Способ выплавки стали и сплавов,легированных азотом

Способ выплавки стали и сплавов,легированных азотом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик

<и>933723 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 21.11.80 (21) 3006127/22-02 (5l)N. Кл. с присоединением заявки М

С 21 С 5/52 (23) Приоритет

16щдэрстееннын квинтет

СССР

60 делам изобретений н открытий (53) У,Д,5(669. .187.25 (088.8) Опубликовано 07,06.82, Ьтоллетень JA 21

Дата опубликования описания 10.06.82

Л.К. Косырев, С.Н. Падерин, Г.В. Серов, Л.P.

И.И. Клюев, В.С. Римкевич, В.И. Караваев, Ю.Ф. Головин, Б.Е. Зайцев и А.П. Сисе

Тагер, (72) Авторы изобретения

Злектрометаллургический завод "Электрост ьт им, И.Ф. Тевосяна (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЦПЛАВКИ СТАЛИ И. СПЛАВОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ АЗОТОИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к получению сталей и сплавов, легированных азотом, в открытых электропечах.

Известны способы выплавки азотсодержащих сталей, заключающиеся в том, что дпя азотирования металла исполь зуют азотированные ферросплавы, например феррохром (1).

Недостатком этого способа являетia ся высокая себестоимость выплавляемой стали из-за высокой стоимости азотированных ферросплавов и повышенного их расхода.

Наиболее близким к предлагаемому

3S по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки сталей и,сплавов, легированных азотом, включающий расплавление шихты, раскисление металла, продувку

20 расплава азотом в течение 2-20 мин с интенсивностью 0,5-10 м /мин.т ме" талла, а затем ввод, азотсодержащих материалов из расчета легирования расплава азотом на 10-503 марочног о содержания (21.

Недостатком этого способа являются существенные потери азота в процессе растворения лигатуры по причине пересыщения азотом слоев металла, контактирующих с расплавляющейся (растворяющейся) азотсодержащей лигатурой. В результате усвоение из лигатуры снижается, а самое главное, становится нестабильным,.что затрудняет выплавку металла с заданным химическим составом. Кроме, того отсутствие

/ перемешивания расплава в период растворения лигатуры удлиняет продолжительность плавки.

Цель изобретения - повышение степени и стабильности усвоения металлом азота, экономия азотсодержащих материалов и сокращение длительности плавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали и сплавов, .легированных азотом, вклю."

3 933723 чающему расплавление шихты, раскис" ление металла, продувку расплава азотом и введение азотсодержащих.материалов в металл, а также его доводку, продувку металла азотом начинают за

1-5 мин до введения азотсодержащих материалов с интенсивностью(1,6-6,6)

10 м /кг.с, после введения азотсодержащих материалов интенсивностью продувки увеличивают до (8,3-83)" 39

10 м /кг.с, а через 5-10 мин ин-б 3 тенсивность продувки снижают до первоначального уровня и заканчивают ее после полного расплавления азотсодержащих присадок. 15

Применение кратковременной продувки расплава азотом перед присадкой азотсодержащих материалов позволяет усреднить хим. состав и тем4 пературу жидкого металла перед его аэотированием путем присадки соответствующих ферросплавов, подготовить ванну к растворению.

Интенсивность продувки металли" ческой ванны в этот. период плавки оп- ределяется соотношением диаметра ванны к е глубине, температурой и вязкостью металла. Опытным путем установлено, что наилучшие результаты по усреднению хим.состава металла и его температуры для печей различной емкости определяются интенсивностью дутья (1,6-6,6) 10 м /кг.с. Если интенсивность продувки ниже указанного нижнего значения, то не обеспе35 чивается достаточная равномерность перемешивания металла перед его легированием.

В случае продувки металла с интенсивностью выше 6 6 10 бм /кг.с елия1

we продувки на качество перемешивания не.обнаруживается, и, как следствие, продувка приводит к бесполезному расходу газа.

Аналогичные результаты обнаружи" ваются в случае отклонения от указан45 ных пределов при выборе момента начала продувки. Если продувку начинают менее, чем за I мин, то металлическая ванна оКазывается неприготовленной для обеспечения равномерного поступления азота по всему ее объему при введении аэотсодержацих материалов. Если же продувку начать более, чем за 5 мин до присадки азотсодержащих материалов, то это приводит к бесполезному перерасходу аэотсодержащего газа и к затягиванию плавки в целом, 4

Увеличение интенсивности продувки после присадки азотсодержащей лигатуры необходимо для блокирования процесса перехода растворяемого в металле азота в газовую фазу эа счет пересыщения азотом слоев металла, контактирующих с аэотсодержащей лигатурой. Пределы интенсивности продувки азотом в этот период плавки (8,383) 10 м /кг с установлены опытным путем и определяются количеством азота, вводимого в состав лигатуры в жидкий металл, что, как известно, зависит. от хим.состава марочного металла. Установлено, что в случае введения лигатуры из расчета получения в металле азота в количестве ниже

0,053 расплав следует продувать азо-6 3 том с интенсивностью 8,3-10 м /кг с.

Если же конечное содержание азота в выплавляемой марке стали превышает 0,33, то интенсивность дутья должна составлять 83.1йм /кг. с. При

Ь интенсивности продувки выше 83

10 м /кг.с увеличение эффекта азотирования не наблюдается, вследствие чего, азотсодержащий газ расходуется бесполезно.

Продолжительность интенсивности продувки определяется количеством и размерами кусков введенных аэотсо" держащих материалов. Если интенсивность продувки снизить раньше, чем через 5 мин после введения указанных материалов, то процесс растворения не успевает перейти в стадию диффузионного переноса, вследствие чего необходимый эффект по азотированию металлической ванны не достигается.

Если интенсйвную продувку вести более, чем 10 -мин после присадки азотсодержащих материалов, то она не приводит к дальнейшему повыше@ в усвоения азота расплавом вследствие завершения перехода процесса растворения в стадию диффузионного переноса.

Пример. В 20 т электродуговой печи производится выплавка азотсодержащей стали марки 07х21Г7АН5.

Завалку металлической шихты, расплавление, окислительную продувку и расплавление металла осуществляют известным способом. В исходных шихтовых материалах отсутствуют. отходы азотсодержащих марок стали.

Продувку металла азотом начинают за 3 мин до введения аэотированного

S 933723 феррохрома с интенсивностью 3,5 g

4 10 м /кг с.

После введения азотированного феррохрома на 0,.254 азота (по расчету) интенсивность продувки увеличивают S до -20 "10 м /кг с. На этом уровне дутье азотом поддерживают в течение

8 мин, а затем снижают интенсивность продувки до 5,0 10 6м /кг с и продолжают введение азота еще в течение 12 мин до полного растворения азотированного феррохрома.

Выпуск и разливку стали проводят по обычной технологии;

Содержание азота в маркировочной iS пробе составляет 0,233. Всего выплавлено 5 плавок. Дпя оценки полученных результатов по усвоению из лигатуры выплавляют такое же количество плавок по известному способу. 20

Среднее усвоение азота составляет: на плавках по данному способу893; на плавках по известной технологии - 803. Продолжительность плавки по данному способу в среднем на 25

8 мин"меньше, чем по известному. азота, что найдет свое отражение в снижении себестоимости стали.

Формула изобретения

Составитель А. Пруса

Редактор С. Запесочный Техред H.. Рейвес Корректор А. Дзятко

»»»»»»»» «»

Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делай изобретений и открытий

113035, Носква, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3865/7

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Производство сталей и сплавов, легированных азотом, таким способом способствует снижению расхода фер- зв росплавов, легированных азотом, сокращению длительности плавки и повышению степени стабильности усвоения

Способ выплавки стали и сплавов, легированных азотом, включающий расплавление шихты, раскисление металла, продувку расплава азотом и введение азотсодержащих материалов в металл, а также его доводку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени и стабильности усвоения металлом азота, экономии аэотсодержащих материалов и сокращения дли" тельности плавки, продувку металла азотом начинают за 1-5 мин до введе"i ния азотсодержащих материалов с интенсивностью (1,6-6,6) ° 10 м З/кг- с, после введения азотсодержащих материалов интенсивность продувки увеличивают до (8,3-83)i 10 м /кг.с, а через 5-10 мин интенсивность продувки снижают до первоначального уровня и заканчивают ее после полного расплавления аэотсодержащих присадок.

Источники информации, принятые во внимание прН экспертизе

1. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие ста,ли. И., "Нетаплургия", 1967, с. 699.

2. Авторское свидетельство СССР

1" 538568, кл. С 21 С 5/52, 1975