Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.03.79 (21) 2736336/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.з

С 21С 5/52

С 21С 7/00

-Говудерствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.187.25 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. И. Бородин, С. И. Быстров, А. Ф. Вишкарев, А. В. уби4 ", "gy> я и

2 е сил азов -:,.

Б. С. Петров, E. И. Тюрин, А. Д. Костюк, С. С. Сив

В. П. Ширяев и И. И. Тетерин

Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОДУВКИ ЛЕГИРОВАННОГО РАСПЛАВА

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых нержавеющих сталей.

Известны способы обезуглероживания высоколегированной стали путем продувки расплава кислорода с последующей продувкой смесью кислорода и углеводородсодержащего газа (1). .Применение данного способа продувки позволяет получать технический эффект лишь при выплавке ограниченного сортамента нержавеющих сталей. При продувке легированного расплава до содержания углерода 0,08% и ниже скорость поступления углерода в металл за счет диссоциации газа соизмерима со скоростью обезуглероживания, что приводит к затягиванию процесса рафинировки и, как следствие, к повышению угара легирующих.

Способы продувки легированных расплавов с вводом в металл кислорода и нейтрального газа (например, аргона) позволяют снизить потери легирующих при получении низкоуглеродистых сталей, причем значительного эффекта добиваются при проведении циклической продувки с поочередным вводом кислорода и нейтрального газа в одну и ту же зону металла с многократным повторением цикла (2).

Недостатками известного способа являются относительно низкая производительность рафинировочного агрегата, высокий угар легнрующнх и расход нейтрального

5 газа, вводимого в зону продувки кислородом. Относительно низкая производительность агрегата связана со снижением скорости окисления углерода, вызванном как охлаждением реакционной зоны аргоном н

10 торможением тем самым транспорта углерода и кислорода на межфазные реакционные поверхности, так и уменьшением последующих при применении аргона, не успевающего нагреваться до высоких темпе)5 ратур и, следовательно, незначительно увеличивающего границы раздела фаз при расширении.

Снижение скорости окисления углерода и, как следствие, удлинение плавки, приво2О дит к росту угара легирующих.

Высокий расход аргона обусловлен необходимостью частичной компенсации сниження коэффициентов массопереноса реагентов при применении относительно холодного аргона и повышения производительности правильного агрегата за счет интенсификации массообменных процессов прн увеличении межфазных реакционных поверхностей.

Относительно низкая производительность зп агрегата и высокие угары легирующнх и

810834

65 расход аргона при использовании известного спосооа продувки легированного расплава ооусловливают высокую себестоимость выплавляемой стали.

Цель изобретения вЂ” разработка способа продувки легированного расплава, позволяющего существенно снизить себестоимость вьшлавляемой стали.

11оставленная цель достигается тем, что центральный газ вводят на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 вЂ” 2,5 раза, Осуществление способа производят следующим образом.

Б жидкий расплав, содержащий хром, никель, марганец, углерод, серу, фосфор подают сверху или сбоку технический кислород в течение 3 вЂ” 8 с. После истечения указанного времени подачу кислорода прерывают, а в расплав вводят в течение 8 вЂ” О с

apron, причем зона ввода аргона находится

»иже зоны ввода кислорода в 1,5 вЂ” 2,5 раза.

p,aëåå процесс повторяют циклически до

»и. учения в расплаве требуемого содержания углерода. iipn кратковременной обраоотке металлической ванны одним кислородом часть кислорода остается в зоне первичных реакции в форме раствора или жидких окислов железа, марганца и хрома, которые не успевают ассимилироваться шлаком.

11ри вводе аргона под зону продувки кислородом происходит нагрев окружающими массами металла инертного газа со значительным увеличением межфазных поверхностен при расширении последнего, а в зоне первичных реакций на предварительно нагретых пузырьках аргона с большой lIOверхностью раздела, как при наличии ва«уума, происходит премущественное окисление углерода за счет растворенного кислорода и кислорода, содержащегося в жидких окислах.

1 азвитие окислительных процессов с участием предварительно нагретых нижними слоями металла пузырьков аргона не сопровождается снижением скорости обезуглероживания, вследствие сохранения высоких значении коэффициентов массопереноса реагентов в условиях высоких температур. 3а счет создания благоприятных условии для преимущественного окисления углерода при применении предлагаемого спосооа расход аргона может быть сокращен оез снижения скорости обезуглероживания.

11овышение относительной скорости обезуглероживания при сокращении расхода аргона приводит к росту производительности плавильного агрегата и снижению угара легпрующих компонентов расплава.

При вводе аргона в зону, расположенную ниже зоны ввода кислорода менее чем в

1,5 раза, участвующий в реакциях аргон не успевает в достаточной мере прогреваться, 10

55 что не способствует улучшению условий протекания реакции обезуглер ожив ания и не приводит к существенно новому механическому эффекту. Ввод аргона в зону, расположенную ниже зоны ввода кислорода более чем в 2,5 раза не отвечает конструктивным особенностям агрегатов с нижним подводом дутья, а в случае верхней подачи дутья вызывает дополнительный износ футеровки под воздействием циркулирующих масс металла.

Пример. В дуговой печи после расплавления металл имеет следующий состав, Сг 17, Ni 10, С0,5, Мп 0,5, S 0,02, Р 0,020. Продувку расплава начинают чистым кислородом до содержания углерода приблизительно 0,15О О. Далее расплав продувают циклически с поочередным вводом аргона и кислорода в течение 5 с. Кислород вводят в ванну, например, с помощью расходуемой фурмы на глубину 200 мм. При заглублении фурмы на 400 мм подачу кислорода отключают и начинают продувку одним аргоном. В дальнейшем цикл повторяется. Подачу аргона на глубину 400 мм можно также осуществить с помощью повышения его давления в магистрали, например, с 5 до 10 ати. В этом случае глубина проникновения струи аргона в расплав увеличится в 2 раза, что будет соответствовать заданной величине глубины ввода аргона в расплав. Интенсивность подачи кислорода и аргона составляет соответственно 1 нм /т.мин и 0,2 нм /т мин. Время подачи смеси составляет 20 мин. После окончания рафинировкп расплав имеет следующий состав, О о: Сг 14, Ni 98, С 003, Мп

0,10, S0,,020,,Р 0,020.

Ожидаемый технико-экономический эффект от применения заявленного объекта составит примерно 1 млн. руб. при выплавке низкоуглеродистых нержавеющих марок сталей в количестве 100 тыс. тонн в год.

Таким образом, предлагаемый способ продувки легированного расплава позволит существенно снизить себестоимость выплавляемой низкоуглеродистой стали за счет повышения производительности плавильного агрегата, снижения угара легирующих и расхода нейтрального газа при введении последнего на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 вЂ” 2,5 раза.

Формула изобретения

Способ продувки легированного расплава, включающий поочередный цикличный ввод кислорода и нейтрального газа, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения себестоимости выплавляемой стали, нейтральный газ вводят на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 вЂ” 2,5 раза.

810834

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель Л. Магаюмова

Корректор О. Тюрина

Техред A. Камышннкова

Редактор С. Титова

Заказ 503)4 Изд. Хв 237 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство

Я 448907 кл. С 21С 7/00, 1972.

СССР 2, Авторское свидетельство СССР

Мо 458591, кл. С 21С 7/00, 1972 (прототип).

Похожие патенты:

Шлакообразующая смесь // 808542

Фурма для обработки металла в кристаллизаторе // 783345

Способ защиты футеровки плавильных печей // 779403

Способ приготовления науглероживающего реагента для производства стали // 767216

Способ раскисления и модифицирования стали и сплавов // 724579

Титаноглиноземистый полупродукт // 720027

Шлакообразующая смесь для разливки стали // 720025

Шлак // 707973

Способ производства углеродистого металлического расплава // 682141

Способ производства кипящей нестареющей стали // 657068

Способ пирометаллургической переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов // 2105818

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов с получением стали и извлечением ванадия в шлак, годный для дальнейшего использования

Способ получения чугуна, стали заготовок и изделий из них с использованием доменного, сталеплавильного и прокатного производств на металлургическом предприятии // 2131930

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано при получении чугуна, стали, заготовок и изделий из них с использованием доменного, сталеплавильного и прокатного производства на металлургическом предприятии

Способ получения заготовок и изделий (варианты), способ получения чугуна и стали, способ получения чугуна и способ получения агломерата // 2132246

Сплав со свободным и связанным углеродом и способ его получения // 2135617

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве конструктивных элементов изделий, к которым предъявляются повышенные требования по прочности и пластичности

Способ получения чугуна и стали с использованием доменного и сталеплавильного производств на металлургическом предприятии // 2137844

Изобретение относится к области металлургического производства, а именно к способам получения чугуна и стали с использованием доменного и сталеплавильного производств на металлургическом предприятии

Способ получения чугуна, стали, заготовок и изделий из них с использованием агломерационного, доменного, сталеплавильного и прокатного производств на металлургическом предприятии // 2138557

Изобретение относится к области металлургического производства, включающего доменный, сталеплавильный и прокатный переделы, а также получение агломерата для доменного передела, и касаeтся конкретно технологии получения чугуна, стали и их последующей переработки в заготовки и изделия из них

Способ выплавки сталей и сплавов // 2146717

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке сталей и сплавов

Способ получения сплава со свободным и связанным углеродом // 2196187

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения сплавов на основе железа и углерода, и может быть использовано при производстве изделий, сочетающих повышенную прочность и пластичность и способных к изменению физико-механических свойств после окончания формовки или изготовления конструктивных элементов и изделий

Способ и устройство по определению кинетики электродегазации расплавов цветных металлов // 2204125

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к исследованию влияния обработки расплавов электрическим током на кинетику дегазации расплава непосредственно в процессе его обработки

Способ упрочнения сплава на основе железа // 2219271

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе железа, а также к способам их получения, и может быть использовано при производстве конструктивных элементов и изделий, к которым предъявляются повышенные требования по прочности и пластичности