Способ выплавки высокохромистой стали
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Опубликовано 30.01.82. Бюллетень №4
Дата опубликования описания, 30 01,82 (51) М. Кл.
С 21 С 5/52
1ооударотеенный комитет
СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) Уд К669.1 87..25. (088,8) U.Л. Кацман, В.С. Галин, В. С. Култыгин, Л.Я. Рудашевский, Н.А. Тулин, А.И. Хомуто (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель
Научно-исследовательский институт металлур (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОХРОМИСТОЙ СТАЛИ
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам плавки
I стали в дуговых электрических печах.
Известен способ выплавки нержавеющей стали, включающий завалку в печь
60-65% отходов нержавеющих сталей, кремний- содержащих материалов, раоплавление, обезуглероживание. С целью уменьшения потерь хрома после обезуглероживания в металл присаживают подогре тый мало углеродистый феррохром и после его расплавления шлак раскисляют ферро- . силикохромом, присаживая его в количест ве 1 6-32 кг/и, причем ферросиликохром присаживают в дробленном вице 1
Недостатком известного способа является то, что присадка ферросиликохрома после ввода в расплав малоуглеродистого феррохрома приводит к повышенным потерям последнего из-за окисления его кислородом, растворенным в металле и повышенному содержанию кремния. Кроме того, присадка ферросиликохрома на шлак, содержащий до 30% и выше МОе не nol зволяет полностью использовать его раскислительные способности, что приводит к повышенным потерям хрома с отвальными шлаками.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали с содержанием хрома выше 6,0%, включающий загрузку извести, хромсодержаших, 10 алюминийсодержаших и кремнийсодержа, ших материалов, обеспечивающий суммарhoe содержание титана, алюминия и кремния 0,8-1,54-. В конде плавления в печь присаживается ферросиликохром или ферросилиций из расчета доведения кремния в шихте до 1,0%. Окислительная продувка проводится фурмой при давлении киолорода 8-12 атм. Сразу после продувки по всей поверхности шлака црисаживают ферросиликохром или 45%-ный ферросилиций (фракции не более 30 мм) 1020 кг/т, затем известь 10-15 мг/т, кусковые легированные отходы выплавляемой марки или марок близкого химичес291 4
При основности шлака менее 1,1 и содержании А1 О в шлаке менее 15% активность %О в шлаке, как показывают проведенные эксперименты, настолько высока, что не позволяет повысить вос= становление хрома выше 60 от окис ленного за продувку.
Повышение основности шлака выше
1,5 не приводит к дальнейшему возрастанию количества восстановленного хрома, а превышение содержания А д 03 в шлаке выше 20 способствует повышению вязкости шлака.
Для предохранения восстановленного хрома от окисления кислородом, растворенным в металле, необходимо снизить его содержание путем ввода в металл раскислителя, в частности кремния из ферросиликохрома, Как показывают расче ты,. проведенные с учетом параметров взаимодействия и активности кремнезема в шлаке, содержание кремния в металле, предохраняющее хром от окисления, должно составлять не менее 0,25 . Кроме того, чтобы увеличить раскислительную способность кремния из ферросиликохрома, снижение окисленности металла и шлака должно идти с одинаковой интенсивностью
Это можно осушествить, присаживая ферросиликохром разных фракций. Более крупная фракция, попапая пенепосредственно в металл, обеспечивает интенсивное снижение окисленности металла, а более мелкая — шлака. В связи с тем, что ферросиликохром после продувки присаживают из расчета ввода кремния на 0,9-1,0 без учета угара (усвоение принято 50 ), а в металле желательно иметь, как было показано выше, не менее 0,25 м4, то количество ферросиликохрома крупной фракции должно составлять 60-70
Увеличение количества крупной фракции. ферросиликохрома более 70 от общего его количества, присаживаемого в печь,,снижает интенсивность раскисления шлака. Уменьшение количества крупной фракции ферросиликохрома менее 60 снижает интенсивность раскисления металла.
Несоблюдение указанных пределов приво-. дит к нарушению требования об одинаковой интенсивности снижения окисленности металла и шлака что в свою очередь ухудшает раскислительную способность ферросиликохрома.
Как показывают проведенные исследования, крупная фракция кусков ферросиликохрома должна быть 90-300 мм
При размере кусков менее 90 мм они не йопапают в металл и остаются в шлаке.
3 90i кого состава по 10 от веса шихты (не более 140 мм) и феррохром(2).
Однако известный способ имеет ряд недостатков, Шлак, получаемый в конце окислитель» ной продувки, содержит обычно до 2025% .й,О и имеет основность CaO/ SiO<
0,5-0,8. В связи с этим раскислительная способность ферросиликохрома продуктом взаимодействия которого с окислами хро 1î ма является МО, резко снижается из-за высокой активносьи ьО в послепродувочном шлаке. Кроме того, присадка ферросиликохрома на шлак фракцией не более 30 мм приводит к взаимодей- - 15 ствию его с окислами шлака и накопле нию продуктов реакции в подшлаковом слое. К тому же отсутствие глубинного раскисления металла способствует взаимодействию кислорода, растворенного в ме- щ талле, с восстановленным хромом, нахс дяшимся в подшлаковом слое. Все это снижает степень воссьановления хрома из послепродувочного шлака и ухудшает использование раскислительной способ- 23 ности ферросиликохрома.
Бель изобретения — повышение степени восстановления хрома и увеличение раскислительной способности ферросиликохрома. 30
Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки высокохромистой стали, включающем введение в состав шихты хромсопержаших, алюминийсодержаших, кремнийсодержаших материалов и 35 извести. Ферросиликохром присаживают после продувки металла на шлак, имеюший основность 1,1-1,5 и содержаший
15-207 о А С при этом 60-707 о феррооилнкохрома присаживают в виде фрак- 4g ций 90-300 мм.
Для более полного использования кремния ферросиликохрома на восстановление окислов легируюших элементов необхопимо, чтобы продукт его окисления (ЫОа)43 попадал в цвак и образуя в нем соединения с другими компонентами, резко снижал бы свою активность. Этому способствует присутствие в шлаке А 03, что объясняется достаточно полной взаимозаменяемостью С 03 на Аь 03 в шпинельных группировках, снижением активной концентрации кремнезема (SjO>) за счет образования химически .устойчивых алюмисиликатов типа АЙ 03 ° Si O
55 и общим снижением окислительной способности шлака. Повышение основности шлака перед раскислением также понижает активность 5i+ в шлаке.
901
О,9
10
17
1,3
1,4
16
98
1,5
1,8
80
Составитель А. Прусс
Техред H. Гайду Корректор А. Ференц
Редактор Н. Суханова
Заказ 1 2303/24 Тираж 586 Подписное
ВНИИПИ . Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб, д. 4/5
Филиап ППП Патент, г. Ужгород,. ул. Проектная, 4
Применение кусков размером более
300 мм вызывает затруднение при их загрузке в мульды из бункеров. Кроме того, длительность их растворения и распределения в металле возрастает. 5
Проведена серия опытных плавок по предложенному способу в 100 т дуговой печи при выплавке стали 12Х18Н10Т.
Выплавку ведут следующим образом.
Расчетное содержание элементов в >0 шихте, %:
С» 16,00 $ 0,40
Nj, 10,00 nZ0,30
При подвалке в печь загружают известь. Окислительную продувку ведут по 15
Как видно из приведенной таблицы, восстановление хрома обеспечивается по такому способу выплавки высокохромистой стали до 90-,98%, что обеспечивает м повышение степени использования хрома из отходов и снижает себестоимость выплавильной стали. /
Формула изобретения
Способ выплавки высокохромистой стали, включаюший введение в состав шихты хромсодержаших, алюминийсодержаших, 45 кремнийсодержаших материалов и извести, расплавление шихты, обезуглероживание расплава, присадку ферросиликохрома и
291 6 известной технологии. Содержание в ших-, те уменьшенного количества кремния (0,40%), повышенного .содержания алюминия (0,30%), а также присадка в завалку извести обеспечивает получение в конце продувки высокоосновного шлака с достаточным содержанием А(О . После окислительной.продувки присаживают ферросиликохром из расчета ввода кремния на 1,0%, причем 60% его количества фракции 90-300 мм, остальное менее
90 мм. В дальнейшем плавку ведут по действуюшей технологии.
Результаты отдельных плавок приведены в таблице. выпуск металла, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения степени восстановления хрома и увеличения раскислительной способности ферросиликохрома, его присаживают на шлак, имеюший основность 1,1-1,5 и содержаший
15-20% Ы,Оз, при этом 60-70% ферросиликохроме присаживают в виде фракции 90-300 мм.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Хомутов А.И., Шуткин И.И. Бюллетень БНИИУМ, 1 959 (a 9), 37 5, с. 45-47.
2. Инструкция по выплавке стали в основных дуговых электропечах
¹ C»0 77. Днепроспецсталь, 1977.