Шитха для получения синтетического шлака

 

1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШПАКА, включающая известь, глиноземсодержащий материал и восстановитель , отличающаяся тем, что, с целью повышения пластических свойств стали, она дополнительно содержит бастнезит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глиноземеодержащий материал5-20 Восстановитель 5-20 Бастнезит5-30 ИзвестьОстальное 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что. бастнезит имеет следующий химический состав, мас.%: ись церия30-41 Сумма других окислов редкоземельных металлов 34-37 g Двуокись углерода 18-22 Фтор .3,0-8,5 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NIHVIICI

РЕСПУБЛИК

0% 01) y g С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

34-37

18-22

3,0-8,5 (21) 3596836/22-02 (22) 30.05.83 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) В.Г. Кузнецов, В.Д. Поздеев, В.И. Сулацков, Г.С. Артемьев, А.Ф. Мирошкин и В.Д. Нестеренко (53) 669.046.581(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 272338, кл. С 21 С 7/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 370243, кл . С 21 С 5/54 ) 1970. (54)(57) 1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА, включающая известь, глиноземсодержащий материал и восстановитель, отличающаяся тем, что, с целью повшшения пластйческих свойств стали, она дополнительно содержит бастнезит при следующем соотношении компонентов, мас.7.:.

Глиноземсодержащий материал 5-20

Восстановитель 5-20

Бастнеэит 5-30

Известь Остальное

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. бастнезит имеет следующий химический состав, мас.7.:

Окись церия 30-41

Сумма других окислов редкоземельных металлов

Двуокись углерода

Фтор

1104

Изобретение относится к металлургии, конкретно к получению шлаксв специального состава, предназначенных для использования при производстве сталей путем смешивания жидкой стали-заготовки, получаемой в одном плавильном агрегате, с раскисляющим и легируюшим сплавом, получаемым совместно с синтетическим шлаком в другом плавильном агрегате. 10

Известна шихта для выплавки,синтетического шлака )1j, включающая,мас. :

Отходы производства электрокорунда 20-30

Отработанный синте- t5 тический шлак 12-20

Известняк Остальное .

Недостатком этой шихты является то, что получаемые с ее применением стали имеют низкие показатели прочности и 2р пластичности, Например, для стали марки ЗОХГСА предел прочности 6> не превышает

100 кгс/мм, предел текучести бт

90 кгс/мм, относительное удлине- 25 ние о — не более 87, относительное сужение (1 — не более 12% ударная о

У вязкость ан + 20 С - ие более

1, 5 кгсм/см . ! Наиболее близкой к изобретению яв-3р ляется шихта для получения синтетического шлака следующего состава, мас.7:

Глиноземсодержащий материал 20 40 35

Известь 1-40

Восстановитель О, 5-10

Отвальный сталеплавильный шлак Остальное

Применение синтетического шлака, 40 полученного из этой шихты, позволяет избежать вспенивания шлака, так как в качестве восстановителя взамен углеродистого может быть использован кремний в количестве 1-57 или алюминий 4 в количестве 0,5-1,07 (2) .

Однако получаемые с применением известной шихты стали имеют недостаточные показатели пластичности.

Например, для указанной марки ста- 0 ли относительное сужение не превышает 517, относительное удлинение о . не более 15,57., а ударная вязкость. а„ + 20 С не более 6,6 кгс.м/см о 2

Об. ясняется это тем, что десульфурирующая способность синтетического шлака недостаточно высокая (степень десульфурации «е превышает 40 — 507) 165 2 вследствие применения в шихте отвальных сталеплавипьных шлаков, содержащих повышенное количество серы.

Целью изобретения является повышение пластических свойств стали.

Цель достигается тем, что шихта для получения синтетического шлака, включающая известь, глиноземсодержащий материал и восстановитель, допопнитепьно содержит бастнезит при следующем соотношении компонентов, мас. :

Глиноземсодержащий материал 5-20

Восстановитель 5-20

Бастнезит 5-30

Известь Остальное

Причем бастнезит имеет следующий химический состав, мас.7:

Окись церия 30-4 1

Сумма других окислов редкоземельных металлов 34-37

Двуокись углерода 18- 22

Фтор 3,0-8,5

Из бастнезита при взаимодействии с восстановителем восстанавливаются редкоземельные металлы, способствующие удалению примесей, в том числе и серы, раскислению и молийицированию стали.

Пределы содержания восстановителя (алюминия) определяются расходом бастнезита, а извести и глиноземсодержащего шлака — необходимостью наведения высокоосновного глиноэемистого шлака, Введение в состав шихты более 30% бастнезита ухудшают пластические свойства стали, так как в стали по границам зерен выделяются хрупкие интерметаллические соединения железа с редкоземельными металлами, что, в свою очередь, ведет к ухудшению механических свойств получаемой стали в целом.

Введение в состав шихты менее 57 бастнеэита (как показали опытные плавки) не приводит к повышению пластических свойств, так как не наблюдается эффект модифицирования стали из-за низкого содержания в ней редкоземель.— ных металлов, что также не позволяет повысить степень десульфурации металла.

При промышленном опробовании предлагаемой шихты приготовле«hl следующие составы, приведенные в табл.1., где .составы 1-3 — предлагаемые,4

1104165

Содержание компонентов, мас.Ж/кг

Общий вес

Состав шихты шихты, кг

45/900

51/689

2 000

20/400

15, 5/209

30/600

20/270

5/1nn

13,5/182

1350

5-120

5,5/132

20/444

20/480

15/360

5/!20

4,5/108

70/1680 2400

75/1800 2400

38/844 2220

9,5/212

32/710 ниже нижнего предела, 5 — выше верхнего предела по бастнезиту.

Составы шихты отрабатывались при получении кремний, хром-марганецсодер-5 жащих сталей.

При приготовлении шихты все компоненты равномерно перемешивали и затем подавали в печь для шпакообразования.

Пример. Получение кремнийхром-марганецсодержащей стали ЗОХГСА с применением предлагаемой шихты.

Мартеновская сталь-заготовка (плавка

Н2-9374) выплавлена в основной мартеновской печи емкостью 70 т согласно существующей на предприятии технологии.

Жидкий сплав и синтетический шлак готовили в 12-ти тонной электропечи.

При выплавке сплава в печь было загружено, кг: отходов углеродистой стали 2000; ферромарганца "Мнб" 680; феррохрома марки ФХ 800 680, ферросилиция 45Х-ного 1450. Всего: 3810 кг.

Для предотвращения окисления состав- ляющих шихты в электропечь во время плавления загрузили 300 кг извести.

После расплавления в электропечи начали наводить синтетический шпак.

Для шлакообразования в печь поданы 30 матерналы в соответствии с заданной шихтой состава 2 (табл. 1) в количестве 1350 кг (c учетом извести, данной в плавление).

Полученный синтетический шлак имел следующий химический состав, 7: окись кальция 47,5, кремнезем 8,12; глинозем 31,72, окись магния 8,32; окись титана 1,05, окись железа 0,37, 4р окись марганца 0,6, Се О 1,2 (La, Рг)2 ОЗ 1, 12.

Глиноземсодер- Бастнезит жащий материал

Химический состав жидкой лигатуры после выпуска следующий,Х: углерод

2, 127 марганец 9,82, хром 9,87, кремний 11,82, окислы Р3М 1,78; железо остальное.

В мартеновском металле перед выпуском содержалось,%: углерод О, 17; мар ганец 0,33! кремний 0,2 1; хром О, 17, сера 0,025, фосфор 0,013, молибден

0,01, никель 0,25, медь 0,22, железо остальное.

После выпуска мартеновской заготовки и обработки ее синтетическим шпаком и.жидким сплавом получена сталь, удовлетворяющая ГОСТУ 4543-7 1 н имеющая следующий химический состав, мас.7.: углерод 0,31; марганец 1,03, кремний 1,01, фосфор 0,015," сера

0,011; хром 1,00 никель 0,24, медь

0,21, молибдей 0,01 Се + (Là, Pr) 0,08, Для сравнения сталь ЗОХГСА получена и с применением известной шихты для получения синтетического шпака (плавка Н5-2192).

Также выплавлены плавки с применением шихты состава 4 (плавка Н5-2202) и шихты состава 5 (плавка Н3-7567) с содержанием бастнезита в шихте 4,5 и 32Х соответственно.

Данные по механическим свойствам и степени десульфурации стали ЗОХГСА с применением различных составов шихты, указанных в табл. 1, представлены в табл. 2.

Применение предлагаемой шихты по сравнению с йзвестной для получения синетического шлака позволяет повысить относительное удлинение и ударную вязкость íà 56Х, относительное сужение на 14Х для укаэанной марки стали при сохранении прочностных свойств на том же уровне.

Таблица 1

Восстановитель Известь (алюминий) 1104165

Таблица 2

Степень

Механические свойства т б -, 3) кгс/мм, Ж

Состав шихты в 2 кгс/мм а +20 Сд, кгс м/см

9,3 60,0,124,2

116, 1

30,6

Н2-9378

56,2

10, 1 56,4

Н2-9374

117,2

34,6

60,1

115,8

28,4

8,8 58,5

Н5-2198

58,6

110,3

6,5 30,5

17,0

54,3

Н5-2202 119 0

НЗ-7567. 120

112,5

6,8 32,5

51,0

15,5

Н5-2192 118, 2

51,0

109, 1

6,6 50,5

Редактор Н. Джуган

Тираж 540 Подписное

8HINIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5167/18

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

129,3

123,5

Составитель О. Веретенников

Техред А.Бабинец Корректор О. Билак десульфурации, 7.