Способ продувки нержавеющей стали

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к выплавке нержавеющей стали. Цель изобретения сокращение потерь хрома за счет интенсификации массообменных процессов . Окислительный-реагент подают через фурму, совершающую возвратнопоступательное перемещение относи-, тельно границы металл-шлак. Частота перемещения фурмы 0,08-0,05 Гц, время нахождения в крайнем нижнем положении 10-30% от времени ци::ла перемещения . Отношение расстояния от ницы метапл-щлак до крайнего нижне (Л го положения к глубине ванны поддерживают в пределах 0,60-0,85. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (б11 4 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3913210/22-02 (22) 19.06.85 (46) 07,11.86. Бюл, М 41 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) А.Г.Флейшер; 1О.Н.Тулуевский, U.Ë.Кацман, g.ß.Рудашевский, В.Н.Корнилов, Б.Я.Скорняков, Н.И.Клопов, В.М.Сарычев и А.Г,Швабаузр (53) 669 187.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 834144, кл. С 21 С 5/52, 1981, Авторское свидетельство СССР

Р 810834, кл. С 21 С 5/52, 1981, Авторское свидетельство СССР

У 417482. кл. С 21 С 5/52, 1972.

„„SU„„1268619 А 1 (54) СПОСОБ ПРОДУВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке нержавеющей стали. Цель изобретения— сокращение потерь хрома .за счет интенсификации массообменных процесcQB Окислительный реагент подают через фурму, совершающую возвратнопоступательное перемещение относи-. тельно границы металл-шлак. Частота перемещения фурмы 0,08-0,05 Гц, время нахождения в крайнем нижнем положении 10-30% от времени ци.:ла перемещения. Отношение расстояния от гра- а ниць; металл-шпак до крайнего нижнего положения к глубине ванны поддерживают в пределах 0,60-0,85. 1 ил.

1 табл.

1268619

Изобретение относится к металлургии стали, в частности к выплавке нержавеющей стали.

Цель изобретения — сокращение потерь хрома за счет интенсификации массообменных процессов.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу продувки нержавеющей стали, включающему подачу газообразного окислительного реагента через фурму, совершающую возвратно-поступательное перемещение относительно границы раздела металлшлак, частоту возвратно-поступательного перемещения фурмы поддерживают в пределах 0,008-0,05 Гц, а время нахождения фурмы в крайнем нижн:ем положении — в пределах 10-30% от времени цикла перемещения фурмы, причем отношение расстояния от границы раздела металл-шлак до крайнего нижнего положения к глубине ванны металла поддерживают в пределах 0,600,85.

На чертеже представлена схема цикла движения фурмы.

Полный цикл движения фурмы за время — время полного цикла включает перемещение фурмы из верх— него положения в нижнее с постояниой скоростью (участок АВ), нахождение фурмы в крайнем нижнем положении в течение времени, (участок ВС), движение фурмы вверх с постоянной скоростью (участок СД), пребывание фурмы в крайнем верхнем положении (участок ДЕ).

Как показывает серия опытных плавок нержавеющей стали с продувкой кислородом через фурму в 10 т дуговой печи, оптимальная частота возвратно-поступательного перемещения фурмы относительно границы раздела металл †шл находится в пределах

0,008-0,05 Гц. При частоте менее

0,008 Гц (таблица плавки 1 — 3) вследствие недостаточной интенсивности массообменных процессов резко возрастает угар хрома, увеличивается длительность продувки..При увеличении частоты возвратно-поступательного движения фурмы более 0,05 Гц (таблица плавки 7 и 8) также возрастает угар хрома и увеличивается продолжительность продувки, что свидетельствует об уменьшении интенсивности перемешивания жидкой ванны.

15

boJIbIUoE RJtHREIHc. на процессы массообмена в жидкой ванне оказывает такой фактор, как время нахождения фурмы в крайнем нижнем положении.

Если время пребывания фурмы в крайнем нижнем положении, составляет более 30Х времени всего цикла движения фурмы,(таблица плавки 14,15) начинает возрастать угар хрома вследствие интенсивного массообмена, так как нижние слои жидкого металла уже достаточно полно перемешаны, а верхние слои, где достаточно большой диаметр ванны, перемешиваются плохо. В этом случае время перемешивания верхних слоев определяет время перемешивания всей ванны.

При отношении,./, менее 107 недостаточно перемешивают нижние слои жидкой ванны, резко возрастает угар хрома и продолжительности продувки (таблица плавки 9 и 10}. Оптимальным является время пребывания фурмы в краинем нижнем положении в пределах

10-30Х от времени цикла возвратнопоступательного движения, что подтверждается при холодном моделировании .

Большое влияние на эффективность массообменных процессов оказывает отношение расстояния от границы раздела металл †шл до крайнего нижнего положения фурмы (h) к глубине ванны металла Н . При отношении

h/Í менее 0,60 массообменные процессы в металлической ванне проходят недостаточно интенсивно, так как при этом фурма в крайнем нижнем положении находится на значительном

40 удалении от глубинных слоев металла и они слабо перемешиваются, что вызывает повышенный угар хрома (таблица плавки !6 и 17). Отношение 11/Н

45 более 0,85 нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему увеличению эффективности перемешивания (угар хрома при отношении h/Í более

0,85 остается постоянным (таблица

f- плавки 22 и 23) . Кроме того, наблюда50 ется усиленный износ футеровки подины в зоне действия фурмы 100-150 мм р зоне фурмы, (таблица плавки 22 и 23).

Предлагаемый способ опробируют в условиях 10-тонной дуговой печи.

Глубина ванны металла 500 мм. Обезуглероживанию подвергают расплав, содержащий, мас.Z: Cr 16-18; Ni 10-11;

С 0,4-0,6; Мп 0,15-0,40; Si 0,5-0 8.

12686) ч

Продувку кислородом начинают при температуре металла 1560 †15 (; с расходом 1400 мз/ч. Фурму располагают над металлом, При температуре металла 1800-1820 С и снижения концентрации углерода до 0,15-0,257, фурме сообщают возвратно-поступательные движения с частотой 0,0080,05 Гц и отношением времени пребывания в крайнем нижнем положении к времени цикла движения фурмы в пределах 10-307. Отношение расстояния от границы шлак-металл до крайнего нижнего положения к глубине ванны составляет 0,60-0,85 °

Результаты плавок с соблюдением всех параметров в указанных пределах представлены в таблице (плавки

4 — 6, ll — 13, 18 — 21) . Например в плавке 13 частота возвратно-поступательного перемещения фурмы составляет 0,0125 Гц (время цикла 80 с).

Нижнее положение фурмы устанавливают на расстоянии 300 мм от границы шлак-металл, в котором она находится по 24 с в каждом цикле. Далее фурма совершает за 10 с движение в верхнее положение на высоту 200 мм выше границы шлак-металл. В верх%ем положении фурма находится 36 с, после чего за 10 с фурма опускается в нижнее положение и т.д.

25

При испытании известного способа продувки (таблица, плавка 24) время

ЧастоВремя цикла,,, С

Длительность ь(н, Содерванне элементов, l

Время в никнем

Угвр хрома, I ка та, Гц продувки> мин полозе осле продувки нии, т„c

Ст С Ст 1 С гз

20

0,7о

15,7 0,5L

15,3 0,47

15,7 0,44

2,6

0,05!

3,!

20

О,7О гз

2,4

12,9

0,05 г7 го

0,70

13,4

О ° 04 г,з

30

О,7О

15,6 0,41 . 14,2

1,4

0,04! о

О,7О

16,0 0,47

15,1 0,43

15,8 0,48 !

5,3 0,52

15,5 0,49

15,9 0,46

l5,7 0,55

16,0 0,48

14,8

0,04

l,Z

О,7О

20!

13,6

0,05

l,5

L4 0 0,04

3,6 го

О,7О

1,8

3 ° О

О,7O

19! з,г

2,!

0,04

О,7О

2,3

13,2

0,05

O,7О!

3,8 г,!

0,05! о

О,7О

14,3

О,О4

1,4

12 О О!25 80

0,05!

12

0,7О

14,9

I 0,006 67

2 0,007 128

3 0,0075 133

4 0,008 125

5 О 020 50

6 0,050 20

7 0,055 !8

8 О 06 15

9 0,0!25 80

10 0,0125 80

lI 0,0125 80!!икла составляет всего 2,5 с и ФУ! ма погружается JlILIIIB на глубину 65мм н13же L раниць! мет алл 0UIRK, 3 ат е11 иод нимается вьяое грани11Ь! на 65 мм и

5 т.д. По известному спосoby угар хрома 3,2ã., что примерно в три раза

BbIllIE по сравнению с предлагаемым способом.

Таким образом, предлагаемый способ продувки позволяет эа счет интенсификации массообменных процессов при выплавке. нержавеющей стали по сравнению с известным способом сократить потери хрома на 1,7-2,3 абс.7.

Формула и з обретения

Способ продувки нержавеющей стали включающий подачу газообразного окислительного реагента через фурму, совершающую возвратно-поступательное перемещение относительно границы раздела металл-шлак, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения потерь хрома, за счет интенсификации массообменных процессов, частоту возвратно †поступательно перемещения фурмы поддерживают в пределах 0,008 â€,05 Гц, а время нахождения фурмы в крайнем нижнем положении — в пределах 10-30Е от времени цикла перемещения фурмы, причем отно шение расстояния от границы раздела металл-шлак до крайнего нижнего положения к глубине ванны металла поддерживают в пределах 0,60-0,85.! 2б8619

Продолжение таблипь!

1 |Н, ЧастоДлительно ст ь

Время цикла, Содержание элементов,Z

Время никнем

Угар крома, Х та, гц продувки, мнн полове

"? до продувки

13

0,0I 25 80

30 0,70 15,9 0,43

3 I 0,70 15,7 0,45

40 О 70 15 1 О 44

20 О 50 15 7 О 39

0,05

0,9

15,0

14 0 О!25 80

15 0,0125 80

19

l,9

0,05

13,8

22

2,2

0,04

I 2,9

16

2,3

0,04!

3,4

20 0,55 15,3 0,41 13,2

0,04

2,1

l6

14,1

0,05

l,3!

f6

О, 04

14,7

20

1,0

0,05

l4,6

16

0,9

0,05

I5,0

16

0,04

l,0!

О (уснленн нэнос подн10

15,0

16

0,05

1,0

14,2

24 (нэ-. вестный) 0,4 2,5

3,2

0,04

О 0,2 15,7 0,48

12,5

Редактор Н.Рогулич

Заказ 5995/25

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул. Проектная,4

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

0,0125 80

20 0,60 15,4 0,46

20 О, 70 15,8 0,44

20 0,80 15,6 0,49

20 0,85 15,9 0,47

20 0,90 16,0 0,47

20 0,95 15,2 0,51

Составитель Л.Магаюмова

Техред В. Кадар Корректор В.Бутяга

Тираж 552 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий"

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