестве газа более 60% смесь будет иметь недостаточный окислительный потенциал.

10,5% Ni. Дальше плавку ведут по инструкции.

Следует отметить, что при таком способе продувки угар хрома составляет 1,2% вместо 1,4% на плавках текущего производства.

Кроме того, за счет прогрева шихты длительность плавления ее сокращается на

10 мин.

Прогрев шихты газокислородным факелом совместно с дугами электродов ускоряет ее плавление и нагрев расплава. После расплавления начинается продувка металла и в этот период смесь должна иметь максимальную окислительную способность, поэтому расход газа в газокислородной смеси снижают на 90% по отношению к периоду плавления. Низкое расположение фурмы над поверхностью ванны (0,15 калибров) позволяет использовать кислород на 100%.

После спада углеродного пламени (содержание углерода 0,18%) количество газа в смеси увеличивают до 55% по отношению к его первоначальному количеству. Это позволяет снизить окислительный потенциал дутья, так как в это время начинается интенсивный угар железа и хрома при продувке чистым кислородом. С увеличением количества газа в смеси и снижением ее окислительной способности увеличивается жесткость струи и перемешивающее воздействие ее на расплав за счет неассимилируемого металлом природного газа. Это позволяет интенсифицировать массообменные процессы в период слабого окисления углерода, что особенно важно для реакции обезуглероживания.

Таким образом, процесс окисления углерода ускоряется, а хрома — замедляется, что и обеспечивает снижение общего его угара за продувку на 0,2% на каждой плавке и составляет экономию безуглеродистого феррохрома в количестве 2 кг на тонну стали. При производстве 200 тыс. т нержавеющей стали в год это обеспечит экономию

400 т феррохрома, а при его цене 386 руб. за 1 т годовая экономия составит !50 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ выплавки нержавеющих сталей в дуговой электропечи, включающий подачу газокислородной смеси в ванну печи в перисды плавления шихты и рафинировки с изменением соотношения газ-кислород в смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности плавки за счет снижения угара шихты и. легирующих элементов, после расплавления шихты количество газа в смеси снижают на 80 — 90%, а по достижении в стали 0,15 — 0,20% углерода количество газа в смеси увеличивают на

651035

Составитель Л. Магаюмова

Техред О. Луговая Корректор M. Ряшко

Тираж 652 Подписное

1!НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 739/28

50 — 60% по отношению к его количеству в период плавления шихты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 502037, кл. С 21 С 5/52, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 360372, кл. С 21 С 5/52, 1970.