Шихта для выплавки стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в электропечах. Цель изобретения - повышение степени усвоения углерода. Шихта состоит из компонентов, мас.%: шлакообразующие 2-4, науглероживатель 0,2-3,6, металлическая составляющая - остальное. При этом комплексный науглероживатель состоит из углерода, кремния и карбида кремния при отношении C/SI в пределах 5-35. Использование шихты позволяет повысить степень усвоения углерода на 30%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (51) 4 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изота етениям и. отнРцтийм

ПРИ П.}НТ СССР

1 (21) 4370298/31-02 (22) 04.12.87 (46) 23.11.89. Бюл. Р 43 (71) Днепропетровский металлургический комбинат (72) А.Г.Гриншпунт, Л.М.Лившиц, К.П.Вербицкий, В.А.Шевченко, В.В.Кашкуль, Е.И.Кадинов и И.М.Фельдман (53) 669.046.562.2 (08&.8) (56) Коротич В.И., Братчиков С.Г.

Металлургия черных металлов - M.: Металлургия, 1987, с. 356.

Электрометаллургия стали и Ферросплавов. /Под ред. А.Я.Поволоцкого

М.: Металлургия, 1974, с. 552.

Чуйко Н.M.. Чуйко А.Н. Теория и технология электроплавки стали; Киев-Донецк: Вища школа, 1983, с.24&.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в электропечах.

Цель изобретения - повышение степени усвоения углерода.

Предельные значения количества материала-науглероживателя в шихте обусловлены содержанием углерода в нем.

Использование шихты, в которой количество материала-науглероживателя составляет менее 0,23 (нижний предел), приводит к низкому содержанию углерода по расплавлении, что не позволяет провести должным образом окислительный период плавки.

При использовании в шихте материала-науглероживателя в количестве бо"

2 (54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в электропечах. Цель изобретения — повышение спепени усвоения углерода. Шихта состоит из компонентов, мас.3: шлакообразующие 2-4, науглероживатель 0,2-3,6, металлическая составляющая остальное. При этом комплексный науглероживатель состоит из углерода, кремния и карбида кремния при отношении С/Si в пределах

5-35. Использование шихты позволяет повысить степень усвоения углерода на

303. 1 табл. лее 3,6 о (верхний предел) содержание углерода в металле по расплавлении будет велико. Это требует дополнительного количества кислорода для его окисления и значительно увеличивает в целом окислительный период плавки.

При содержании шлакообразующих в шихте менее 2 (нижний предел) коли; чества СаО недостаточно (даже с учетом СаО, вносимым материалом-науглероживателем) для связывания образующегося в результате окисления кремния окисла SiO<, условия процесса окисле-: ния кремния ухудшаются и, следовательно, появляется возможность окисления углерода, т.е. стабильность процесса науглероживания снижается.

3 152357

Содержание в шихте шлакообразующих более 43 (верхний предел) приводит к избытку СаО (с учетом:СаО материала-науглероживателя), требующегося по стехиометрическому соотношению для образования силиката кальция с ., образующимся окислом и, следователь- . но, не оказывает влияния На процесс окисления кремния и стабильность про- j0 цесса науглероживания.

Шлакообразующий материал - известь, в которой Ca0+MgO не менее 92ь,.NgO не более 34, Si0q не более 1,84, Р не более 0,104, пустая порода не более

5 0 °

В качестве металлической составляющей используется стальной лом.

Использование для науглероживания комплексного материала, содержащего наряду с углеродом кремний, введенный металлическими Si и SiC, позволяет увеличить степень использования углерода и значительно повысить стабильность процесса науглероживания, так 25 как кремний, обладая в данных условиях большим сродством к кислороду, чем углерод, окисляется в первую очередь.

Ввод шлакообразующих (извести) спо-З0 способствует термодинамическому облегчению процесса окисления кремния, поскольку образующийся окисел SiO,< связывается в термодинамически прочные силикаты кальция. Следовательно, кремний, легко окисляясь, предотвращает окисление углерода, что способствует более полному и стабильному его усвоению металлической ванной.

Применяемый комплексный материал науглероживатель, содержит, 4: $ о, - 40

1-9; SiC 1-40; С 30-90; FeO 3-12;

СаО f 5.

Наличие в предлагаемом материаленауглероживателе РеО улучшает условия 45 дефосфорации металла s период плавления.

В качестве комплексного науглеро" живателя можно использовать отходы графитированных электродов, например засыпочный материал печей графитации (после окончания процесса графитации), имеющий следующий химический состав, Ф: Si 1-9; SiC 1-40; С 3090 РеО 3-12;.Са0 1-5, А1 0> 1-10, 55

MgO 1"5, а также смесь засыпочного материала печей графитации,, отходов. графитированных электродов, пыли и шламов печей графитации в необходимом соотношении. Химический состав отходов графитированных электродов, 3;

С 98,5-99,5; СаО 0,1-0,2; Hg0 О, 1-,, 0,2; SiC 0 3-1 3.

Химический состав пыли и шламов печей графитации, ЬС 60-80; Si0

5-10; SiC 10-30; РеО 3-6; СаО 1-3;

Hg0 1-3.

Соблюдение соотношения C-.Si в пределах от 5 до 35 обусловлено,тем что превышение этого соотношения выше 35 приводит к недостаточному для повышения стабильности процесса науглероживания содержанию кремния в комплексном науглероживателе, а уменьшение этого соотношения ниже 5 приводит к значительному содержанию кремния в комплексном науглероживателе. Привзаимодействии с кислородом кремния образуется большое количество SiO ассимилируемое шлаком, что, в свою очередь, влечет уменьшение основности последнего. Для поддержания оптимального значения основности шлака потребуется дополнительное количество извести, и в результате оптимальное соотношение шлака и металла 2-43 будет нарушено.

При выплавке подшипниковой и конструкционной марок стали проводят две серии плавок (таблица), в первой се« рии в качестве шихты для выплавки стали используют стальной лом, известь и комплексный материал-науглероживатель, содержащий Si, SiC u C с соотношением С/Si=5-35. Вторую серию плавок проводят на шихте, состоящей из стального лома, извести и электродного боя (известная). Технология выплавки в обеих сериях одинакова и соответствует действующей технологической инструкции. Результаты плавок представлены в таблице.

Как свидетельствуют результаты испытаний, использование шихты предлагаемого состава (составы 3-5) позволяет повысить степень усвоения углерода на 30 . формула изобретения

Шихта для выплавки стали, включающая металлическую составляющую, шлакообразующие и науглероживатель, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени усвоения углерода, в качестве науглероживателя

576 6

Шлакообразуыцие 2,0-4,0

Металлическая составляющая Остальное

5 причем отношение С/Si в науглероживатепе составляет 5-35.

Состав шихты

fС) фактическое по расппа вле-.

we, 3

Содержание компонентов, Ф

Отношерасчетное по ние

С/S1 в Si-СЭлектродный бой

Si- Ñ-кауглероживатель

Втальной весть выплавпению, наугпероживателе

Содержание углерода в нем

Содержанйе в нем углерода

63,3

95,9 3,0 1 1

100

6 О

90

62,8

93,9

4 0

0 2

95,8

78,1

3 0

1 9

94,3

95,1

20, 2 0 «3-

94,3

1 0

94,2

95,2

3,0

1 9

94,1

1,28 1,"0

95,1

3 0

1 9

1 28 0,78

61,3

95,!

»»»

С учетом углерода, вносимого стальным ломом (стальной лом вносит 0,203 углерода).

Включая кремний SiC.

Составитель H.Ïîïîâ

Редактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор M.Âàñèëüåeà

Заказ 7007/26 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина,101

1523 она содержит комплексный материал, включающий углерод, кремний и карбид кремния, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.3:

Науглероживатепь 0,2-3,6

1,30 0,84

0,29 О,!8

0,37 0,29

1,28 1,21

l,28 1,21

1,38 1,30

Степень ус" i воекия углерода от теоретически рассчитанного

fCJ,. 100