Шихта для получения синтетического шлака

 

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА, включающая известь, глиноземсодержгиций материал и восстановитель , отличающаяся тем, что, с целью повышения пластических свойств стали, она дополнительно содержит магнезит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глиноземсодержащий материал 5-25 Магнезит10-15 Восстановитель 10-20 ИзвестьОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН

O% 01),:

3(5п С 2 1 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

,." .. у (Д Ъ :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )3,.,„

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ йИБДЯ . .

5 - 25

10-15

10-20

Остальное (21 ) 3584736/22-02 (22) 25.04.83 (46) 15.08. 84. Вюл. 9 30 (72) В.Г.Кузнецов, Г.С.Артемьев, Г.П.Мансуров, С.И.Шахмин, В.И.Сулацков, Ю.П.Соларев, P.Ñ.Êëåáàíoâ и В.Д.Нестеренко (53) 669.162.683.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 937522, кл. С 21 С 7/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

N 370243, кл. С 21 С 5/54, 1970.

;(54)(57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА, включающая известь, глиноэемсодержащий материал и восстановитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичесйих свойств стали, она дополнительно содержит магнезит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глиноземсодержащий материал

Магнезит

Восстановитель

Известь

1108110

Изобретение относится к черной металлургии, и точнее к получению шлаков специального состава, и предназначено для использования при получении конструкционных высокопрочных сталей. 5

Известна шихта для получения синтетического шлака, содержащая окислы железа, известь, углеродистый восстановитель и флюоритовый известняк ",1) . !О

Недостатком этой шихты является то, что получаемые с ее применением стали имеют низкие показатели прочности и пластичности. Кроме того, применение углеродистого восстано- (5 вителя в этой шихте вызывает вспенивание, что может привести при выпуске сплава и шлака из печи к выбросу шлака из ковша, а также способствует науглероживанию стали.

Наиболее близкой к предлагаемой. по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта для получения синтетического шлака t .2l, включающая известь, глиноземсодержащий материал, отвальный сталеплавильный шлак и восстановитель(кремний, алюминий)при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глиноземсодержащий материал 20 — 40 30

Известь 1 — 40

Восстановитель 0,5-10

Отвальный сталеплавильный шлак Остальное

Применение синтетического шлака, полученного из известной шнхты, позволяет избежать вспенивания шлака, так как в качестве восстановителя взамен углеродистого может быть 40 использован кремний в количестве

1-5% или алюминий в количестве 0,5,1,0%.

Однако получаемые с применением известной шихты стали имеют недоста- 45 точные показатели пластичности(например для стали 38ХНЗМФА относительное сужение не превышает 18,5%, а ударная вязкость 2,3 кгсм/cM ). Тогда как по ГОСТ 5192=74 соответствующая сталь должна иметь относительное сужение не менее 20%; а ударную вязкость при 20 С > 2,5 кгсм/см . Объясняется это тем, что десульфурирующая способность получаемого синтетического шлака низка (степень десульфурации не превышает 40-50%)вследствие применения в шихте отвальных сталеплавильных шлаков, содержащих повышенное количество серы.

Целью изобретения является повыше-б0 ние пластических свойств стали.

Поставленная цель достигается тем, что в шнхту для получения синтетического шлака, включающую известь, глиноэемсодержащий материал и восста- 65 новитель, дополнительно вводят магне зит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глиноземсодержащий материал 5 — 25

Магнезит 10-15

Восстановитель 10-20

Известь Остальное

Введение в состав шихты более 15% магнезита ухудшает пластические свойства стали, поскольку увеличивается процентное содержание окиси магния в синтетическом шлаке, который в результате получается более вязким, плохо очищает металл от неметаллических включений, запутывается в металле,что,в конечном счете, ухудшает в целом механические свойстыв стали.

Введение в состав шихты менее 10% магнезита не приводит (как показали опытные плавки) к повышению пластических свойств (относительное сужение и ударная вязкость,остаются на том же уровне) .

При разработке предложенной шихты приготовлено несколько составов, приведенных в табл. 1, где составы .1-3 предлагаемые, 4 — ниже нижнего предела, 5 — выше верхнего предела по магнезиту.

Химический состав используемого магнезита приведен в табл.2(порошок переклазовый ППК-85}.

Составы шихты для получения синтетического шлака отрабатывались при получении марганец-,хромо-, никель- кремний-, ванадий-и молибденсодержащих сталей.

При приготовлении шихты все ингредиенты равномерно перемешивали и затем подавали в печь для шлакообразования.

Пример. Получение марганец-, хром-, никель-,молибденовой стали 07ХЗГНМ с применением предлагаемой шихты.

Мартеновская сталь — заготовка (плавка НЗ-7075) выплавлялась в основной мартеновской печи емкостью 70 т согласно существующей на предприятии технологии. Жидкий сплав и синтетический шлак готовили в 12-тонной электропечи. ! При выплавке сплава в печь были поданы, кг:

Отходы углеродистой стали 2670 ферросилиций 45% 400 феррохром марки 015 2900

Марганец металлический 600

Во избежание окисления составляющих шихты в печь до время плавления подсадили 400 кг извести. После расплавления шихты. в электропечи начали наводить синтетический шлак.

Для шлакообразования в печь подана шихта состава 1(в количестве 3000 кг).

Полученный синтетический шлак имел следующий химический состав,%:

1108110

Таблица 1 ую

Ингредиенты шихты, мас.Ъ/кг

Состав

Общий вес шихты кг

Глинозем содержащий материал

Извест

Магнезит Восстановитель

{алюминий) 20/600 65/1950 3000

5/150

15/375

25/800

10/340

23/644

10/300

13/325

15/480

10/250

62/1550 . 2500

12/384 48/1536 3200

10/340 71/2414 3400 20/560 41/1148 2800

9/306

16/448

САО 51, 31; ". i 0 6, 12; Q+ 3017;

МрО 10,37; Ti0< 1,41; FeO 0,32;

МпО 0,30.

Химический состав жидкой лигатуры после выпуска,Ъ: С 1,22; Мп 10,31;

Cr 37,57; i 5,12; Fe остальное.

В мартеновском металле перед выпуском содержалось,Ъ: С 0,06;

Мп 0,17; Si 0,13; Cr 0,15; P 0,007; .S 0,026; No 0,25; Ni 1,05) Си 0,20;

Fe остальное.

После выпуска мартеновской заготовки и обработки ее синтетическим шлаком и жидким сплавом получена сталь, удовлетворяющая требованиям

ТУЗ-1078-78 и имеющая следующий химический состав, мас,Ъ: С 0,08;

Мп 1,07; Si 0,37; P 0,013; S 0,012;

Cr 3,15; Ni 0,97; Мо 0,23; Си 0,20;

Fe остальное.

Для сравнительного анализа сталь

07ХЗГНМ получена и с применением известной шихты для получения синтетического шлака{плавка Н5-1736 ).

Кроме того, выплавлены плавки с применением шихты для получения синтетического шлака состава 2{НЗ7078,марка стали 15ГС)и шихты состава 3 {плавка Н2-9113, марка стали

38ХНЗМФА). Для сравнительного анализа стали марок 15 ГС и 38ХНЗМФА получены с применением известной шихты для получения синтетического шлака, плавки Н2-8910 и Н3-7232, соответственно).

ВыплавленЫ также плавки с применением шихты для получения синтетического шлака состава 4{плавка

НЗ-7094)и шахты состава 5{плавка

НЗ-7099)с содержанием магнезита в

5 шихте 9,0Ъ и 16Ъ, соответственно.

Составы использованных шихт для получения синтетического шлака и механическим свойствам полученных сталей представлены в табл. 3 и 4.

fO Как видно из табл. 1,3 и 4 применение предлагаемой шихты для получения синтетического шлака{плавки

Н3-7075, НЗ-7078"Н2-9113)повышает пластические свойства {относитель ное сужение Y и ударную вязкость Q ) полученных с ее использованием соответствующих марок сталей по сравнению с пластическими свойствами тех же марок сталей, полученных с использованием известной шихты для получения синтетического шлака {плавки

Н5-1736, Н2-8910, Н3-7232)при сох ранении прочностных характеристик (предел прочности 6 и предел текучести C на том же уровне) .

Применение предлагаемой шихты для получения синтетического шлака по сравнению с известной позволяет повысить пластические свойства получаемой стали на 10-20Ъ в зависимости от марки стали при сохранении прочностных характеристик стали на том же уровне.

»08»0

Таблица 2

Состав

Содержание в магнезите,мас.Ъ

Потери при прокаливании

Si 0>

СаО

4,0

4,75

91,12

90,22

0,13

5,20

4,15

0,43

3,85

5,38

90,39

91,01

89,77

0,38

4,15

4,32

4,07

0,52

5,85

0,31

Таблица 3

Вес шихты кг

Плавка

Марка стали

Степень десульфурации %

Магнезит

Восстановитель. (алюминий) Глиноземсодефжаший маИзвесть

Отваль ный сталеплав териал

20, 0

10,0

53,8

07ХЗГНМ НЗ-7075 3000, 5,0

Остальное

5,0

Остальное

Н5-173б 4530 30,0

50,0

15ГС НЗ-7078 2500 15 0

Н2-8910 4130 27,0

38ХНЗМФА Н2-9113 3200 25,0

НЗ-7232 5170 35,0

38ХНЗМФА НЗ-7094 3400 10,0

60,8

50,6

13,0

10,0

Остальное

27,0

4,3

Осталвное

12,0

15 0

52,0

Остальное

40,0

7,5

Остальное

53.4

10,0

9,0

Остальное

20,0

35,0

НЗ-7099 2800, 23,0 . 16,0

То же

Состав шихты для получения синтетического шлака, мас.в

1108110

Таблица 4

Марка

Плавка

Механические свойства з/

Q +

% ° кгсм/спи кгс/мм %

G ( кгс/мм 111,0

110,0

85,0

15,2

07ХЗГНМ

58,0

11,7

84,0

15,0

48,0.9,6

36,0

21,3

50,2

54,0

9,5

15ГС

7,9

19,0

45,0

53,0

4,0

12,5

45,0

136,0

12,1

18,5

2,3

11,5

34,0

3,4

22,7

2,4

10,0

Составитель К. Сорокин

Редактор Т. Колб Техред A. Кикемезей Корректор Д. Мельниченко

Заказ 5839/18 Тираж 540 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

НЗ-7075

Н5-1736

НЗ-7078.Н2-8910

38ХНЗМФА Н2-9113

НЗ-7232

38ХНЗМФА НЗ-7094

НЗ-7099

128,0

138, 0

120,0

35,0

141,0

125,0

126,0

119,0