Способ получения хромомарганцевой нержавеющей стали

 

О П И С А Н И Е ЮЕЗЮ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Con Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.10.74 (21) 2068340/22-2 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 24.03.76 (51) М, Кл.z С 21С 5/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 669.187.25 (088.8) ве делам изобретений и открытий (72) Авторы изооретения

Л. H. Кац, В. А. Григорян, М. В. Гейхман, А. Я. Стомахин, И, H. Булавин, В. Я. Долгий, И. М. Иоффе, Ю. П. Шамиль и Ю. Г. Волович (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМОМАРГАИЦЕВОГ1

ИЕРЖАВЕЮШЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к производству нержавеющих сталей в элсктролуговых печах, в частности .к производству хромомарганцовистых сталей, в том числе легированных азотом.

Известен способ выплавки аустенитпой хромомарганцовистой нержавеющей стали, заключающийся в переплаве шихты с использованием всего 25% отходов данной марки стали с применением кислородной продувки с целью обезуглероживания расплава и легировании марганцем, хромом, азотом, металлическим марганцем, безуглеродистым феррохромом и азотированными сортами феррохрома и ферромарганца (см. «Нержавеющая сталь», Бородулин Г. М,, Мошкевич Е. И., Металлургия, М., 1973 r., стр. 185 — 186; Действующий сборник технологических инструкций завода «Днепроспецсталь», С-0-73, Запорожье, 1973 г) .

Недостатки известного способа следующие: в завалку используется не более 25% отходов собственного производства, так как увеличение доли собственных отходов, а следовательно увеличение содержания марганца в шихте при применении кислорода для обезуглероживания связано с ухудшением условий ведения плавки (тяжелым шлаковым режимом, ухудшением условий обезуглеро>кивания, увеличением невозвратных потерь мар-,àíöà); лггпрование марганцем, хромом и азотом (B азотсолержащих хромомартанповнстых

5 сталях) прозолят лорог1гми сортами безугчеродистых и азотированных ферросплавов, в том числе безуглероднстыхl феррохромом и металлическим марганцем. Все это сильно удорожает про;1зволство и приводит к высо10 кой cToni)locTH хромомарганцовнстых нер>кавеющих сталей.

Це Iblo изобретения BB IIIeTc5I ciln>Kcnnp. $1 3ра марганца н сокращение расхода металлического марганца при веденин плавки на от15 ходах хромомарганцевых сплавов с использованием в шихте ло 100 р отходов. Это достигается тем, что шихту, состоящую нз 100"-", отходов собственного производства, расплавляют в электродуговой печи и проводят (в

20 случае необходимости) короткую продувку кислородом до содержания углерода в ipacплане 0,15 — 0.18 /о, а после слива металла в ковш его продувают азотокнслоролной смесью в количестве 1,0 — 4 нм /т на 0,1 /о углерода

25 в металле до получения марочного содержания углерода.

Шихта из примерно 100О/о отколов, содержание основных легпрующих элементов в которой находится па Верхнем пределе (13

30 15 /о хрома и 14 — 16/о марганцa), расплав499319

Формула изобретения

Составитель Л. Веревкина

Текред Т. Курилко

Редактор Н. Корченко

Корректор Л. Котова

Заказ 445,, 13 Изд. ¹ 1017 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Тппографи . пр, Сапунова, 2 ляется в дуговой сталеплавильной печи. По расплавлении осуществляют короткую (2—

3 мин) продувку кислородом до содержания углерода в расплаве 0,15 — 0,18 %. Более длительную продувку кислородом до меньших значений содержания углерода проводить нерационально, так как это приводит к значительным невозвратным потерям марганца. Далее полупродукт сливают в рафинировочный агрегат, представляющий собой ковш, оборудованный устройством для продувки через донные пористые огнеупорные элементы футеровки.

Продувку проводят азотокислородной смесью при давлении 3 — 4 атм и расходе 1,0—

4 нм /т на 0,1% углерода до получения марочного содержания углерода. Указанный расход определяют опытным путем. Значения, меньшие 1,0 нм /т, не обеспечивают активного обезуглероживания, а при значениях более 4 нм /т металл выбрасывается из рафинировочното агрегата. За 20 — 30 мин продувки азотокислородной смесью содержание углерода снижается до 0,05 — 0,08%, угар марганца не превышает 1,5% (абс), содержание хрома остается неизменным. Процесс, продувки завершается 3 — 4-минутной продувкой азотом с целью дегазации и удаления неметаллических включений. В процессе продувки азотом осуществляют корректирование по химсоставу и раскисление расплава.

Приме,р 1. Плавку проводят в лабораторной индукционной печи емкостью 40 кг, оборудованной устройством для продувки снизу.

Выплавляют сталь типа Х14АГ15. Шихта состоит из малоуглеродистых железистых отходов, углеродистого и низкоуглеродистого феррохрома и среднеуглеродистого ферромарганца. Химсостав расплава следующий (в %):

0,40 — 0,45 углерода; 14,8 — 15 хрома; 15,8—

16,1 марганца; 0,03 — 0,04 азота. При расплавлении получают (в %): углерода 0,040; хрома

14,8; марганца 15,9.

После расплавления проводят трехминутную продувку кислородом до 0,17% углерода в металле для подготовки расплава к,последующему обезуглероживанию. Дальнейшую продувку осуществляют азотокислородной смесью (воздухом), осушенной и очищенной от масла через пористую пробку в днище

30 тигля. Продувку воздухом ведут в течение

21 гмин при давлении 3,5 атм и расходе 30—

35 л/мин, затем в течение 3 мин — продувку чистым азотом при давлении 3,3 атм и расходе 10 л/мин.

В результате эксперимента получают в готовом металле (в % ): углерода 0,45; хрома

14,76; марганца 14,56; азота 0,22.

П,р им ер 2. Шихта состоит из малоуглеродистых железистых отходов, углеродистого и низкоуглеродистого феррохрома и среднеуглеродистого ферромарганца. Химсостав расплава следующий (в %): 0,25 — 0,30 С; 14,6 — 14,8

Cr; 15,5 — 15,8 Мп; 0,025 — 0,03 N. При расплавлении получают (в %): С 0,26; Сг 14,7;

Мп 15,6.

Далее осуществляют двухминутную продувку кислородом до содержания углерода 0,18% и последующую продувку азотокислородной смесью. Продувку азотокислородной смесью ведут 18 мин при давлении смеси 4 атм и расходе 25 — 28 л/мин.

B результате в готовом металле получают (в %): С 0,04; Cr 14,6; Мп 14,49; N 0,21.

Всего было проведено 16 опытных плавок на лабораторной индукционной печи. При одновременных процессах обезуглероживания (с 0,22 — 0,18% углерода до 0,10 — 0,04% углерода) и стабильного азотирования (с 0,03—

0,045% азота до 0,18 — 0,25% азота) содержание хрома остается практически неизменным, а уменьшение соде ржания марганца не превышает 1,5%.

Способ получения хромомарганцевой нержавеющей стали, заключающийся в расплавлении шихты, последующей продувке расплава кислородом и рафинировании металла в ковше, отличающийся тем, что, с целью снижения угара марганца и сокращения расхода металлического марганца при ведении плавки на отходах хромомарганцевых сплавов, продувку кислородом ведут до содержания углерода в расплаве 0,15 — 0,18% и после слива металла в ковш его продувают азотокисло родной смесью в количестве 1,0 — 4 нм /т на 0,1% углерода в металле до получения марочного содержания углерода.