Способ выплавки легированной стали

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке легированной стали в электродуговых печах. Целью изобретения является повышение степени десульфурации и дефосфорации, снижение расхода ферросплавов, повышение выхода годного. Способ включает использование в качестве присадок окомкованных материалов из окислов металлов и углеродсодержащих материалов. На стадии плавления вводится 1 - 6% смеси от массы металла, в которой 70 - 90% составляют окислы металлов с FEO 30 - 70%. Перед окислением вводят 1 - 3% смеси от массы металла, в которой 10 - 30% составляют окислы металла, остальное углерод. По окончании продувки вводят 0,2 - 0,6% от массы металла окислов металла с FEO не более 5%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

4ЮЗЙЙЮВЮЮВЮЮ " и 1, *

% ,.)(. a A st !!

К A ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛЕГИРОВАННОЙ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке легированной стали в электродуговых печах. Целью изобретения является повышение степени де-. сульфурации и дефосфорации, снижение расхода ферросплавов, повышение выхода годного. Способ включает использование в качестве присадок окомкованных материалов из окислов металлов v, углеродсодержаших материалов. На стадии плавления вводится i-6Х смеси от массы металла, в которой 70-9ОХ составляют окислы металло с Fe0 30-70Х, Перед окислением вводят 1-ЗХ смеси от мас.сы металла, в которой 10-30 составляют окислы металла, остальное углерод. По окончании продувки вводят

0,2-0,6Х от массы металла окислов металла с FeO не более 5Х. l табл. ного и предлагаемого технического решений.

В дуговую печь в составе подвалки вводят 0,8-6,5% от веса металлошихты окомкованных материалов, в которых

I A

65-95Х составляют окислы металлов (в них окислы железа составляют 25-75Х, остальное — окислы хрома, никеля и. др ), а остальное — углерод. Перед .окислительной продувкой в печь вводят 0,8-3,5Х смеси, в которой окислы составляют 8-35Х, а остальное — углерод. Массовая доля Fe0 в окислах

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4419827/23-01 (22) 25.02.88 (46) 07.02.90. Бюл. Ф 5 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов и Челябинский металлургический комбинат (72) В.П.Денисенко, С.И.Чемерис, М,Р.Меньшиков, P.Ф.Максутов, В.С.Балдин, A.В.Черный, А.Г.Бабкин и А.Д.Сметанич (53) 669.18.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 490836, кл. С 21 С 5/52, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1279242, кл. С 21 С 5/52, 1986.

Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А. Выплавка легированной стали в дуговых печах. — М:. Металлургия, 1987, с.136.

Авторское свидетельство СССР

11- 346344, кл. С 21 С 5/52, 1972.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке легированной стали в электродуговых печах.

Целью изобретения является повыше" ние степени десульфурации и дефосфорации, снижение расхода ферросплавов и повышение выхода годного.

Отработку оптимальных параметров предлагаемого способа выплавки легированной стали производят при получении стали 40 ХН в 100Х-ной дуговой печи и стали 12Х18Н10Т в 10-тонной дуговой печи с использованием извест-.

„„SU„„1541278 А 1 (51)5 С 21 С 5 5

1 141278 находятся в пределах 25-757, остальное — окислы хрома, никеля и др.

По окончании продувки в печь вводят окислы металлов в количестве 0 !в

У

0,77. от веса металлошихты с массовой

I долей FeO -77, остальное — окислы хрома, никеля и др °

При выплавке стали типа 40Х4 коли— чество FeO в вводимых окислах в пери- 10 оды плавления и перед продувкой поддерживают на верхнем уровне колебания, равном 60-707. При этом проходит десульфурация, дефосфорация, повышается выход годного металла и снижает.15 ся расход ферросплавов.

При выплавке корроэионно-стойкой стали состав окислов подбирают таким, чтоб массовая доля ГеО в них находится на нижнем уровне, равном 30-407, что позволяет более успешно решать вопросы десульфурации металла и экономии легирующих элементов.

Результаты эксперимента показаны в таблице. 25

В качестве окислов металлов используют окислы железа, кальция, хрома,жикеля,марганца. алюминия и др. Это пыль, мелкоизмельченный порошок, образующийся в результате травления корроэионно-стойкой стали, абразивной зачистки жаропрочных и быстрорежущих слитков, мелкоизмельченная и кусковая известь и др. Содержание хрома в этих отходах составляет до !,27, никеля

)0-607., железа до 70%, а также марганца до I07. Отходы смешивают в количествах, которые определяются разработанной программой и выплавляемой маркой стали, и добавляют необходимое количество углеродсодержащих ма-, 40 териалов (кокса, угля). Затем эту смесь подвергают окомкованию на обычном агломерационном агрегате.

Присадка окомкованных материалов, преимущественно состоящих иэ окислов металлов, на начальной стадии плавления позволяет ускорить образование основного железистого шлака (особенно в случае высокой массовой доли

FeO в окислах), что благоприятно скаЪ 50 зывается на протекании процессов дефосфорации и (или) десульфурации. В этом периоде происходит и частичное восстановление углеродом кокса ряда ценных элементов (Cr, Nn, Fe и др.) из их окислов. В этом случае дополнительно реализуются условия, при которых восстанавливаемый элемент пропитывает кусочки кокса и тем самым утяжеляет его, и результате чего кусочки кокса, погруженные в шлак, работают в большей степени на восстановление, чем на сгорание.

Присадка перед окислительной продувкой окомкованных материалов, преимущественно состоящих иэ углерода и в меньшей степени из окислов металлов, полнее реализует данный механизм, так как в этом случае создаются более благогриятные условия: выше массовая доля углерода в отходах; выше температура процесса. Углерод кусочков кокса, погруженных на определенную глубину в шлаковый расплав, после восстановления собственных элементов, входящих в состав окускованных материалов, продолжает восстанавливать легирующие элементы, ранее окисленные и находящиеся в.шлаке в виде окислов. В резуЛьтате уменьшается потребность в ферросплавах и повышается выход годного металла.

Благодаря эффективной работе углеродсодержащих материалов, присаженных по предЛагаемому способу, в конце окислительной продувки в сталеплавильном агрегате образуется сравнительно небольшое количество шлака со сравнительно невысокой массовой долей окислов железа. Поскольку в дальнейшем этот шлак.раскисляется и имеется ограничение по содержанию углерода в металле, то по окончании продувки (до раскисления шлака} в агрегат вводятся только окислы металлов, причем с небольшой массовой долей FeO. Это позволяет формировать рафинировочный шлак с меньшим содержанием окислов железа, что в дальнейшем способствует большему удалению серы иэ металла.

Присадка окомкованных материалов на ранней стадии плавления в количестве более 67. от веса металлошихты приводит к значительному расходу электроэнергии, а перед окислительной продувкой в количестве более 37 от веса металла — удлиняет продувку, а по окончании продувки в количестве более 0,67 ухудшает десульфурацию метапла в период рафинировки, Присадка окомкованных материалов на ранней стадии плавления в количестве менее 17 от веса металлошихты, перед окислительной продувкой в количестве менее 17. от веса металла, а также по окоичании продувки в количеСпособ выплавки легированной стали, включающий присадку н периоды плавления (окислительный и восстановительный) окислов металлов и углеродсодержащих материалов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени десульфурации и дв" фосфорации, снижения расхода ферросплавон и повышения выхода годного, смесь окислов металлов с углеродсодержащими материалами вводят в виде окомконанных материалов н следующей последовательности: в период плавления дают 1-6% смеси от массы металла, н которой 70-907 составляют окислы металлов с массовой долей FeO 3070Х остальное углерод, перед окислительной продувкой вводят 1-3% смеси от массы металла, в которой 10-30Х состанляют окислы металлов с массовой долей FeO 30-707, остальное углерод, по окончании продувки вводят 0,2-0,6Х от массы металла окомкованных матери" алов с массовой долей FeO в окислах не более 57.

Содериаиие, Степень, г

Расход флюсов отнес., 2 ход диого тиос нт, Рео в дефос- ) и окислах форацнн отколок окнслоа FeO u в плах- в отхо- окислах

F в окислах отходов окнслнтельиого периода

Сг отходов а окис окислов в откоокислов в восстанови тель)и)д период сульфурапнн леяии лятель)а))) пеотходо» дах отходов аосстановительного периода ернод плаалепериода плавокислнтельяыд нод период

Стель 4020

)ь

24 35 ) 00 100

100 о,в

3,5

6,5

25 35 105 100

34 45 80 85 увелнхениа расходе хпектровнаргнн

98

l l 2

5О О,4 4 во

so го

65 во

22

34

33 80 85

45 ВО 8S

42 )04 1ог

112

II2

1О4

3,5

50 го

50 04 4

20 . 42 УВ 85

Э4 45 80 85

36 36 107 100

107

)ог

108

3,5 го

50 04 4 о,в г

Э,S

30 40 ) 04 100

34 45 80 85 увелиееяие расхода электровяаргии

96

i )2

3,5 во

50 . 04 4 го в го увеличение длительности продувки

Э4 45 80 85

3,5

50

50 04 4

1! 2

5 ! 5412 стве менее 0,27. из-эа недостатка количества вводимых материалов на каждой стадии не позволяет в полной мере достичь цели изобретения.

Количество окислов металлов, вводимых н составе окусконанных материалов на ранней стадии плавления, менее

707 и более 907 от веса материалов не выгодно. В этом случае либо ухудшает-. ся протекание процессов десульфурации и(или) дефосфорации, либо уменьшается степень восстановления углеродом легирующих элементов иэ их окислов.

Введение в состав окусконанйых материалон перед окислительной продувкой углерода менее 70Х от веса материалов нецелесообразно.из-за ухудшения протекания углетермического восстановления, а более 907 от веса ма- 20 териалон — из-эа избытка углеродсодержащего материала в ванне печи, что приводит к заметному увеличению дли" 1 тельности продувки. !

Содержание массовой доли FeO в вво-25 димых окислах в количестве более 70Х приводит к переокислению шлака, металла, т.е. к дополнительному угару, а менее 307 — к более позднему образонанию основного железистого шлака, 30 что ухудшает дефосфорацию и десульфурацию металла.

Если по окончании продувки в печь вводить окислы металлов с массовой долей FeO более- 5%, то ухудпается про- > текание десульфурации во. время рафинировки, ухудпаются процессы восстановления.

Предлагаемый способ выплавки легированной стали позволяет повысить сте- gp

78 6 пень дефосфорации с 24 до 34%, степень десульфурацни с 35 до 45%, а также снизить расход хрома на 207, никеля на 157 и повысить выход годного на

127. Аналогичные результаты получают и при выплавке стали марки

08-12Х18Н10Т, однако отличие состоит н том, что фосфор в этом случае не удаляют и лучшие результаты получают при поддержании массовой доли FeO в окислах на уровне 30-407.

Ф о р м у л а н э о б р е т е и и я

1541278

Продолхеиие таблицы расход флюсов откос,, 2

Садеркаиие, 2

Степень, I

1 отходов

114

ГеО в

Ст дефосфорации десульфурации отходое в окислительхый пев плавлении риод

104 104

30 47 102

18

34

45 80

45 80

40 105

83 е9

101

109

112

I!0

О,Ь

50

3 9

0,1

О ° Ь

0,7

34 49 107

Ь 34 45 80

Увеличение длительности

102

89 раф-ки

109

112

50

39 BO о

34 27 80

3,5

50

0,4 7

l l2

Процесс ведут по ненастной технологии.

Составитель А.Цербаков

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк ф

Заказ 265 Тираж 507 Подписное

РяИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 окислов в отходах в период плавленил

FeO a окислах отходов периода плавлеиил окислов в отходах в окислительный период

Fe0 в окислах отходов окислительно

ra париода окислов в восстанови тельный период окислах отходов еосстаноаитель ного периода

Выход годного относит,, 2