Способ выплавки стали и сплавов

Способ выплавки стали и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 937521 (61) Дополммтельмое к авт, свил-ву (22)Заявлено 08.10.80 (21) 2993704/22-02 с присоелииемиен заявки М (23 }Приоритет (5I)M. Кд.

С 21 С 5/52

16вударстеенныб квинтет

CCCP ао аннам «зебретеннй н втнрытнй

Опубликовано 23. 06. 82 тиоллетемь М 23 (53) УДК 669. 187. .25f088.8) Лата опубликования описания 23 . 06 . 82

Г.А.Дорофеев, Н.А.Ианяк, В.И.Деточка, А.В.Кодак,,В..И.Заика, Г.И. Хаустов, А.Г.Палий, В.Х.Куриленко, А.П .Ястребов, .Т.С.Шишханов, А.Г.Зубарев, В.Т.Терещенко и !И.П.Лещенко (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, Никопольский южно-трубный завод и Научнопроизводственное объединение "Тулачермет" (TI } Заявители (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к выплавке хромистых сталей и сплавов в электронечах на шихте, состоящей из губчатого железа.

Известен способ выплавки стали и сплавов с продувкой высокохромистого расплава кислородом, причем металл с содержанием хрома 1-143 продувают при исходном содержании углерода в расплаве на 0,7-0,84 выше верхнего предела его в готовой стали и с повышением содержания хрома сверх указанного на каждый процент содержание. углерода в металле увеличивают на 0,14. Кроме того, по ходу продувки расплава кислородом до получения требуемого содержания углерода в металле, на шлак равномерными порциями по 0,3- 1,0 кг/т с интервалом 30-60 с присаживают кремнесодержащие порошкообразные материалы, изменяя величину присадки в зависимости от минимального 5- 10 м /т и

2 максимального 20-30 м /т расхода кислорода (1 1.

Недостатком этого способа выплавки стали и сплавов является отсутствие объемного кипения металлической ванны, что не позволяет в достаточной степени снизить содержание в металле водорода и азота, что снижает качество выплавляемого металла.

Э

Наиболее близким по технической

1О сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выплавки стали в электропечи с использованием в шихте 40-804 высокометал-. лизованных окатышей, включающий плав15 ление шихты, рафинирование и легирование металла, причем плавление шихты с металлизованными окатышами проводят под кислым шлаком, в конце периода плавления шлак раскисляют до получения в нем 3-203 закиси железа, а доводку, раскисление и легирование металла проводят в печи под кислым шлаком, удалив предварительно

3 93752

50-80 шлака периода плавления. Кроме того, содержание углерода в металле в период проплавления металлизованных окатышей поддерживают в пределах от 0,2 до 1,03 (23.

Недостатком известного способа является ввод феррохрома в период доводки. При плавке высокохромистых сталей и сплавов вызывает резкое снижение температуры ванны, что эамед- 1о ляет расплавление феррохрома, а также приводит к увеличению степени угара хрома и возрастанию длительности плав- ° ки. Кроме того, присадка феррохрома в пе. риод доводки, когда завершены процессы окисления углерода в. окатышах, дела" ет невозможным удаление водорода и азота, находящегося в желеэохромистом расплаве, из-за отсутствия кипения металла в этот период. зо

Цель изобретения — сокращение длительности плавки и повышение качества металла за счет снижения содержания газов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стапи с использованием в шихте высокометаллизированных окатышей, включающему загрузку шихты с повышенным содержанием углерода, плавление,скачивание шлака периода плавления, легирование металла и раскисление шлака, согласно изобретению в завалку соВ местно с металлизированными окатышами присаживают основное количество

35 ферросплавов, а раскисление шлака и науглероживание металла на протяжении всего процесса плавления шихты осуществляют присадками на шлак углеродсодержащих материалов, причем

4о отношение содержания хрома к содержанию углерода в жидком металле поддерживают равным 6-12.

Присадка основного количества ч ферросплавов в завалку позволяет сок45 ратить длительность плавки.Это объясняется тем, что нагрев и плавление твердой шихты непосредственно от электрических дуг происходит с большей скоростью, чем в случае плав.

50 ления феррохрома в жидком расплаве, когда теплопередача осуществляется через жидкий металл. Интенсивное окисление углерода, содержащегося в шихте способствует, в связи с кипением ванны по всему ее объему, интенсивному

М удалению азота и водорода. Кроме того, совмещение процесса расплавления ферросплавов с плавлением губчатого

1 4 железа, которое сопровождается обезуглероживанием, интенсифицирует процесс переноса тепла в жидком металле и, следовательно, оказывает благоприятное влияние на скорость плавления нерасплавившейся части шихты. Отношение содержания хрома к содержанию углерода в жидком металле равное

6-IO на протяжении всего процесса плавления шихты выбрано в соответствии с опытными данными и отвечает оптимальным условиям минимальной длительности плавки и минимального угара хрома. Отношение Ct /С (6 вызывает повышение расхода углерода и увеличе. ние длительности плавки, при отношении Сг/С 0 l2 наблюдается повышение угара хрома.

Пример 1. Плавки проводят ,в трехтонных дуговых печах. Плавят сплав Х32Н6Л следующего химического состава: 2,0 ; С; 32,0 Сг; 6,53 М1, 0,9ã. 5, 0,421 Ип; 0,017 S, 0,019 P.

На подину печи заваливают обожженную известь 60 кг, никель электролитический 200 кг, феррохром ФХ65С

1500 кг и металлизованные окатыши

l700 кг, следующего химического состава: 0,153 С, 963 всеобщ; 87,83

Fe; 0,029/, S, 0,00304 Р и 1,2Ф ,пустой породы. После наведения жидкой шлаковой и металлической ванн на шлак присаживают молотый коксик порциями по 6 кг через каждые 5 мин.

Присадку коксика прекращают после полного расплавления шихты. Шлак периода плавления дополнительно раскисляют молотым ферросилицием в ко" личестве 2,5 кг/т и скачивают начисто. После этого наводят новый шлак состоящий из 30/, извести и 70 шамота, присаживают ферросилиций и ферромарганец, и металл выпускают из печи . при температуре 1535ОС. Окончательное раскисление металла проводят в ковше . алюминием иэ расчета)

0,5 кг/т. Отбор проб показывает, что отношение хрома к углероду в жидкой металлической ванне по ходу плавки колеблется в пределах 11-12. Угара хрома при этом практически не наблюдается. Длительность плавки по сравнению с технологией известного способа снизилась на 354.

Il р и м е р 2. Плавят Ст. Х12 следующего химического состава:

27. С,12х Сг,0,24 Si,0,34 Мп,0,23 S>, 0,018 P. формула изобретения

5 937521 б

На подину печи заваливают обож- лавленного по предложенной техноложенную известь 60 кг, феррохром ФХ800 580 кг и металлизованные окаты- Расчет годового экономического эфши 3000 кг, сле его дующ химического фекта от повышения стойкости опытных состава: 92,5 Ге, 81,53 Ге еоб„„,5 Ге щт, линеек в 2 раза ведем по Формуле:

0,25 С, 0,028 S, 0,028i P и 46 пустОй пОрОд . ПОсле наведения жидкОй к шлаковой и металлической ванны на шлак присаживают молотый коксик пОр где А — годовая потребность в линейциями по 3 кг через каждые 5 мин. i0 *

Присадку коксика прекращают после полного расплавления шихты. к - коэффициент, учитывающий увеВлак периода плавления дополниличение стойкости трубного тельно раскисляют молотым ферросилицием в количестве 2,5 кг/т и скачи- 1S 3 23 630 (1 - †) = 4 вают начисто. После этого наводят но

° - — = 72 5 руб °

2 вый шлак, состоящий из 30/ извести

Расчет годового экономического эф70 из о извести фекта от уменьшения времени простоя и 7, шамота, присаживают ферросилипрокатного стана по причине замены ции и ферромарганец, и металл выпус- линеек ведем по формуле кают из печи при температуре 1500 С

Окончательное раскисление металла Э = Ц1

° 20 le проводят в ковше алюминием из расчег п : та 0 5 кг/т. Отбор проб показ вает, гДе ЦЯ вЂ” стоимость часа пРостоЯ пРочто отношение хрома к углероду в катного стана, руб/ч, жидкой металлической ванне по ходу, 2Ю а 1 - потРебность цеха в линейках, плавки колеблется в пределах 6-7. изготовленных из сплава, Угара хрома при этом практически не выплавленного по старой технаблюдается. Длительность плавки по нологии, пар/год; сравнению с технологией известного я0 — потребность цеха в линейках, способа снизилась на 204. 30 изготовленных из сплава,выИсследование качества сплава плавленного по предложенной

Х32Н6Л показало, что содержание азотехнологии, пар/год; та в нем на 303 и кислорода на 203

t — продолжительность замены паниже, чем в сплаве, выплавленном по ры линеек, мин. технологии известного способа. Для (6оо i5 Ло 1 )

Ст. Х12 снижение содержания газов s з 3 = 1700

60 60 сравнении с технологией известного — 127500 руб. способа соответственно составило для Общий годовой экономический эффект азота на 403 и для кислорода на 3 3. от использования опытных линеек НЮТЗ

Промышленные испытания линеек прошив- 1 0 составит ного стана "30-102", изготовленных из сплава Х32Н6Л, выплавленного по 3 = 3 + 3g = 7245 + 1 7500 = предлагаемой технологии показали, = 134745 руб. что стойкость линеек повышается в При объеме прокатной продукции

2 раза по сравнению с обычными. 660 000 т/год, экономический эффект

Использование предложенного спосо- на тонну прокатной продукции составит ба выплавки хромистых высокоуглеро- 0,2 руб. дистых сталей и сплавов позволяет сократить длительность плавок на 2035ь, повысить качество металла за

S0 счет снижения содержания в нем азота на 30-403 и.кислорода на 20-354, ловы- . Способ выплавки стали и сплавов, сить стойкость инструмента, изготов- в частности хромистых высокоуглероленного из металла, выплавленного дистых в электропечи с использованипо предлагаемой технологии в 2 раза. ем в шихте высокометаллизованных окаSS

Расчет экономической эффективности тышей, включающий завалку шихты с поот использования предложенного спо- .вышенным содержанием углерода, плавсоба выплавки стали и сплавов приве- ление, скачивание шлака периода плавдем на примере сплава Х32Н6Л, вып- ления, легирование металла и раскисч.

7 937521 8. ление шлака, о т л и Ч а ю щ и и -. жащих материалов, причем отношение с я тем, что, с целью сокращения . содержания хрома к содержанию угледлительности плавки и повышения ка- рода в жидком металле поддерживают чества металла за счет снижения со- равным 6-12. держания газов, в завалку совместно с металлизованными окатышами присажи- Источники информации, вают основное количество ферроспла- принятые .во внимание при экспертизе вов, а раскисление шлака и науглеро- 1. Авторское свидетельство СССР живание металла на протяжении всего М 459513, кл. С 21 С 5/52, 1975. процесса плавления шихты осуществ- tO 2. Авторское свидетельство СССР ляют присадками на шлак углеродсодер- tf 457737, кл. С 21 С 5/52, 1975.

Составитель Jl..Иагаюмова .

Редактор Г. Волкова Техред И. Гайду Корректор Н.Швыдкая

Заказ 4381/35 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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