Способ рафинирования стали

 

СПОСОБ РАФИНИРОВАНА СТАЛИ, включающий продувку металла хлорсодержащими соединениями с помощью нейтрального газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения рафинирования стали и санитарных условий труда, обработку металла хлорсодержащими соединениями производят после наведения на поверхности металла шлакометаллического расплапа содержащего фторидный шлак с добавкой кальция.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИМ

РЕаЪБЛИК ае oDl

ЗО9 C 21 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3471760/22-02 (22) 19.07.82 (46) 15.09.84. Бюл. М- 34 (72) Э.А. Иванов, P.С. Клебанов, А.М. Лукьянов и С .Ф. Харичев (53) 669.18.046.5-982(088.8) (56) 1. "Известия высших учебных заведений. Черная металлургия", 1977, Ф 5, с. 65.

2. Авторское свидетельство СССР к- 515799, кл. С 21 С 7/02,С 21 С 1/02, 1976. (54) (57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИН включающий продувку металла хлорсодержащими соединениями с помощью нейтрального газа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения рафинирования стали и санитарных условий труда, обработку металла хлорсодержащими соединениями производят после наведения на поверхности металла шлакометаллического расплава содержащего фторидный шлак с добавкой кальция.

1113419

Изобретение относится к метаплур. гии и может быть использовано при производстве высококачественных сталей.

Известен способ рафинирования металла шлакометаллическим распла- вом, содержащим фторидный шлак с добавкой кальция f1) .

Недостатком указанного способа .является повышенное в металле содер- 10 жанне серы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ рафинирования стали, включающий продувку 15 металла хлорсодержащими соединениями с помощью нейтрального газа f2) .

Недостатками этого способа являются сравнительно низкая степень рафинирования металла от примесей, 20 так как большая часть хлора, образующегося при разложении хлористых соединений, уходит через шлак в атмосферу. Кроме того, происходит загрязнение окружающей среды хлор- 25 содержащими продуктами реакции, что затрудняет широкое использование известного способа.

Цель изобретения — улучшение ра30 финирования стали и санитарных условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования стали, включающему продувку металла хлорсодержащими соединениями с помощью нейтрального газа, 1обработку металла хлорсодержащими соединениями производят после наведения на поверхность металла шлакометаллического расплава, содержащего фторидный шлак с добавкой кальция.

П р и м е, р. Рафинирование стали марки Р6М5 производят в индукционной печи ИСТ-0,5 емкостью 500 кг.

После диффузионного раскисления металл нагревают до 1600 С, после

О чего производят принудительное удаление шлака. На поверхности расправленного металла наводят шлакометалличеекий расплав в количестве 35 кг путем присадки 28 кг окиси кальция, 5,25 кг фтористого кальция и 1,75 кг кальция. После наведения шлакометаллического расплава в металл на глубину 250 мм от поверхности металла опускают огнеупорную трубу с внутренним диаметром 10 мм, на конце ко торой установлена пористая пробка.

Через трубку производят продувку металла аргoHQM в смеси с четыреххлористым углеродом в соотношении . 1:2, при этом расход дутья составляет 15 л/мин. Продувку металла укаэанной смесью осуществляют в течение 5 мин, прн этом общее количество четыреххлористого углерода, вводимого в металл, составляет ), 5 кг.

Четыреххлористый углерод, попадая в металл, под воздействием высокой температуры разлагается на углерод и хлор. Цветные примеси (мышьяк, медь, цинк, олово и др.), содержащиеся в металле и имеющие большее сродство к хлору, чем железо, взаимодействуют с хлором, образуя соответствующие хлориды, которые вследствие интенсивного перемешивания металла аргоном удаляются в шлакометаллический расплав. Часть хлора, которая не успела прореагировать в металле, попадает в шлакометаллический расплав, где соединяется с кальцием с образованием хлорида кальция, который остается в шлакометаллическом расплаве, что приводит к увеличению активности кальция в расплаве и, как следствие, к повышению рафинирующей способности шлакометаллического расплава, что, в свою очередь, приводит к снижению содержания серы и фосфора в металле.

Вследствие высокого сродства кальция к хлору весь хлор, попадающий в шлакометаллический расплав, связывается в хлористый кальций и не посту пает в окружающую среду.

В тигельной индукционной печи емкостью 500 кг выплавляют три опытные плавки стали марки ст25 на шихте одного химического состава (прутки стали марки ст25),Х: сера

0,027, фосфор 0,019, медь О, 11.

Металл первой плавки продувается хлористым водородом с помощью аргоса. Продолжительность продувки 5.мин.

Количество введенного за это время н металл хлористого водорода 0,45 кг.

Металл второй плавки обрабатывается шлаком в количестве 35 кг, со— держащим 807 фторида кальция и 20Х окиси кальция и сплавленным с металлическим кальцием в количестве 87 от массы шлака, Металл третьей плавки продувается аргоном в смеси с четыреххлористым углеродом в соотношении 1:2, при

Результаты анализов представленЫ в таблице.

Содержание хлора в окружающей атм, мг/м

Содержание в металле после обработки,X

Способ обработки

Си

Продувка металла хлорсодержащим соединением беэ наведения шлакометаллического расплава

4,0

0,05

0,013 0,018

Обработка металла одним шлакометаллическим расплавом

0111

0,022 0,008

Продувка металла хлорсодержащим соединением после наведения шлакометаллического расплава 0,012 0,009

0,03

«)

Величина предельно допустимой концентрации хлора в атмосфере составляет

1 мг/м (ГОСТ 12.1005, табл. 4).

Составитель К. Сорокин

Редактор Т. Веселова Техред А.Кикемеэей Корректор Е. Сирохман

Заказ 6531/21 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 11134 этом расход дутья составлял 15 л/мин, а длительность продувки 5 мин. Параллельно с продувкой металл этой плавки обрабатывается шлакометаллическим расплавом в количестве 35 кг, содержащим 28 кг окиси кальция, 5,25 кг фтористого кальция и 1,75 кг металлического кальция (по предложенному способу).

Предложенный способ рафинирова3

Ния стали обеспечивает более глубокое удаление из металла вредных примесей при практически полном отсутствии загрязнения окружаннщей среды.

19 4

На всех трех плавках отбира1

: ют пробы дпя определения химического состава, при этом на . первой и в третьей плавках дополнительно производят KQHtpGllb ат мосферы.

Экономический эффект от использования предложенного способа рафинирования стали по сравнению с известным составляет 12 руб/т стали.

Предлагаемый способ позволяет снизить количество брака до 0,5Х.