Способ выплавки стали

Способ выплавки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 151280 (2l)3216207/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл 3

С 21 С 5/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300882, Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 300882

Э.Я. Сидельковский, Ф.С. Раковский, A. . ФитщрпИйкев, В.IO.,Пешин, H.H. Радомысльский,B.A. С отиниК4",ф.Г ; Гумиров и В.Ф. Катаев .f

4 .-7-. /

f (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Качканарский завод по ремонту горного оборудования (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ пуск (21

Изобретение относится к черной металлургии,, конкретнее к способам выплавки ванадийсодержащих сталей в электродуговьх печах.

Известен способ выплавки стали с использованием ванадия из конверторного ванадиевого шлака, при котором ванадиевый шлак вводят в завалку или в период плавления совместно с известью и восстановителем в соотношении,1:(0,5-1,5): (0,1-0,5) (ij .

Недостатком указанного способа является повышенное содержание в шлаке плавления окислов ванадия и марганца, в связи с чем становится затруднительным скачивание окислительного шлака.

Кроме того, ресурсы ванадиевого шлака в стране ограничены и не обеспечивают производства необходимого объема ванадийсодержащей стали повышенной прочности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали,включающий расплавление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выНедостатками известного способа являются относительно низкое усвоение ванадия — 89,5Ъ; повышенный угар марганца при выплавке высокомарганцевой стали методом сплавления или переплава — до 15Ъ; повышенное содержание в шлаке плавления окислов вана- . дия и марганца — до 1,9Ъ и 36Ъ соответственно, в связи с чем становится невозможным скачивание шлака плавления.

Цель изобретения — повышение степени извлечения ванадия и марганца из шлака плавления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включающему расправление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выпуск, согласно изобретению, в завалку вводят ванадиевый металлоотсев, известь или известняк и молотый кокс в соотношении 10:(4-7):(0,4-0,7) в количестве 1-15t от веса металлозавалки, равными порциями в начале и середине завалки.

Указанное соотношение составляющих смесь (ванадиевый металлоотсев, известь и моло ый кокс) обеспечивакт

954431 достаточно высокую основность шлака, низкое количество окислов в нем, снижение потерь марганца, повышение .усвоения ванадия и снижения содержа-, ния вредных примесей в готовом металле. 5

При снижении концентрации одного из составляющих компонентов смеси не достигается максимальный эффект в восстановлении ванадия из шлака и получении качественного металла, а увеличение концентраций приводит к неоправданному расходу материалов и увеличению себестоимости стали.

Влияние состава смеси на усвоение легирующих элементов приведено в табл. 1. углерод, содержащийся в металлической фазе ванадиевого металлоотсева, благодаря тесному контакту с окислами железа и ванадия из шлаковой фазы, способствует их восстановлению и переходу в металл, выгорая при этом до довольно низких значе" ний.

Однако этого углерода недостаточно для полного восстановления окислов, поэтому по предлагаемому способу следует вводить в печь молотый кокс в период завалки. Преимуществом применения кокса в качестве восстановителя является то, что газооб-. 30 разные продукты реакции восстановления не создают дополнительного количества шлака. Кроме того основность шлака плавления не снижается.Содержание углерода в металле после 35 расплавления шихты находится,в пределах марочного состава.

Содержание окислов ванадия и марганца в шлаке плавления снижается до 0,2-0,42 и 18-23% соответственно, 4р благодаря чему создается воэможность. частичного скачивания этого шлака без значительных потерь марганца и ванадия. Скачивание части шлака способствует снижению содержания в 45 металле примесей серы и фосфора,что, в свою очередь, позволяет применять для легирования менее дорогостоящий углеродистый ферромарганец марки

ФМН78К с повышенным содержанием фосфора (до 0,45%).

Оптимальное количество смеси установлено из следующих условий. Введение смеси в количестве 1,0Ъ обеспечивает концентрацию в стали ванадия (0,05%), создающую заметный эффект 55 повышения качественных характеристик металла, при введении смеси в количестве 15% в печи образуется черезмерное количество шлака, что увеличивает потери легирующих элементов, 60 затрудняет ведение технологического процесса и увеличивает расход электроэнергии и продолжительность плавки.

Что же касается ввода смеси равными порциями в начале и середине завалки, то эффективность и целесообразность этого приема определена условиями шлакообразования и технологичностью периода завалки. В этом случае обеспечивается образование шлака с момента образования первых порций жидкого металла и постепенного увеличения количества шлака с ростом объема расплавленного металла.

Раннее и последовательное шлакообразование создает благоприятные условия для быстрого прохождения восстановительных реакций и более полного усвоения металлом: марганца и ванадия.

Пример. В 6-тонной основной электродуговой печи выплавляется сталь марки 11011ЗФЛ. В первых двух плавках, согласно известному способу, металлоотсев загружают в печь в середине завалки в количестве 800 кг в смеси с известью. Стального лома и чугуна — по 6000 кг, ферромарганца

ФМн1,5 по 1000 кг. Содержание ванадия в металлоотсеве 2,6Ъ, зашлакованность 26%.

В последующих 4-х плавках 800 кг металлоотсева B смеси с 400 кг известняка и 40 кг молотого кокса загружают равными порциями на подину печи и в середине завалки,состоящей из 6000 кг лома и 1060 кг ферромарганца, из них 500 кг Фин78К.

Технологические показатели про.цесса плавки приведены в табл. 2.

Иэ табл. 2 видно, что содержание окислов ванадия и марганца в шлаках, полученных при выплавке высокомарганцевой стали по предлагаемому способу, ниже, чем по известному. Основность шлаков по предлагаемому способу выше, а содержание фосфора и готовой стали ниже,-чем в известном способе. Усвое- . ние ванадия металлом достигает 97% против 89Ъ по известному способу, при этом расширяется объем производства высококачественных ванадийсодержащих сталей. Среднее усвоение марганца составляет 913 против 85Ъ в известном способе, за счет чего. достигается экономия этого ценного легирующего элемента.

Производство ванадийсодержащих сталей предлагаемым способом обеспечит значительный экономический эффект за счет экономии ванадия и марганца.

954431! 1

I 1

1 1

1 с

1

Г»

I

1 )

1

I

9 Joe

Я Х П» лхо х ц г-» и! я х

1-» N э

o p,Z х

Э о о

Ю с

О\ (Ч с3

C) СО м

C) Ch

СЧ

Ю Ф

%-»

»О

%-»

Ю с (Ч

Ю»

П! (б

Ц

2 п

1-» о о о

Я х

Х о

О х

Е х -» м м сг

% 1 м м

СЧ

%-»

Ю с-»

».0

Ю м

О »

».О

»А

CO

Г »

Ю

»А г » -»

%-» г

Ю

%-» м

CO

М

Ю

СО

Ю

%»

Ю

»Q

») СО

СЧ с

C) .!

СЧ

01. (М

Ю м

М

Ю м

П!

1ч о о о ф х

Х о

О х

Е х

Х сЙ (Ч с» о

Ч-» с» м г

C) !

»»

» . с

1»»I

m o

9 Х о о

Х Н Х х о хоы

I CO ихой еео и е»а п»ЕО хек х и

Е о

»»I

1-» о о и

»А

Ю м

C) »

Ю сй

Ю »г

Э

Ю

%-1

»А

»А

Ю

%-»

1 ц о и! о

z o х

1-» х»ц

И 2П! охн о

3 э а

IO Х»» о

С»

9» х е

9 Ц Ц

%ее хао ход

» !

1-» о

»»» Сг»

0) к х о о о

Е и

»

I

1 г

1

1

1

1

1

1

1 ! !

I

Е о

1:

»»I

1-»

Э 1

Е

1 и о

Е

9 1

0)

Х х

»

И э а х г» е

Ц

9 х х

9 о

П» о

О з

1 х

I х о

Э

Е о

1-» о о

9 х х х х

» СО

1 !

I

1

1

1

1

l

1

1

1 !

1

I Ю м

1 )

1 -- — — — - — -

1 !

1 О

1 с

1

Г . »

I с» о

I л

I

I

I ! о

С»»

I )

|.— — — — —

1

I c

1

1

1

1 v)

1

I u

1 1»П

ZeZo

Z XOI еахх

Ц 9 Э

9 Ц Х X аохо

I= O õ È с"» О\ »А

М

»А Г 00

%»

СЧ м

О СО »А м сч С »

»А тй с

CO Г »О

Ch (Ч » с с с м» » Й с3 »А »А

М ! гЮ Ю

2х х ц х х хе х хе хц ц хц мээаэ ха а еа

ХХ И СОХ

954431

C о о х

О 3".

4 н д о а о

СО Я\ о с с о о

С Ю

СО СО о о с о о

lA М

00 СО о. о с с о о

1 Id È

Х Э» 1 оеаи Е1

O3,"e2O!

ХнaICIX!

IA 10 с с

%-1 М-3

00 с с -I -1

3» 1 с г< 1

3 Oi3

О idic0 оэ—

X 13 о с -! cE ей! ЦР EA 3» с с с"3 ч-1 т-1

1 Ь

333

Id х

И Х

С»- О 3 а сР сч м м

1 1 1 1 1

N N N N I

С!1 м Ф

1 I

СЧ ("1

00 Ch с3 М с с м (Ч

% 1

lA с-3 о с с т! N

\3 % !

1 а э

Ф Х СЦ ц х оес

V Wr м т.ч

О С0 с с

М СЧ .%М %!

e z о

I3I Ф

U x х

1 ) I о аэ н эхо

ЦХ СК

OCd ОХ о ххх

Х IL х х

Ф о э

i33 X

O id

» C33 г- м г-1 01 с с г!

% 1 с3 1

С0, С0 с с

Ch

%-1 3 1»

О1 М с с

N Ф

СЧ с-1

I о

1XI Ф

Ф Id

Ю с

1

Оi N W 00 I

3» м c0 M I о о о о с с с о о о о

I Х

Id

K Е ао

Ф х

I=L 0 о э

С3 х

3» СЧ

СЧ с-3 с с о о

I

1 Ю

1 с

1 Е

1 с

I сГЪ ! Ю

1 с.3

1 O

СЧ м с

СО

%-1

°:3 О

1 М с с

СЧ Ю

М N х х

К ае ц 5

И 131 а-3 3 о (Ю CIP

ОЪ Ф с 3 % !

М С3 If) 10 !

СЧ

III

U 1

Ц I

Id 1

Яч

1

1

1

1

Ф х х

Id

K а

Э ц о и

I о х

Q

I о х о о х

Е

Ф а

СО

» о о о

И

»

Е о х

I Н о

t. Ф

1 333

I CII ! х

1

I !

1 !

1

1

1 о о о о

Ж

Ф

Ф

Id

О, 00 CQ Э C3I а х

10 1 10

N N СЧ с с о о о с-3 О\ 1

СЧ 1 О с с м о

СЧ СЧ СЧ

Г3 Г СЧ

СЧ М с о о о

954431

Формула изобретения

Составитель A. Прусс

Редактор A.Ôðîëîâà ТехредМ.Гергель Корректор Г.Orap

Заказ 6369/22 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выпуск, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия и марганца из шлака плавления, в завалку вводят ванадиевый ме- 10 таллоотсев, известь или известняк и молотый кокс в соотношении

10:(4-7):(0,4-0,7) в количестве 115% от веса металлозавалки, равными порциями в начале и середине завалки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 358374, кл. С 21 С 5/52, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 665003, кл. С 21 С 5/52, 1977.