Способ выплавки стали

 

COOS СОВЕТСКИХ

COUNI

РЕСПУБЛИК,S0.„ з р С 21 С 5/ 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ- ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ОООР.

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3361778/22" 02 (22) 09.12.81 (46) 23.04.83. Бюл. 1г.. 15 (72) А.И. Никулин, K.Ê. Жданович,-О.А. Кулалаев, В.Н. Фофанов, l0.Г. Адельшин и Ф.Ф. Валеев (53) 669.187.25(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство.-ЧССР . N 178035, кл. С 2l .С 5/52-,. 1979.. .

2. Поволоцкий Д.я. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов И., "Иеталлургия", 1974, с. 248.

3..Еднерал ФЛ., Филиппов ф;ФРасчеты по электрометаллургии ci àëè и Ферросплавов. И., "Иеталлургия"- -, 1962, с. 230. (54) (Я) СПОС06 ВЫПЛАВКИ СТАЛИ,. вклю-, чающий завалку шихты, плавление-;-сов" мещение плавления с окислительный пе" риодом,. продувку металла кислородом, присадку флюсующих и окислителей по . ходу плавления, удаление окислитель" ного шлака, раскисление металла, на- . водку восстановительного шлака с од- новременным легированием стали хромом, раскисление шлака порошкамикокса, ферросилиция и алюминия, окончательное раскисление стали алюминием, отличающийся тем, что,. с целью повышения качества стали, сокращения длительности плавки, сни- .

6 жения расхода Ферросплавов и электро-. энергии, после расплавления 40"603 шихты в печь присаживают 20-25 кг/т извести и начинают продувку металла кислородом, после расплавления всей шихты присаживают вторую порцию извес- ти в количестве 19-20 кг/т, причем продувку расплава кислородом продолжают до содержания в металле 0,050,153 углерода, а раскисление стали { начинают присадкой в расплав 0,7-

3,0. кг/т алюминия, затем марганца- - Я .и кремния., 1 10134 .Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства низкоуглеродистых легированных сталей в дуговых электропе-.. чах. I)

Известен способ производства стали в дуговых печах, при котором шлак окислительного периода не скачивают, а ванну в начале восстановительного периода раскисляют сначала алюминием 10 в количестве 0,2-1,0 кг/т и затем сплавами на основе кремния. Окончательное раскисление стали производят в ковше алюминием в количестве 0,51,3 кг/т (1 f.

По данному способу трудно обеспечить низкое содержание фосфора в стали, так как оно восстанавливается при раскислении стали под окислительным шлаком. 2О

Известен способ выплавки конструкционной легированной стали, согласно которому после расплавления шихты окисление углерода производят железной рудой, а раскисление стали начи" нают присадкой комплексного сплава

АМС (алюминий, марганец, кремний) (2).

Недостатками этого способа являются большая длительность плавки, повышенная трудоемкость процесса, зна" чительный расход электроэнергии, не" высокая стабильность качества стали.

Наиболее близким по технической сущности является способ, включающий завалку шихты,плавление, совмещение

3"> плавления с окислительным периодом, продувку металла кислородом, присадку флюсующих и окислителей по ходу плавления, удаление окислительного шлака, раскисление металла, наводку восстановительного шлака с одновременным легированием стали хромом, раскисление шлака порошками кокса, ферросилиция и алюминия, окончательное раскисление стали алюминием. В период плавления в печь вводят 2-33 4 извести и 13 железной руды. После полного расплавления проводят кратковременную продувку металла кислородом и после полного расплавления в печь присаживают 13 извести Р 3 ). 50

К недостаткам способа относятся следующие Факторы.

Кратковременная продувка кислородом в конце расплавления и недостаточная окисленность шлака затрудня" ют удаление фосфора ниже 0,0153.

Большое количество шлакообразующих и флюсующих в составе завалки удли94 2 няют период ппавления, что повышает расход электроэнергии.

Целью изобретения является повышение качества стали, сокращение длительности плавки, снижение расхода ферросплавов-и электроэнергии.

Цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включаощему завалку шихты, плавление, совмещение плавления с окислительным перио-. дом, продувку металла кислородом, присадку флюс ющих и окислителей по ходу плавления, удаление окислительного шлака, раскисление металла, наводку восстановительного шлака с одновременным легированием стали хромом, раскисление шлака порошками кокса, ферросилиция и алюминия, окончательное раскисление стали алюминием, пос- ле расплавления 40-60) шихты в печь. присаживают 20-25 кг/т извести и начинают продувку металла кислородом, после расплавления всей шихты присаживают вторую .порцию извести в коли честве 19-20 кг/т, причем продувку расплава кислородом продолжают до содержания в металле 0,05-0,154 углерода, а раскисление стали начинают присадкой в расплав 0,7-3,0 кг/т алюминия, затем марганца и кремния.

Совмещение плавления шихты с окислительной продувкой расплава кислородом обеспечивает благоприятные условия удаления фосфора из стали и снижает продолжительность плавления.

В случае начала продувки кислородом при расплавлении шихты менее чем на

403 наблюдается большой угар металла, длительность плавления сокращается незначительно. При расплавлении шихты .более. чем на б03 ухудшаются условия дефосфорации.

Порционная присадка извести по ходу плавки улучшает условия дефосфорации и ускоряет плавление шихты до начала продувки кислородом. Различное количество извести в порциях . обусловлено кинетикой процесса дефосфорации. До расплавления шихты обеспечиваются наиболее благоприятные условия дефосфорации (низкая темпера" тура металла). Поэтому для удаления фосфора требуется повышенное количество флюса. С .повышением температуры металла после расплавления шихты условия для удаления Фосфора ухудша ются, количество присаживаемой извести уменьшается. Варьирование количеством извести в порциях необходимо для

М

3 — 10Щ94 - ., 4 поддержания основности шлака в onpe: извести и начинали продувку распладеленных пределах (2,5-1,5). .-ва кислородом через футерованную

Продувка расплава до содержания стальную трубу диаметром 3/4 при дав0,05-0,15ъ. углерода обеспечивает ; пении кислорода 7-9 атм. После. расстабильность окислителъного периода, плавления всей шихты присаживали втоно гарантирует последующее раскисле . рую порцию. извести в количестве 15ние металла с одинакового термодина- 20 кг/т и продолжали продувку металмического состояния для различных: ла кислородом до содержания углеромарок стали и получение металла с-: да 0,05"0,153. После полного скачива" низким содержанием фосфора. Содержа-- 1в ния окислительного шлака на зеркало ние углерода 0,05ъ характерно для . металла присаживали кусковой алюмималолегированного расплава, а 0,1-56 = ний в количестве 0,7"3,0 кг/т, задля легированного расплава. .:. -- тем ферромарганец, 453 Ферросилиций, Раскисление металла после продув- - феррохром и шлакообразующую смесь из ки вначале алюминием, а затем -мар.:-: . <5 извести и плавикового шпата (3:1) ° ганцем и кремнием уменьшает длитель" Сформировавшийся шлак раскисляли поность раскисления и повышает глубинУ . рошками кокса, 753 ферросилиция и

его, сокращает время формирования:,:хо- корректировали окончательный состав рошо раскисленного шлака, обеспечива" стали. За 1 3 мин до выпуска в меет лучшее рафинирование металла о = .талл вводили на штангах 0,8-1,0 кг/т продуктов раскисления и серы. Алюми- алюминия и плавку вместе со шлаком ний в количестве 3,0 кг/т вводят -при выпускали в ковш. продувке металла до 0,053 углерода .,— а 0,7 кг/т - при 0,153 углерода.

Качество стали оценивалы по данным плавочного и сдаточного контроля. р и и e p. пос осуществпяли: 25 предприятия-изготовителя. при выплавке койструкционных сталей

12Х2НАА, 14 - 16ХНЗИА, 18Х2НЙИ (В А В табл. 1 даны результаты оценки в дуговой электропечи емкостью 25:- -т. технологических параметров плавки

После расплавления шихты на 40-: стали; в табл. 2 - результаты оцен603 в =печь присаживали 20-25 кг/т . ки качественных характеристик стали.

1013494 е v

lO Е I е о

0 et oe ие» еа а Ф а

Р О в в

a a

° ° !сс

ВЧ М ВЧ о о о а в а о о

М\ Ф

° » а о в в

a a

C I о z.ч* с

КЕ rzlIt C V ZN аeхасх (o e o(I

1 ои а (е\ ВЧ

CO C1 в в

Р ас.

I аи

° а а» ао а в

° а

1 б

1 1 !

ovo ае ао а

oI z aI c c че с э е 4 е е

В.(И ЛЧС

z х

Cl л ч (I ми о а оо

ВО е»

1„! ° е е оо е е ( с (е(! (I I е

Z lO

Э G I с е z о е л е !

I 1 !

I !

I — !

z е с

aL x б(Z (O ( а z

e (o

t 1

1 (ч (а

0 е У

xxz « «°

v a(Io x Iecoze й. ((б а б Х

1 1

1 . б 1

1 1

1 I эх 1

1 Е 1

v. I

I lO I о (»

0 а е с х

1- X

1.» (- с

X C

5»Х

О е

Iz v

О е а

t= z

В 1

1 IO В

1 I» Е

v c

Вб Е К

1 О О и е*z б v I

1 X 1 C 1 х ее о с

1 t

1 1

1 I 1 м

ВЧ л ° а в оа

-т — — е

1 Е

Cl в

l I

I Сд+

1 CLЕ

1 e I» ! 1- е 6

В.Л Ес

ВЧ а сй

I а х з ебeztР al e z X

ВОЕСЕЗ с се а

cl а а л

С!

О О

Л е! а ! z z

Ca lczv

z Rv x x

1 о

I 1 О ,! X l 1 С al о е х г е I

lO ИО

ЛИ е х.е

З 1 1 ааи ф СВЧе»

1 ох! ° e О

3 v e

0 Q C I»

ВХ XCS

Ф а

1 Е

4 1

I v

I Е х

1 Cl

1 IO

1 х х ее

«4

О х ев

Ф

W (Ч

° Е

I C з

I I» о

1 C X о r

z e

x e

1 Е С

ВI-C

C е з

I»

IO

z бIO

Е (з с а м

1 ф С (!

1 е

М,В

1 х с, I! е

l (» 1

I

1!

1

1 !

1 ! ! ! (! ! !

I ! !

1 !

11

1

1

Я

1

I !

1

I

I

1

1 !

1

I

I

1

1 I I 1 I

I I (1 1

1 1 1 1

1 1 1

I I 1 1

Оъ

° Вч an а а а М

И Ф Л Ь

an I0. 01 о в Р, tn a an tn

ВЧ а ° а а в

Чб О an а

a a о а

an л Ф

1 1 1 ь

° » м И м м m

° м ° ° ° в ае ю бе LO

to> Os

ФРЪ о о

»

-О

°,I

3Q б

lO °

Ф. <

Ol 1

С .3 о

: а

1 л б<

О3

» О ь ъ<3

CO о о

I Ф

I C (Р(3 М,(Р

1 Ф(z

2 Ф э о с

I Ф Z (.u в

CO

IA! lO

3 3. (a z

I (O (O

1 Z

3Ч\ (O3

I (I

1

1

Фа

Э х - °

OI Z3ОЗФ аб. х (3 C(I

° O (l K Y

I И В е с (б a. IO

I

3 О

1 (Z

1 О

I в

I CI с

Ф z

3 ° X и

< О

1ZЗ

I .4I

3 СIO

1 Ю . IO

I 3- С

<..zc

3 6 о ю

< си

° О Ю

1 а

Е °

t. Ю

v c и ю с

OOX

ezz л

Р<б

CO (Ф .

ОЪ

t 1

< сне

< ае. е 0

Ф I ol e

Ф л х с.

I ° б

3.

I» Ф

Y 1

1

1 !

I !

t »

K и ас з и х ю

R Y lZIO

О е <б

ЗIZVZ

I

<)3

I 1Ий о ю

< Х _#_

I о

1 б Ю

1 и I» с v б оg

1 х

О

Ю е ° с !» с и

Ф

X !

1 Е

<и

I ф

1 Y а

I Е

1 =" л

° й.

1 м .

Эбм ! а

3 v

I Ю, i Ю

I I е

IO

l (O

3 (O

1 X

I 3» о (» z

О У

Z Ф

1 Х Cl

< Ф с

1- С

I ае я z

3 ! (С

I Ф

° I Ъ 1, о« а 1 X .1 Ol Ф ю, 1 v 1

3 О Ф. або

C 1 1

Ct3CV о <з к

ХХ. YXIug

Щ X Е Ol 3 I а.фсасх

Ou0 аваоа.z

Э Z O3 С С Х сzc Ф

1 Э IO 3 Ф Ol Ос (3 (.3 Ф Л (Z С (Zt» I (I

1 1 . 1

1 ( (Я (L I а з I

I Х Z I

3 1

l (1 1

1 I

1 IZ 1

I O< и. 1

1 Ю Ф

1 V 1

I X Ф С 3

5CZ 1

1 1

1 Ю 1

< ф 3 С <

< сей

I CCZ1

1 »

1 Z 1 C З ! Ol I Ю X I

«o v e z x

< (О e r ol x

<вассscc

1 . Ф О

o - . oc

1.-:-:..eo

С "Й-. I ° Е °

Юб--Х С С С С

I X еб юес в феейф М афо СЗО

ОС ХХ.C ZOO

° » 1 л!

Об

O,I

O I!

3<б < л<

О 1

О 1

CaФ

1

О(а<

О I

О1 1

» 1

O I!

00 1

ФО 1

3 ъо <

Об 1

М I

a l !

ОФ I

ЧЭ 3

» Ф

ФО 1

МI в!

I

Об

a al

O 1

CO I

° Ф

1!.б

О б в l

Иб Ф

Ф(б 1

Фб Ф

a l

Ю I

ФЧ °

1 Ф

» 1

О<

Оъ 1

1.

1 l. 1

CO 1

1 1.О I Л б

Ф 1 !

v Ф е с ае мб

g R 9 3

1

1 б

1 б

< б

1!

1 б

3 3

1

10

I о с

m I

ID 1

° 1 Е

1

1

I

I

° 1

«D (ъ

C) ° 1 о м

C(I О

I I

1. 1

l I

1 Ю,

I С.(1 О 0

«D (Ч

0«3 о х

Э

X х

I I

I 1 ! 1

1 . 1 х l

I О I

I I

C(00

C(I I

I I

1 )» 1

Э

S с

М\

0О

«D

° 1

С1

1 О

I 1

l l

1. I

I I (о 1

I О I

I tO l

1- О

v ceа ° (eomoI-3

У и О =У 9 !

Э

Э

S с о

hC о

О1

° I

CO

«D е !

1 г

1 о л

1

1

I

I (!

I.

1

Cl (Ч

° <3.

° I

1 I Q I

1 «L С I

eom

m X3«3

I . I М

«L

Х

10ь . Cl

Iо о

CL о л

К3 о л

I O о

КР

1 X (, U

l о

«D л

«Ч (Л

° ь

°

3.

1. 3« I

1 1

1 I ! l

l oN 1

I I

I 1

I 1

l Ж I

3 1

I ) 1

I 1 o

1 1

I,,. 3« 1

l — - — — -1

I X I

1 ) о I (. l 1

1 У . I е I

«Ч OO м

О 3«

m О

I- 63

o m ° эс)У C В

X с о

° 1»

X с

Щ

c3: т

«О

Д: х

0О

КР

10.

-Ф

Ж (Ч х

«Ч

I I

1«, CL

Щ

Л:.I I

1

3«

Щ с

C (С

X

Э (С

m ю

l X

m Iо сК Э

Э ((3

К

1О

1о

Э, Il3

IL

Iо с о х х

Э

)«С (6

)0

Э (33

Щ Е

М ф

Э

Ф

lv

)X о

03

Э

3«

Э

X

Щ х

Х;

101 3494

I

I .1

)

)

l.

1

1

1

I м 00 «) A a о о

«и о е сО )

Ф Ю Ю о о о

«О Ф в л л о о

«Ч

«(Ъ 00

Ю A о о

0О

СО

Ю ° с о о

IA (Ч

0О

Ю A о о о о

М ° I е

Ф а ъО

Ю о

0О

°

«D м

О1

A о

ЮЧ о

«Ч о л о

00 а

«G

- Ф

1

I !

1

° 1

1

I.

1

1

I

1

I

I

I

I

I

I

1

1 1

I

1

1

I

1 !

1

I.11 10

flo результатам оценки длительность плавки сократилась на 10,8 мин, расход электроэнергии - на 12,5 квт.ч/т, . повысилось усвоение марганца и крем:ния на 3,5-6,94, среднее содержание фосфора в металле составило 0.,00753

1394 . 12 серы - 0,00713, повысились механические свойства стали.

Предлагаемый способ использован при выплавке конструкционных марок.

Экономический эффект 21500 руб.

Составитель С Бакума

Редактор О. Половка Texjeg А.Бабинец Корректор М. Шароаи»

Заказ 29 5/35 Тираж 5Я Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130)5 Москва «Ж-Я Разовская наб. д. 4/g

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