Шихта для получения легирующего расплава

 

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержащая ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углеродсодержащий материал, о т л и .чающаяся тем, что, с целью удешевления процесса получения легирующего расплава, повьпиения усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя - отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадийсодержащий 12-20 шлак Отходы абразивной зачистки 6-10 металла Молибденовый 3-10 концентрат 0,5-2,5 Кокс Отходы высоколегированных Остальное сталей

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

oaN

РЕСПУБЛИК

0Ю ()1) 31 С 21 С 5/54

ОписдниЕ ИЗОБРЕТЕния i1Н АВТОРСЙОВМ СЗИДфТЕЛЬСТВУ

6-10 металла

Иолибденовый концентрат

Кокс

Отходы высоколегированных сталей

3-10

0,5-2,5

Остальное

ГССЩАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626786/22-02 (22) 29.07.83 (46) 15.09.84. Бюл. ¹ 34 (72) Ц.Л. Кацман, Л.Я. Рудашевский, С.В. Галян, Ю.А. Радченко, А.Б.Покровский, Б.Я. Скорняков, В.К. Гляделов и В.Н. Корнилов (71) Научно-исследовательский институт металлургии (53) 669.046.581(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 945217, кл. С 22 С 35/00, 1982.

2.. Авторское свидетельство СССР

¹ 435282, кл. С 21 С 5/54, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 5066319 кл. С 21 С 5/54, 1977. (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержащая ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углеродсодержащий материал, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью удешевления процесса получения легирующего расплава, повышения усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя — отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала — кокс при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Ванадийсодержащий шлак 12-20

Отходы абразивной зачистки

1113417 железорудные материалы с содержанием . ванадия до

0,3Х и (или) фосфора до 1Х 60-85 углеродсодержащие материалы

Шлакообразующие материалы 0,5-15

Легируюшие и. раскисляющие добавки 0,5-5,0

Однако эта шихта не применима для производства стали с низким содержанием фосфора, а невысокое содержание ванадия в железорудных материалах и большое их количество приводит к образованию увеличенного шлакового слоя, что, в свою очередь, снижает эффективность извлечения легирующих компонентов.

14-30

Известна шихта для выплавки стали и сплавов f2), включающая окисленную металлическую стружку, известь, плавиковый шпат и алюминиевую стружку при следующем соотноше- <0 нии компонентов, мас.Х:

Алюминиевая стружка (порошок) 3-15

Известь 2-10

Плавиковый 45

2-15 шпат

Окисленная металлическая стружка Остальное

При использовании известной ших- 50 ты в дуговой печи алюминиевая стружка (порошок), имеющая высокую реакционную способность, взаимодействует с кислородом воздуха, просасываемого через печь, следовательно, эффектив- 55 ность ее использования низкая. Кроме того, использование алюминиевой стружки (порошка) удорожает процесс

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении легирующих расплавов,,применяемых при производстве высоколегированных сталей. 5

Известна шихта для выплавки черных . металлов и, включающая окисленные железорудные материалы, углеродсодержащие материалы, шлакообразующие материалы, раскисляющие и легирующие добавки и имеющая следующее соотношение компонентов, мас.Х:

Окисленные выплавки. Известная шихта не содержит ванадия и не может быть использована для выплавки ванадийсодержащих сталей.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения рафинирующего и легирующего расплава f3), включающая ванадийсодержащий шлак, металл-восстановитель, плавиковый шпат, угле-. родсодержащий материал и известь при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Ванадийсодержащий шлак 35-65

Металл-вос3-11 становитель

Углеродсодержащий материал 1,0-11,0

Плавиковый шпат 0,5-5,0

Известь Остальное

Однако в. состав данной шихты вхоит до 78Х шлакообразующих материалов, а это приводит к тому, что переход легирующих элементов из ванадийсодержащего шлака в расплав, который должен образоваться, затруднен и извлечение ванадия окажется низким. Кроме того, использование такого больmoro количества ванадийсодержащего шлака, в котором содержится и большое количество марганца, приводит к тому, что легирующий расплав будет обогащен марганцем, что затрудняет

его использование при выплавке высоколегированных сталей, таких как быстрорежущая и инструментальная, содержание марганца в которых or раничено. К тому же, шихта предполагает применение металла-восстановителя (например, ферросилиция или алюминия), а это удорожает процесс выплавки.

Цель изобретения — удешевление процесса получения легирующего расплава, повышение усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали и применение этого расплава при выплавке высоколегированных сталей с ограниченным содержанием марганца.

Указанная цель достигается тем, что шихта для получения легирующего расплава, содержащая ванацийсодержащий шлак, восстановитель, углерод-! содержащий материал, дополнительно

1113417 содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя - отходы абразивной зачистки металла и -в качестве углеродсодержащего материала — кокс при следующем соотношении компонентов, мас.Х.:

Ванадийсодержащий шлак 12-20

Отходы абразивной зачистки металла 6-10

Молибденовый концентрат 3-10

Кокс 0,5-2,5

Отходы высоколегированных сталей Остальное

Ванадийсодержащий шлак присаживается для введения ванадия в легирующий расплав. Если присаживать его менее 12%, то содержание ванадия в сплаве будет низкое и. использовать его в этом случае невыгодно.

Присадка ванадиевого шлака в количестве более 20Х приводит к образованию большого количества шлака, в связи с чем ухудшается извлечение ванадия, кроме того, при этом повышается содержание марганца в сплаве выше концентрации его в стали. Отходы абразивной зачистки содержат легирующие элементы и карбид кремния, который в данном случае

1 является восстановителем ванадия из ванадийсодержащего шлака и исключает необходимость использования металлов восстановителей (ферросилиция, алюминия). Количество отходов абразивной зачистки не должно быть менее 6%,так как при уменьшении его ниже 6Х наблюдается ухудшение степени восстановления ванадия из ванадиевого шлака и меньше вносится легирующих, содержащихся в этих отходах. При увеличении количества отходов абразивной зачистки более

15Х ухудшается технологичность процесса, которая проявляется в увели чении количества шлака, его окис- . ленности и повышении содержания

Si0 что, в свою очередь, снижает степень извлечения ванадия.

Расход молибденового концентрата должен обеспечить с одной стороны, минимально допустимое содержание молибдена в стали, чем и поясняется нижний предел, а с другой стороны не ухудшить усвоение легирующих

5 из шихты, так как концентрат является окислителем.

В связи с тем, что на опытных плавках при расходе молибденового концентрата выше 10Х наблюдали умень шение усвоения легирующих, то ограничили количество его в шихте 10%.

Кокс присаживали как дополнительный восстановитель. Если вводить его в шихту в количестве менее

0,5%, то не обеспечивается необходимая степень восстановления ванадия иэ ванадиевого шлака и молибдена из концентрата. При расходе кокса бо лее 2,5% увеличивается содержание

20 углерода в сплаве,. что при дальнейшем использовании приводит к технологическим осложнениям.

Пример. Опытные плавки по получению легирующего сплава проводят. в 10-тонной дуговой печи, ЭСПИ-2 3М3

После выпуска предыдущей плавки и заправки печи на подину загружают

150 кг кокса, на него 700 кг молибденового концентрата, !000 кг отхоЗО дов абразивной зачистки, 1500 кг ванадийсодержащего шлака и отходы высоколегированных сталей (844). Загруженную в печь шихту расплавляют, расплав дополнительно обрабатывают отходами алюминиевого производства в количестве 8 кг/т и выпускают из него в ковш. Получают легирующий сплав следующего состава,%: С 0,95;

Мп 0,25; Si 0,38; S 0,019; P 0,022;

4 Cr 4,7; Мо 4,1; W 4,04; Ч 1,98.

В дальнейшем легнрующий сплав используют при выплавке быстрорежущей стали Р6АИ5. Полученный сплав загружают в 10-тонную печь. Допол4 кительно в печь вводят ферромолибден и ферровольфрам в количестве, необходимом для получения готовой стали (ферромолибдена 220 кг, ферровольфрама 250 кг) и шлакообразующие (известь 100 кг, шамот 30 кг), затем загруженную шихту расплавляют, Шлак.раскисляют порошком алюминия (15-20 кг) и плавку выпускают.

Результаты испытаний приведены

55 в таблице .

1113417

М О1 л л

Ю л л сч л о м cv

* л

Я)

Ch Ch

° »

° \ л сЧ Ch

Ch СО

° O л л м

ОЪ Ch

« .00 л сч о

О1 Ch ссЪ М л л ссЪ л сО с0

03 о

«Ф - f сь ж с 4 с Ъ л о о

« м м л л о о о сЧ»ъ

I л л о о

v 1

I а О 1 сч о

° ° о а

Ц

Гч о

ОЪ л о о о ссЪ

« л о

ФГЪ л л о о л о сс\ ссЪ

Ch O л л

Q «

О ссЪ.О со л

ОО л о

Ф

W I о

Еч

C Id V

I l

1 1 (Ф

v o о х

f«ф

v o о х

& Э

v o о х

Ф

I ссЪ иЪ сО 1 л «,С о сч м о л о м

dȔ

О

Щ .Е

Ы о

Ь4 сСЪ СО сЪ a e

-г о

-I V

I о ю

W O, Id W X IlO Х cd & Ю

С.1 CO < Л e O Ch

1 л

I

cd 1

Ф 2Ч„

kf (nl

1 со О . О с1 сч О л

«с 4 т

Э Ф о о х «»

N x о. э

m и х

cd

lO

3 О

И о о х v

Е Я

О х

1 3 х о ц х о е

1 х (U

$ E

L Ю о а

I

I

1

I !

I 1

Id К .4 4>

m cd а сб жх 1Хс, М О CO ci л л л л л

CO сСЪ С Ъ 4)

10 Ch ОЪ Ch Ch

Ch О О л л л л л

СО Л ОЪ СО Л

ОЪ О1 О\ Ch Ch 1

c»I e В О сЪ л л л л

»с Л С»1 O

ОЪ Ch Ch ОЪ Ch

О 1 !

1 сч 1 о

СоставительИ. Олесеюк

Редактор Т. Веселова Техред M.Tenep

Корректор А. Обрячар

Заказ б531/21. Тирак 539

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

1 1113417 8

Использование предлагаемой иихты около 60 руб/т. Дополнительные распоеволяет по сравнению с прототи- ходы на выплавку легирующего спла вом сократить расход раскислнтелей ва составляют около 50 руб/т. Та (А1 на 2-3 кг/т, ферросилиция на ким обраэом, оаидаемый экономический

5-6 «г/т) и февросплавов (ферромо" g эффект 10 руб/т. При годовой обьеме либдеиа на 3 кг/т, ферровольфрама выплавки быстрорехущей стали порядка 2 кг/т, феррохрома на 5 «г/т, ка 10000 т в год. экономический . феррованадия иа 4 «г/т) и сэкономить эффект составит 100000 руб, г