Способ выплавки нержавеющей стали

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий загрузку шихтовых материалов, расплавление, продувку расплава кислородом и присгщку рас кислителей после продувки, от л и чающийся тем, что, с целью уменьшения потерь легируюсцих элементов со шлаком.и снижения расходов на выплавтсу, после окончания окислител ьной продувки на нераскисленный расплав присаживсцот одновременно углеродсодержащий материал в количестве, обеспечивакяцем введение в металл ;0,010-0,025% углерода, и алкншнийсо .держащий восстанЬвитель 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . ХЬЮГ Р

РЕСПУБЛИК

09I OD

359 С 21 С5 52 ч г -, 1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *BTOPCHOHV CBHEETEIIOCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2945974/22-02 (22) 26.06.80 (46) 15.02.84. Бюл. Р 6 (72) Л.Я.Рудашевский, Ц.Л.Кацман, Ю.А.Радченко, Ю.В.Уткин, Ю.А.Рудим, В.С. Галян, Д.Я.Поволоцкий, В.И.Олейчик, Е.Я.Черныаов и Ю.Я.Мельников (71) Научно-исследовательский институт металлургии (53) 669.187.25(088.8) (56) 1. Патент Франции 9 1427743, кл. С 21 С 5/52,.1960.

2. Патент CttlA 9 3507642, кл. 75-42, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 605840, кл. С 21 С 5/52, 1976.

4. Авторское свидетельство. СССР

9 523942, кл. С 21 С 5/52, 1974.

5. Авторское свидетельство СССР

9 758777, кл. С 21 С 5/52, 1979 ° (54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ

СТАЛИ, включающий загрузку шихтовых материалов, расплавление, продувку расплава кислородом и присадку рас» кислителей после продувки, о т л и » ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения потерь легирующих элемен« тов со шлаком .и снижения расходов на выпла йсу, после окончания окислительной продувки на нераскисленный расплав присаживают одновременно углеродсодержащий материал в количестве, обеспечиваив ем введение в металл

0,010-0,025% углерода, и алюминийсо,.держащий восстановитель.

1073291

Изобретение относится к металлургии.стали и может быть использовано при выплавке нержавеющей стали °

Известен способ выплавки хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей (1 g, предусматривающий экс- 5 центричное вращение ковша для улучшения перемешивания и повышения извлечения хрома из послепродувочного шлака.

Однако данный способ предусматри- fQ вает перелив металла со-шлаком,из печи в ковш и обратно, а также наличие сложного оборудования (эксцентрично вращающийся ковш).

Известен также способ выплавки коррозионно-стойкой нержавеющей ста- . ли 2, предусматривающий после присадки восстановителей продувку металла инертным газом через фурму, опущенную на границу шлак-металл, для интенсивного перемешивания металла со шлаком и ускорения восстановления окислившегося хрома.

Однако применение аргона в данном способе ведет к удорожанию про- цесса.

Известен способ выплавки нержаве,.ющей стали (3 J предусматривающий в процессе продувки присадку сплавов марганца с высоким содержанием углерода и кремния в количестве 8-10 кг/тЗ металла.

Недостатком этого способа является повышение потери марганца.

Известен. способ производства стали, легированной хромом f4 3, в.соот- 35 ветствий с которым по достижении необходимого содержания углерода и температуры в кипящую ванну жидкого нераскисленного-металла вводится углеродистый феррохром из расчета по-4р лучения в готовом металле заданного содержания хрома.

Недостатком этого способа является невозможность получения нержавеющей стали с низким содеРжанием yr- 45 лерода, так как при больших количествах присаживаемого углеродистого феррохрома происходит науглероживание металла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки нержавеющей стали, включающий загрузку шихтовых материалов, расплавление, продувку расплава кислородом и присадку раскислителей после продувки (5).

После продувки шлак нагревают на

30-50 выше температуры его плавления и присаживают на него поочередно известняк и порошок алюминия порциями по 3-5 кг/т и О, 3-0,5 кг/т со- 60 ответственно до общего количества введенного известняка 15-20 кг/т и алюминия 1-2 кг/т ° причем размеры присаживаемых кусков известняка

40-70 мм.

Однако присаживаемый в печь. известняк в металл не попадает и, разлагаясь, перемешивает только слой шлака. Отсутствие интенсивного пе» ремешивания металла со шлаком приводит к накоплению восстановленного элемента в подшлаковом слое, градиент концентраций восстановленного элемента между металлом и шлаком становится близким к нулю, в результате чего процесс восстановления замедляется, а потери легирующих со шлаком увеличиваются. Кроме того, в известном способе расходуется дорогостоящий порошкообразный алюминий.

Цель изобретения - уменьшение потерь легирующих со шлаком и снижение расходов на выплавку.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу выплавки нержавеющей стали, включающему загрузку шихтовых материалов, расплавление, продувку расплава кислородом и присадку раскислителей после продувки, после окончания окислительной продувки на нераскисленный расплав присаживают одновременно углеродсодержащий материал в количестве,обеспечивающем введение в металл 0,0100,0253 углерода, и алюминийсодержащий восстановитель.

После окончания окислительной продувки содержание кислорода в металле достигает равновесных с углеродом значений либо превышает их. При внесении дополнительного количества углерода в расплав в этот момент равновесное содержание кислорода с возросшим содержанием углерода в соответствии с реакцией обезуглероживания уменьшится. Уменьшение содержания кислорода происходит в результате взаимодействия введенного углерод содержащими материалами углерода с избыточным, по сравнению с равновесным, количеством кислорода, а это вызывает интенсивное перемешивание металла со шлаком.

Присутствие алюминийсодержащего восстанрвителя в шлаке во время перемешивания металла со шлаком приводит к более полному восстановлению окис-. лов и переходу восстановившихся хрома и марганца в ьаталл. По результа-- там проведения опытных плавок было установлено, что содержание углерода, вносимое углеродсодержащими материалами, в пределах 0,010-0,025% обеспечивает одновременно достаточно интенсивное перемешивание металла со шлаком и отсутствие науглероживания металла.

При .введении углерода в расплав в количестве меньше нижнего предела перемешивание металла со шлаком малоэффективно, так как носит кратковременный и неинтенсивный характер. 1073291

20

30

Составитель Л.Магаюмова .

Редактор В. Ковтун Техред О.Веце Корректор Г.Огар

Заказ 274/24 Тираж 540 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

Превышение верхнего предела влечет эа собой дополнительное науглерожи» вание металла.

В таблице представлены итоги опытных плавок стали 08-12Х18Н10Т в 100тонной дуговой печи. 5

117840 0,008 5,2 16,8 0

117849 0,035 1,60 4,4 0,02.97670 -0,020 1,50 5,1 О

117911 0,010 1,8 5,9 0

117915 0,025 1,4 4,6 О

Выплавку производят следующим образом.

В состав шихты вводят отходы легированных марок стали (826, Б13, Б18 и т.д.), углеродистый феррохром и никель. Расплав продувают кислородом.

Содержание основных элементов после продувки: С 0,05%, Сг 15,463, Ni 10,56% ° Содержание Cr O> и ИпО в шлаке 36,8В и 3,4% соответственно.

Температура металла 1930 С. Присаживают в одной мульде 900 кг среднеуг.леродистого ферромарганца и 500 кг отходов алюминиевого производства.

Затем вводят в печь 1300 кг ферросиликохрома, 500 кг извести и отходы своей марки стали на охлаждение.

После раскисления содержание CrgO> s.

МпО в шлаке составляет 4,5 и 1,2%, соответственно, восстановление хрома 2,8% абс (против 2,1В по технологии, предложенной в прототипе . После доводки металла по химическому составу и температуре его выпускают из печи в ковш. Порошкообразный алюминий при раскислении не применяется.

Использование предлагаемого спо- соба выплавки нержавеющей стали обеспечивает по .сравнению с известными. способами уменьшение затрат на раскисление, снижение потерь легирующих со шлаками, уменьшение себестоимости стали на 2-3 руб/т.