Способ выплавки хромоникелевой коррозионностойкой стали

 

Предполагаемое изобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки коррозионностойкой стали в крупнотоннажных дуговых печах. Цель изобретения - снижение длительности плавки, себестоимости готовой стали, обеспечение автоматизации процесса. За 3-10 мин до начала интенсивной продувки ванны кислородом отбирают предварительную пробу металла и плавку корректируют по содержанию никеля 7-10% и кремния 0,7%. Корректировку плавки на конечное содержание хрома в готовом металле осуществляют в начале интенсивной продувки металла кислородом, а окончательную доводку плавки проводят в период продувки жидкой стали аргоном в печи, при этом дуговую печь отключают. Длительность плавки сокращается 12 мин. с (Л со со со 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

А1 (51) 4 С 21 С 5 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952155/22-02 (22) 07.06.85 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Ю.В. Липухин, О.E. Молчанов, Ю.В. Гавриленко, Б.Я. Балдаев, В.К. Комельков, Г.И. Громов и Л.А. Кудряшов (53) 669.187.25(088.8) (56) Мураховский И.M. и др. Совершенствование технологии выплавки нержавеющей стали в электропечах средней мощности. — В сб.: Производство электростали, МЧМ, 1980, ¹ 8, с. 57-59.

Чуватин И.С. и др. Снижение расхода феррохрома при выплавке коррозионностойкой стали. — Сталь, 1979, № 3;

Кацман Ц.Л. Совершенствование технологии обезуглероживания при выплавке нержавеющей стали в 100-тонной дуговой печи. — В сб.: Высокомощные электропечи и новая технология производства стали. M. Металлургия, 1981.

„„80„„13 91 5 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ХРОМОНИКЕЛЕВОЙ

КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ (57) Предполагаемое изобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки коррозионностойкой стали в крупнотоннажных дуговых печах. Цель изобретения - снижение длительности плавки, себестоимости готовой стали, обеспечение автоматизации процесса. За 3-10 мин до начала интенсивной продувки ванны кислородом отбирают предварительную пробу металла и плавку корректируют по содержанию никеля 7-107. и кремния 0,77. Корректировку плавки на конечное содержание хрома в готовом металле осуществляют в начале интенсивной продувки металла кислородом, а окончательную доводку плавки проводят в период продувки жидкой стали аргоном в печи, при этом дуговую печь отключают. Длительность плавки сокращается = 12 мин.

1339135

I)

40

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке коррозионно-стойких марок стали в крупнотоннажных дуговых печах, например

100-тонных мощных дуговых печах.

Целью изобретения является снижение длительности плавки, себестоимости готовой стали и обеспечение автоматизации процесса выплавки стали.

При выплавке нержавеющих марок стали корректирующие присадки ферросплавов начинают давать в печь после поступления информации о содержании того или иного элемента в металле по пробе металла, взятой по окончании полного расплавления металли— ческой шихты при температуре выше

1530 С, когда практически не остается нерасплавившихся кусков твердой шихты. Для сокращения длительности плавки в печи необходима более ранняя информация о содержании в металле кремния, хрома, никеля, углерода. Для этого отбирают предварительную пробу металла при более низких значениях температуры.

После проведения большого количества плавок в 100-тонных дуговых печах показано, что отбор проб метало ла при температуре ниже 1510 С нецелесообразен, так как не отражает содержания в расплаве названных элементов. Это происходит потому, что к этому моменту времени в печи находится до ЗОХ по массе нерасплавленной металлической шихты. Продувка жидкого участка ванны аргоном или кислородом через трубку, рациональная укладка шихты в завалку позволяют в пределах температур 1510-1525 С отбирать представительные по химическому составу металла предварительные пробы, по анализу которых в дальнейшем стандартизировать процесс плавки.

Информация о содержании в металле кремния, никеля, углерода и хрома готова тогда, когда продувка стали почти заканчивается.

Как показывает статистическая обработка опытных плавок, если отбор предварительной пробы металла осуо ществляют в пределах 1510-1525 С, то получают информацию о составе в металле кремния, углерода, хрома и никеля не раньше, чем эа 10 мин до начала интенсивной продувки стали кислородом.

Менее, чем за 3 мин до начала интенсивной продувки стали кислородом корректировать плавку например, по кремнию, нерационально, так как ферросплавы на поверхности ванны меньше, чем эа 3 мин не успеют раствориться, поэтому продувка стали кислородом приводит к окислению всего кремния за счет атмосферы печи, не способствуя нагреву стали до необходимой температуры.

Нестабильное содержание в расплаве кремния перед продувкой стали на плавках по обычной технологии (перед началом продувки стали содержание кремния колеблется от 0,30 до 0,80) приводит к подъему температуры металла с разной скоростью и значительному угару хрома. Поэтому более точная своевременная (за 3-10 мин) присадка ферросилиция стабилизирует процесс и определяет самый важный период плавки — интенсивного удаления углерода — его температурный режим, его длительность и угар хрома за время продувки. Узкие пределы операций по времени и более ранняя информация о составе металла позволяют достичь на существующем оборудовании оптимальных технико-экономических показателей производства. Это позволяет устанавливать микропроцессоры на отдельные технологические операции: взвешивания присадок с подачей сигнала на пульт, подачу сигнала на пульт о готовности химического анализа с показанием на дисплее.

По данным предварительной пробы важно также определить до интенсивной продувки стали кислородом содержание никеля в металле, так как это может существенно влиять на активность углерода и, следовательно, на скорость его окисления.

Получив данные анализа пробы металла, определяют соотношение содержания названных элементов в стали, задают специально отработанный режим расхода кислорода на фурме в пределах 4500+500 м /ч.

Первую корректировку по содержанию хрома как легко окисляющегося и легирующего элемента, не снижая практически темпа окисления углерода, можно осуществлять, получив информацию после анализа первой предварительной пробы металла на полный химический состав. Химический состав этой

1339135

Пример 2. В 100-тонную дуговую печь загружают шихту заданного состава (габаритов, компактности, химического состава) и рационально располагают ее в печи. пробы становится известным в первой половине (по времени) интенсивной кислородной продувки. Вне зависимости от дальнейших операций проведения

5 технологии после выпуска плавки корректируют всю массу металла на 167, хрома в стали.

Окончательную корректировку стали по никелю, хрому производят в период 10 продувки стали в печи аргоном после окончания интенсивной продувки кислородом, при этом дуговую печь отключают. С целью максимального усвоения металлом хрома, никеля, быстрой организации жидкоподвижного шлака, восстановления из шлака хрома металлический расплав в печи обрабатывают инертным газом, например аргоном. В этом случае представляется возможным доводить химический состав стали в узких пределах по дорогостоящим и дефицитным элементам, в частности по хрому на уровне 17,2-17,67 и никелю на 9,7-9,97. при выплавке стали марок, 2В например, 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т. Это

1 позволяет получить 957. от общего количества выплавляемых нержавеющих марок стали в более узких пределах содержания дорогостоящих элементов gp и, тем самым, снизить себестоимость стали.

Комплекс приемов по организации ведения плавки и ранняя информация о химическом составе стали позволяют осуществить присадки раньше для корректировки химического состава стали, а за счет высоких расходов кислорода сократить время удаления углерода.

Освоение стандартизованных стабиль- 4р ных параметров плавки способствует высокому темпу ведения процесса выплавки, позволяет сократить длительность плавки. При этом за счет операции отбора предварительной пробы ме- 4> талла по сумме 30 плавок сокращение длительности плавки в среднем составляет 12,2 мин при среднеквадратичном отклонении от среднего значения 0,2, а за счет сокращения длительности кислородной продувки по сумме 28 плавок в среднем составляет 8 мин при отклонении 0,25.

Опытно-промьш ленными плавками стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т в 100-тонных дуговых печах улучшаются следующие показатели. Сокращение сквозного угара хрома постигается в пределах на

2,0-2,37,. Сквознои выход никеля составил 96 вместо 957 по обычной технологии.

Пример 1. В 100 †тонн дуговую печь загружают шихту, рационально располагая ее в печи.

Расплавляют шихту, при необходимости продувают те участки, которые могут задержать расплавление твердых масс шихты.

Отбирают предварительную пробу мео талла из печи, например, при 1510 С на содержание углерода, хрома, никеля, кремния, алюминия.

Продолжают нагревать металл на вью сокомощный ступени и при 1540 С отбирают первую пробу металла на полный химический анализ содержания элементов в жидкой стали.

Получают информацию о содержании элементов в металле предварительной пробы и за 3 мин до подачи кислорода на фурму с расходом 4000 м /ч вводят взвешенное количество никеля и, например, ферросилиция на поверхность расплава в печь с учетом содержания никеля в металле на 7,07 и кремния на 0,77.

В процессе первой половины продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составе первой пробы и осуществляют корректировку плавки на стандартное содержание хрома в металле на 16,07..

По окончании продувки стали кислородом вводят феррохром и никель на содержание по хрому 17,2-17,67, по никелю на 9,7-9,97. с учетом остаточного содержания их в металле по данным пробы, взятой в процессе первой корректировки плавки по хрому, а затем продувают расплав аргоном для гомогенизации по химическому составу.

Причем, перед корректировкой ванну с металлом продувают аргоном для лучшего восстановления хрома в течение

2 мин, а после корректировки продувают 4 мин, при этом дуговую печь отключают. Вторая продувка аргоном стали преследует цель организации жидкоподвижного шлака перед выпуском в более короткий срок, чем это было по технологии обычной плавки.

1339135

25

Расплавляют шихту с использованием в оптимальных соотношениях продувки стали через трубки кислорода и аргона.

Отбирают предварительную пробу о

5 стали при 1525 С на содержание углерода, хрома, никеля, алюминия.

Нагревают металл в печи и по досо тижении температуры металла 1550 С отбирают первую пробу метачла на пол- 1ð ный химический состав, при этом хорошо перемешивают ванну с металлом.

За 10 мин до начала интенсивной кислородной продувки после получения информации о содержании элементов н 15 металле предварительной пробы приготовленные количества никеля и феррос илиция пpис ажинают и l понp pхHnñòI расплава печи. Расчет ведут на содержание никеля в металле 7,07., a крем— ния 0,77, с учетом остаточных в металле.

В процессе первой полонины продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составе первой пробы и осуществляют корректировку плавки на стандартное содержание хрома н металле, равное 16,07..

После интенсивной продувки стали и присадки охладителей, а также ферросилиция ее продувают аргоном н течение 2 мин. Чалее вводят феррохром и никель на содержание по хрому в пределах 17,2-17,67., а по никелю в пределах 9,7-9,97.. При этом в процессе продувки стали аргоном и присадки феррохрома и никеля печь отключают.

Заканчивают плавку организацией на поверхности жидкого металла жидкоподнижного шпака с непременной продувкой шлака и металла аргоном в течение 4 мин и выпускают плавку из печи.

Пример 3. В 100-тонную дуговую печь загружают шихту, рациональ- 45 но располагая ее н печи. Расплавляют

IIIHxTy, при необходимости продувают металл кислородом и аргоном через трубку.

При температуре металла, равной 5р

1515 С, отбирают предварительную проо бу металла из печи на содержание yrлерода, хрома, никеля, кремния, алюминия.

Продолжают нагревать металл на вы- 55 сокомощной ступени и при температуре о металла, равной 1545 С, отбирают первую пробу металла на полный химический анализ элементов.

За 7 мин до начала кислородной продувки, после получения информации о содержании элементон в металле предварительной пробы присаживают в ванну на 7,07. никеля и на 0,77 кремния, соответственно, никель и ферросилиций.

В процессе первой половины продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составе первой пробы и осуществляют корректировку плавки на стандартное содержание хрома в металле, равное 16,0 .

По окончании интенсивной кислородной продувки стали, присадки охлади— телей, раскислителей продувают расплав в печи в течение 2 мин аргоном, а затем вводят феррохром на содержание их в металле в пределах по хрому на 17,2-17,67, по никелю на 9,7-9,97.

Заканчивают плавку продувкой организованного на поверхности металла жидкоподнижного шлака аргоном в течение 4 мин и выпускают плавку из печи.

Эффективность предлагаемого способа складывается из снижения текущих затрат за счет увеличения производительности дуговой печи, а также за счет среднего увеличения сквозного выхода хрома на 2,07, и за счет среднего увеличения сквозного выхода никеля на 1,07 (с 95,0 до 96,07).

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Способ выплавки хромоникелевой коррозионно-стойкой стали в дуговой печи, включающий расплавление металлической шихты, предварительный отбор проб, продувку металла газами, раскисление металла и шлака, нагрев металла в печи с одновременной интенсивной продувкой стали кислородом, корректировку химического состава стали, продувку аргоном, выпуск металла, отличающийся тем, что, с целью снижения длительности плавки, себестоимости готовой стали и обеспечения автоматизации процесса, предварительную пробу металла отбирают в период расплавления за

3-10 мин до начала интенсивной продувки ванны газообразным кислородом с расходом 4000-5000 м /ч, корректируют плавку на содержание никеля от 7,0 до 107 и кремния на 0,77., корректировку планки на содержание хро1339135

Составитель К. Григорович

Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 4185/18 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ма в готовом металле от 16,0 до

17,67 осуществляют в начале интенсивной продувки металла кислородом, а окончательную доводку плавки по содержанию хрома и никеля проводят в период продувки жидкой стали арго ном в печи, в процессе которой дуговую печь отключают.