Способ выплавки стали

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ, включакщий расплавление компонентов. составляющих основу стали, перегрев расплава на 90-350®С вьппе температуры плавления, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества вьтлавленной стали и расширения возможностей использования плавильного оборудования с кислой футеровкой, после перегрева осуществляют выпуск металла в ковш в количестве 25-80% от всего объема расплава, a в оставшийся в печи металл присаживают компоненты с высокими восстановительными свойствами , расплавляют их без перегрева и вьшускают расплав в тот же ковш.

69I 68 зсю С 21С 52

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИ7ЕТ ССОР д ЮЮВ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаесмвм сеидпвъстви

;(21) 3577952/22-02 (22) 12.01 .83 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) А.Н. Подуст, К.Г. Штерн, Г,Н. Косых и В.С. Шабунин (53) 669.187.25(088.8) (56) 1. Мармонштейн Л.В, Сплавы же лезо-хром-алюминий. М.,Металлургиздат

1950, с. 33.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 851971, кл. С 21 С 5/52, 1980. (54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ, включающий расплавление компонентов, составляющих основу стали, перегрев расплава на 90-350@С выше температуры плавления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества. выплавленной стали и расширения возможностей использования плавильного оборудования с кислой футеровкой, после перегрева осуществляют выпуск металла в ковш в количестве 25-807. от всего объема расплава, а в оставшийся в печи металл присаживают компоненты с высокими восстановительными свойствами, расплавляют их без перегрева и выпускают расплав в тот же ковш.

111341 б

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей и сплавов в индукцион ных тигельных печах.

Известен способ выплавки жаро- 5 стойкой стали, легированной элементами с высокими восстановительными свойствами - алюминием, именно железохромалюминиевого сплава, заключающийся в том, что проводят выплав- 1О ку железохромистого сплава в индукционной печи с кислой футеровкой и отдельно в другой печи с основной футеровкой — выплавку алюминия, после чего осуществляют их выпуск 15 в ковш (1).

Недостатком этого способа является сложность его осуществления, так как он требует двух плавильных агре- 2О гатов, в том числе с основной футе ровкой, что ведет к повышению капитальных затрат на осуществление способа, т.е. удорожанию его и соответственно к повышению себестои- 25 мости изготовления стали.

Наиболее близким к предлагаемому является способ заключающийся в том, что расплавляют компоненты, состав.ляющие основу стали, перегревают расплав на 90-350 С выше температуо ры плавления. Компоненты с высокими восстановительными свойствами присаживают в расплав до перегрева его в печи (21 .

Однако перегрев стали, содержащей, например, алюминий в количестве нескольких весовых процентов, вызывает значительное окисление поверхности расплава и интенсивное окисление струи металла при разливке. Образующиеся пленки окислов вызывают брак металла и ухудшают жидкотекучесть стали. Способ не применим при выплав-. ке в печах с кислой футеровкой сталей, легированных элементами с высокими восстановительными свойствами (алюминием, титаном, цирконием и др.,)

Присадка таких компонентов в металл и последующий его перегрев вызывают также сильное разъедание фу56 теровки и вызывают брак стали по отклонениям от химического состава. т

Цель изобретения является повышение качества выплавленной стали и расширение воэможностей использования плавильного оборудования с кислой футеровкой.

Цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включающему расплавление компонентов, составляющих основу стали, перегрев расплава на 90-350 С выше температуры

Ф плавления, после перегрева осуществляют выпуск металла в ковш в количестве 25-807 от всего объема расплава, а в оставшийся в печи металл присаживают компоненты с высокими восстановительными свойствами, расплавляют их без перегрева и выпускают расплав в тот же ковш.

При осуществлении выплавки предлагаемым способом происходит максимально быстрое расплавление элементов-восстановителей. Это достигается за счет того, что плавление осуществляется в нижней части тигля, где температура металла максимальна.

Вследствие того, что нагрев металла после расплавления элементов-восстановителей не производится, обеспечивается минимальное время их контакта с футеровкой и предотвращается значительное восстановление кремния иэ футеровки. Смешением металла, выпускаемого из печи с перегретым металлом, находящимся в ковше, достигается необходимая температура начала разливки стали. Выпуск металла из печи после расплавления шихты и перегрева его в количестве менее 25Х повышает опасность его "закозления" в ковше за время плавления в печи остальных компонентов стали.

Выпуск металла в количестве более

807. после присаживания элементоввосстановителей в печь и их расплавления при последующем выпуске металла в ковш не обеспечивает эффективное перемешивание и общую гомогенизацию расплава.

Способ позволяет выплавлять жаро1стойкую сталь, легированную элементами с высокими восстановительными

l. свойствами в одном плавильном агрегате, причем используют для этой цели индукционную печь с кислой футеровкой, что расширяет возможности использования плавильного оборудования.

Пример. В индукционной печи с кислой футеровкой емкостью 160 кг производят выплавку стали с использованием предлагаемого состава и по, прототипу; сталь выплавляют следующего состава, мас.7.: углерод 0,10;

113416 держание юминия в обе меПовьппе ние содержания кремния по сравнению с заданным содержанием, Х

Количество сливаемого в ковш металла посПерегрев металла в

Температура металла в ковше после

Способ печи перед выпуском, С смешения, С выплавки лла в редине зливки ле перегре ва, Х о по рмам,X

1560

4,6

0,26

370

Предлагаемый

1590

350

0,16

1635

5,0

0,10

230

90

0,11

1580

0,09.2,5

Прототип (г) 1670

150

1,08

100

4,7

"Закоэление" металла в ковше при разливке.

Недостаточное перемешивание расплавов, 3 1 марганец 0,4; кремний 0,6; алюминий 5,0; титан 0,8; железо — остальное. Выплавку стали по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. В печь с кислой футеровкой загружают низкоуглеродистый лом и феррохром, осуществляют плавление и перегрев металла на 80-3?О С выше. температуры плавления в зависимости от количества сливаемого в ковш ме,талла после его перегрева. Затем часть металла сливают в ковш и в

Из данных, приведенных в таблице, следует нецелесообразность слива металла иэ ковша в количествах менее

25 и более 80Х. Повьпнение содержания кремния в стали при использовании предлагаемого способа выплавки незначительное, что позволяет получать концентрацию кремния в пределах марочного состава. При использовании способа по прототипу происходит восстановление кремния из футеровки в количествах, вызывающих брак стали по отклонениям от химсостава.

Перегрев металла вьппе 350 С не усто раняет опасность "закозления" его в ковше при сливе в количествах менее 25Х, что обусловлено быстрой печь йрисаживают расчетное количест-, во алюминия и титана. После расплав ления алюминия и титана оставшийся металл выпускают в ковш. Выплавку стали с использованием способа-прототипа проводят, присаживая все компоненты в печь и осуществляя перегрев металла на 150 С (среднее иэ

О рекомендуемого интервала эначейий).

Результаты плавок по обоим спосо бам приведень. в таблице. теплоотдачей. Перегрев менее 90 С при сливе металла 80Х повьппает опасность его "закозления" в ковше.

Предлагаемый способ прост в осуществлении и позволяет в большей степени испольэовать имеющееся плавильное оборудование при выплавке

50 жаростойких сталей, содержащих алюминий, титан и цирконий в сумме до

f0X. Способ предназначен в основном для выплавки сталей в печах с кислой футеровкой, однако может быть

55 применен и при выплавке в печах с основной футеровкой. В этом случае за счет уменьшения времени взаимодействия сильных восстановителей с! l l 1 34 l6 б

1 утеровкой и влаком уменьшается ко- . апинелей, что повыиает ударную вязличество крупных зкзогенных алюмц- кость и затрудняет процессы высокотем силикатных включений и магнаэайаыва пературной ползучести.

Составитель И. Вилкова

Редактор Т. Веселова Техред А.Ач Корректор А. Обручар

Заказ 6531/21 Тираа 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ."Патент", r. Ухгород, ул. Проектная, 4