Способ выплавки высокохромистой стали

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень №4

Дата опубликования описания, 30 01,82 (51) М. Кл.

С 21 С 5/52

1ооударотеенный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) Уд К669.1 87..25. (088,8) U.Л. Кацман, В.С. Галин, В. С. Култыгин, Л.Я. Рудашевский, Н.А. Тулин, А.И. Хомуто (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Научно-исследовательский институт металлур (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОХРОМИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам плавки

I стали в дуговых электрических печах.

Известен способ выплавки нержавеющей стали, включающий завалку в печь

60-65% отходов нержавеющих сталей, кремний- содержащих материалов, раоплавление, обезуглероживание. С целью уменьшения потерь хрома после обезуглероживания в металл присаживают подогре тый мало углеродистый феррохром и после его расплавления шлак раскисляют ферро- . силикохромом, присаживая его в количест ве 1 6-32 кг/и, причем ферросиликохром присаживают в дробленном вице 1

Недостатком известного способа является то, что присадка ферросиликохрома после ввода в расплав малоуглеродистого феррохрома приводит к повышенным потерям последнего из-за окисления его кислородом, растворенным в металле и повышенному содержанию кремния. Кроме того, присадка ферросиликохрома на шлак, содержащий до 30% и выше МОе не nol зволяет полностью использовать его раскислительные способности, что приводит к повышенным потерям хрома с отвальными шлаками.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали с содержанием хрома выше 6,0%, включающий загрузку извести, хромсодержаших, 10 алюминийсодержаших и кремнийсодержа, ших материалов, обеспечивающий суммарhoe содержание титана, алюминия и кремния 0,8-1,54-. В конде плавления в печь присаживается ферросиликохром или ферросилиций из расчета доведения кремния в шихте до 1,0%. Окислительная продувка проводится фурмой при давлении киолорода 8-12 атм. Сразу после продувки по всей поверхности шлака црисаживают ферросиликохром или 45%-ный ферросилиций (фракции не более 30 мм) 1020 кг/т, затем известь 10-15 мг/т, кусковые легированные отходы выплавляемой марки или марок близкого химичес291 4

При основности шлака менее 1,1 и содержании А1 О в шлаке менее 15% активность %О в шлаке, как показывают проведенные эксперименты, настолько высока, что не позволяет повысить вос= становление хрома выше 60 от окис ленного за продувку.

Повышение основности шлака выше

1,5 не приводит к дальнейшему возрастанию количества восстановленного хрома, а превышение содержания А д 03 в шлаке выше 20 способствует повышению вязкости шлака.

Для предохранения восстановленного хрома от окисления кислородом, растворенным в металле, необходимо снизить его содержание путем ввода в металл раскислителя, в частности кремния из ферросиликохрома, Как показывают расче ты,. проведенные с учетом параметров взаимодействия и активности кремнезема в шлаке, содержание кремния в металле, предохраняющее хром от окисления, должно составлять не менее 0,25 . Кроме того, чтобы увеличить раскислительную способность кремния из ферросиликохрома, снижение окисленности металла и шлака должно идти с одинаковой интенсивностью

Это можно осушествить, присаживая ферросиликохром разных фракций. Более крупная фракция, попапая пенепосредственно в металл, обеспечивает интенсивное снижение окисленности металла, а более мелкая — шлака. В связи с тем, что ферросиликохром после продувки присаживают из расчета ввода кремния на 0,9-1,0 без учета угара (усвоение принято 50 ), а в металле желательно иметь, как было показано выше, не менее 0,25 м4, то количество ферросиликохрома крупной фракции должно составлять 60-70

Увеличение количества крупной фракции. ферросиликохрома более 70 от общего его количества, присаживаемого в печь,,снижает интенсивность раскисления шлака. Уменьшение количества крупной фракции ферросиликохрома менее 60 снижает интенсивность раскисления металла.

Несоблюдение указанных пределов приво-. дит к нарушению требования об одинаковой интенсивности снижения окисленности металла и шлака что в свою очередь ухудшает раскислительную способность ферросиликохрома.

Как показывают проведенные исследования, крупная фракция кусков ферросиликохрома должна быть 90-300 мм

При размере кусков менее 90 мм они не йопапают в металл и остаются в шлаке.

3 90i кого состава по 10 от веса шихты (не более 140 мм) и феррохром(2).

Однако известный способ имеет ряд недостатков, Шлак, получаемый в конце окислитель» ной продувки, содержит обычно до 2025% .й,О и имеет основность CaO/ SiO<

0,5-0,8. В связи с этим раскислительная способность ферросиликохрома продуктом взаимодействия которого с окислами хро 1î ма является МО, резко снижается из-за высокой активносьи ьО в послепродувочном шлаке. Кроме того, присадка ферросиликохрома на шлак фракцией не более 30 мм приводит к взаимодей- - 15 ствию его с окислами шлака и накопле нию продуктов реакции в подшлаковом слое. К тому же отсутствие глубинного раскисления металла способствует взаимодействию кислорода, растворенного в ме- щ талле, с восстановленным хромом, нахс дяшимся в подшлаковом слое. Все это снижает степень воссьановления хрома из послепродувочного шлака и ухудшает использование раскислительной способ- 23 ности ферросиликохрома.

Бель изобретения — повышение степени восстановления хрома и увеличение раскислительной способности ферросиликохрома. 30

Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки высокохромистой стали, включающем введение в состав шихты хромсопержаших, алюминийсодержаших, кремнийсодержаших материалов и 35 извести. Ферросиликохром присаживают после продувки металла на шлак, имеюший основность 1,1-1,5 и содержаший

15-207 о А С при этом 60-707 о феррооилнкохрома присаживают в виде фрак- 4g ций 90-300 мм.

Для более полного использования кремния ферросиликохрома на восстановление окислов легируюших элементов необхопимо, чтобы продукт его окисления (ЫОа)43 попадал в цвак и образуя в нем соединения с другими компонентами, резко снижал бы свою активность. Этому способствует присутствие в шлаке А 03, что объясняется достаточно полной взаимозаменяемостью С 03 на Аь 03 в шпинельных группировках, снижением активной концентрации кремнезема (SjO>) за счет образования химически .устойчивых алюмисиликатов типа АЙ 03 ° Si O

55 и общим снижением окислительной способности шлака. Повышение основности шлака перед раскислением также понижает активность 5i+ в шлаке.

901

О,9

10

17

1,3

1,4

16

98

1,5

1,8

80

Составитель А. Прусс

Техред H. Гайду Корректор А. Ференц

Редактор Н. Суханова

Заказ 1 2303/24 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ . Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиап ППП Патент, г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Применение кусков размером более

300 мм вызывает затруднение при их загрузке в мульды из бункеров. Кроме того, длительность их растворения и распределения в металле возрастает. 5

Проведена серия опытных плавок по предложенному способу в 100 т дуговой печи при выплавке стали 12Х18Н10Т.

Выплавку ведут следующим образом.

Расчетное содержание элементов в >0 шихте, %:

С» 16,00 $ 0,40

Nj, 10,00 nZ0,30

При подвалке в печь загружают известь. Окислительную продувку ведут по 15

Как видно из приведенной таблицы, восстановление хрома обеспечивается по такому способу выплавки высокохромистой стали до 90-,98%, что обеспечивает м повышение степени использования хрома из отходов и снижает себестоимость выплавильной стали. /

Формула изобретения

Способ выплавки высокохромистой стали, включаюший введение в состав шихты хромсодержаших, алюминийсодержаших, 45 кремнийсодержаших материалов и извести, расплавление шихты, обезуглероживание расплава, присадку ферросиликохрома и

291 6 известной технологии. Содержание в ших-, те уменьшенного количества кремния (0,40%), повышенного .содержания алюминия (0,30%), а также присадка в завалку извести обеспечивает получение в конце продувки высокоосновного шлака с достаточным содержанием А(О . После окислительной.продувки присаживают ферросиликохром из расчета ввода кремния на 1,0%, причем 60% его количества фракции 90-300 мм, остальное менее

90 мм. В дальнейшем плавку ведут по действуюшей технологии.

Результаты отдельных плавок приведены в таблице. выпуск металла, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения степени восстановления хрома и увеличения раскислительной способности ферросиликохрома, его присаживают на шлак, имеюший основность 1,1-1,5 и содержаший

15-20% Ы,Оз, при этом 60-70% ферросиликохроме присаживают в виде фракции 90-300 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хомутов А.И., Шуткин И.И. Бюллетень БНИИУМ, 1 959 (a 9), 37 5, с. 45-47.

2. Инструкция по выплавке стали в основных дуговых электропечах

¹ C»0 77. Днепроспецсталь, 1977.