Способ получения легированной стали

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„80„„138285 (51) 4 С 21 С 5/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

K ABTOPCKOMY CBMPETEllbCTBV

МЬЛМ --.К (21) 4135528/23-02 (22) 14.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. ¹ 11 (72) В.И.Сулацков, А.Ф.Иирошкин, Г.С.Артемьев, В.С..Сударенко, Ю.Ф.Быков и С.И.Шахмин (53) 669.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 269179, кл. С 2 1 С 5/56, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 208739, кл. С 2 1 С 5/56, 1968. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРОВАННОЙ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам получения легированной и высоколегированной конструкционной и инструментальной стали методом смещения в сталеразливочном ковше в процессе выпуска в него стали — заготовки, выплавленной в одном плавильном агрегате, с жидким легирующим и раскисляющим сплавом, выплавленным совместно с синтетическим известково-глиноэемистым шлаком в другом плавильном агрегате. Цель, изобретения — повышение производитель ности процесса. В способе доводку полупродукта производят под иэвестконистым шлаком, а легирующий и раскисляющий сплав выплавляют под слоем известково-глиноземистого шлака, содержащего 60-70% глинозема и 30-407 оксида кальция. Доводка полупродукта под известковистым шлаком позволяет использовать последний при выпуске полупродукта в ковш, что сокращает общее время получения стали за счет исключения операции по скачиванию шлака. Выплавка легирующего и раскисляющего сплава под слоем известковоглиноземистого шлака, содержащего 60- а

Ю

707 глинозема и 30-40Х оксида кальция, приводит к большему выделению тепла в металле, быстрому его нагреву и повышению производительности выплавки. (Кроме того, указанный шлак способствует меньшему разрушению футеровки печи и меньшей концентрации оксида магния в шлаке, что повышает рафинирующие способности шлака. 1 табл. И

Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам производства легированной стали методом смешения в сталеразливочном ковше в процессе

r„ ,выпуска в него полупродукта и легирую,щего расплава из двух агрегатов:

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

Доводка полупродукта под известко- 10 вистым шлаком и выплавка легирующего и раскисляющего сплава под слоем известково-глиноземистого шлака, содержащего 60-70 глинозема и 30-40 . оксида кальция, позволяет сформировать 1Г в разливочном ковше шпак, содержащий

45-50Х глинозема и 50-55Х оксида кальция, который обладает хорошей рафинирующей способностью.

Доводка полупродукта под извест- 20 ковистым шпаком позволяет использовать последний при выпуске полупро-, дукта в ковш, что сокращает общее время получения стали.

Выплавка легирующего и раскисляющего сплава под слоем известково-глиноземистого шпака, содержащего 6070 . глинозема и 30-40 оксида кальция, обладающего меньшей электропроводностью, приводит к большему выде- 30 лению тепла в металле, быстрому его ! нагреву и повьппению производительности выплавки сплава.

Кроме того, указанный шлак имеет высокую вязкость, что способствует меньшему разрушению футеровки печи и меньшей концентрации оксида магния в шлаке, что повышает рафинирующую способность шлака.

Выплавка легирующего и раскисляю- 40 щего сплава под слоем известково-глиноземистого шлака, содержащего менее

60 . глинозема, приводит к повышению оксида кальция в шлаке, что повышает его электропроводность, увеличивает 45 продолжительность плавки и повьппает расход электроэнергии., так как нагрев составляющих сплава происходит более медленно, Кроме того, повьппается кбнцентрация оксида магния в шлаке, что б0 снижает его рафинирующую способность..

Выплавка сплава под слоем шлака, содержащего более 70Х глинозема или менее 30Х оксида кальция, приводит к получению более вязкого шлака, повышению его электросопротивления, неустойчивому режиму горения дуг (тепловому режиму) и увеличению продолжительности плавки. Кроме того, не исключена возможносте> нежелательного науглероживания сплава от электродов из-за небольшой толщины шлакового слоя.

При содержании оксида кальция в шлаке более 40Х повышается его электропроводность, увеличивается толщина шлакового слоя, что увеличивает время плавки и расход электроэнергии.

Кроме того, повышается концентрация оксида магния в шлаке из-за перегрева шлаковой ванны и повышенного износа футеровки печи, что снижает рафинирующие способности шлака.

Выплавку стали 98Х18, проводят следующим образом.

Выплавку полупродукта производят в дуговой электропечи ДСП-12, а легирующего и раскисляющего сплава совместно с синтетическим известковоглиноземистым шлаком — в печи ДС6-Н1 укомплектованных трансформаторами мощностью 5000 и 4000 кВА соответственно.

В качестве шихты для выплавки полупродукта используют стальной лом в количестве 12 т и 80 кг измельченного графита. Плавление шихты произво>дят на форсированном режиме с введением извести под электроды в колодцы" и в конце плавления в количестве

400 кг. 3а 15 мин до конца плавления присаживают сухую железную руду в количестве 120 кг, по расплавлении полупродукта — 50 кг плавикового шпата и 80 Kl руды. После этого скачивают шлак (около 90%) и наводят новый присадками извести в количестве 200 кг, плавикового шпата 40 кг, шамотного боя 40 кг. По достижении в металле содержания углерода 0,15 шлак скачивают полностью. После этого в металл вводят ферромарганец из расчета получения в металле 0 25 марганца и наводят новый шлак присадкой 280 кг извести и 30 кг плавикового шпата (период доводки полупродукта), По достижении температуры 1550 С металл раскисляют ферросилицием из расчета введения кремния до 0,20Х и алюминием при расходе 0,5 кг/т. Продолжительность выплавки полупродукта 3,15 ч.

Для выплавки раскисляющеГо и легирующего сплава совместно с синтетическим шлаком в печь ДС6-Н1 заваливают следующие компоненты, кг:

Феррохром высокоуглеродистый 1650 l382859

Феррохром среднеуглеродистый 3500

Ферросилиций 150

Углеродистые отходы от слябов

Глинозем технический

Известь (90 . оксида кальция) 240, По мере расплавления шихты сплава и шлакообразующих производят перемешивание в печи сплава и шлака сухими деревянными стержнями. Отбирают пробы сплава на химический анализ.

Содержание углерода в металле !

2,52Х. При достижении температуры сплава 1660 С производят присадку плавикового шпата в количестве 50 кг.

Шлак перемешивают деревянными гребками и плавку в ускают в ковш После 20 выпуска плавки из печи ДС6-Н! ковш вместе со сплавом и синтетическим шлаком подвозят к печи ДСП-12, из которой выпускают полупродукт. При этом вначале в ковш сливают известковистый 25 шлак, а затем полупродукт. Химический состав шлака в ковше после смешива800

400 ния сплава со шлаком и полупродукта следующий, : глинозем 43; оксид кальция 50; оксид магния 2; кремнезем 2; фтористый кальций 3.

Химический состав полученной стали, мас. : углерод 0,97; марганец

0,40; кремний 0,35; хром 17,83; никель 0,23; медь О, 15; фосфор 0,015; сера 0,006.

Температура стали в разливочном ковше после смешения через 10 мин

1550 С. Десульфурация металла в ковше

75Х (содержание серы уменьшается с 0,024 в полупродукте до 0,006 в полученной стали). Продолжительность выплавки сплава и синтетического шлака 1,8 ч.

В таблице приводятся данные по предлагаемому способу в сравнении с известным о влиянии количества вводимых шлакообразующих на продолжительность плавки, расход электроэнергии, степень десульфурации и содержание неметаллических включений.

Средний балл по неметаллическим включениям определяют по ГОСТУ на образцах от поковок.

50!

1редлагаемый способ (варианты 2,3, 4) позволяет по сравнению с известным (варианты 1) значительно уменьшить продолжительность получения легированной стали за счет уменьшения продолжительности выплавки сплава с синтетическим шлаком и времени выплавки полупродукта с 2,4 до i 82,8 ч и с 3,7 до 3,15-3,3 ч соответственно.

Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет снизить расход электроэнергии с 17800 до 1635016450 кВт/ч, увеличить степень десульфурации с 60 до 70-75Х при снижении неметаллических включений с 0,0!О до 0 007 балла

Из таблицы видно, что выплавка легирующего и раскисляющего сплава под слоем шлака, содержащего глинозем и оксид кальция, количество которых выходит за заявляемые пределы приводит к увеличению продолжительности получения стали, расхода электроэнергии, снижению рафинирующей способности шлака с увеличением неметаллических включений (варианты 5, 6).

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным повысить производительность получения легированной стали 98Х18 на 16Х, снизить рас-. ход электроэнергии на 13501450 кВт/ч и увеличить степень десульфурации стали до 70-75Х.

Формула изобретения

Способ получения легированной стали, включающий выплавку полупродукта под слоем шлака в одном агрегате, легирующего и раскисляющего сплава совместно с синтетическим известково-глиноземистым шлаком в другом агрегате, последующий их слив и перемешивание в разливочном ковше, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, доводку полупродукта производят под известковистым шлаком, а легирующий и раскисляющий сплав выплавляют под слоем известково-глиноземистого шлака, содержащего 60-70Х глинозема и 30-40 оксида кальция.

1382859

Количество вводи мак ылакообраэую" ннх длн выплавк сплава с синтет ческим нлаком, Расход электро- Степень энергии на клав- десуль ку, кВт/ч фурацни

Вариант количество плавок, вт

Содеркание неметаллическнк включений, 2

Сульфиды, балл

Ок сиды, балл родолкнтельность плавки, ч

Глино- Оксид эем кальции плав с Полуинтети продукт ескнм юлеком

Полупродукт

Сплав с синтетнческим аком нл

1 (невест" ныд) 23

t 38

1,9

3,7

2,4

2,0 Э,t5

1,О1

I 5

0,83

1,21

З ° 2

1,8

4 (3

0,92

1,28 з,э

1 9

1184

t 2

2,4 3,7

6 7

1,27

1> 75

214

3,7

Составитель К.Григорович

Редактор H.Ãóêbêî Техред М.Ходанич Коppектор И ° ярдt .Йи

Заказ 12б4/23 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 41 i

Г.Уж1 Ороп, у.I.Hp<>t h! It я, 4

Производственно-полиграфическое предприятие, 30 50

60 40

65 35

70 30

50 50

80 20

5700 12100 60 0,010

5450 11000 10 0,007

5300 11050 75 0,007

3300 11100 72 0,007

3700 12t50 60 0,010

3800 11950 .60 О, 010