Способ легирования стали

 

СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ титаном при разливке, включающий введение измельченных титансодержащих материалов под струю стали при разливке ее в металлоприемник,, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на легирование стали титаном и утилизации отходов, в качестве титансодержащего материала вводят металлоконцентрат обогащения шлака от производства ферротитана в количестве 0,9-1,4 кг/т стали при содержании титана в метаплоконцентрате 15-40%. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1 9 <И>

4 siy С 21 С 7/00

II

1 ь у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И AB ГОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3659964/22-02 (22) 09.11.83 (46) 07.05.85. Бюл. Ф 17 (72) E.М. Кривко, П.И. Чуб, И.П. Рогачев, К.Д. Ивченко, В.А. Тарасенко, В.В. Несвет, В.Н. Зубов, В.С. Кондратенко и В.Г. Щербинский (71) Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный, институт им. М.И. Арсеничева (53) 66918:621.746(088.8) (56) 1. Бюллетень НТИ ЦНИИ информации и технико-зкономических исследований черной металлургии, 1981, 0 18, с. 4849.

2. Новая технология легирования стали титаном. — "Проспект ВДНХ", Черметинформация, 1983. (54) (57) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ ти-" таном при разливке, включающий введение измельченных титансодержащих материалов под струю стали при разливке ее в металлоприемник, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения затрат на легирование стали титаном и утилизации отходов, в качестве титансодержащего материала вводят металлоконцентрат обогащения шпака от производства ферротитана в количестве 0,9-1,4 кг/т стали при содержании титана в металлоконцентрате

15-40Х.

1154340

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к легированию стали титаном при разливке.

Известен способ легирования стали титаном в ковше путем введения комп- 5 лексных титансодержащих сплавов при выплавке колесно-бандажной стали.

Известный способ позволяет сократить брак колес и снизить расход раскислителей на 0,7 кг/т колесной и 1,0 кг/т бандажной стали jtj .

Однако угар сплавов титана при применении известного способа остается с достаточно высоким.

Наиболее близким по технической t5 сущности и достигаемому эффекту является способ легирования стали ти-, таном при разливке, включающий введе1 ние измельченных титансодержащих материалов под струю стали. Титансо- 20 держащий материал питателем подается иэ дозатора на материалопровод и далее под струю стали, вытекающую из ковша.

Известный способ позволяет меха- 25 низировать процесс легирования, упростить технологию выплавки титансодержащей стали, повысить усвоение титана сталью до 857., обеспечить ста1 бильное содержание его в металле- 12) . 0

Недостатком известного способа является необходимость использования предварительно измельченных дорогостоящих титансодержащих лигатур или. сплавов. Кроме того, при этом не используются вторичные отходы производства титановых сплавов.

Цель изобретения — снижение затрат на легирование стали титаном и утилизация отходов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу легирования стали титаном при разливке, включающему введение измельченных титансодержащих материалов под струю стали

45 при разливке ее в металлоприемник, в качестве титансодержащего материала вводят металлоконцентрат обогащения шлака от производства ферротитана в количестве 0,9-1,4 кг/т стали при содержании титана в металлоконцентрате 15-403.

Иеталлоконцентрат получают путем обогащения шлака от производства ферротитана следующего состава, мас.X: Ti 11- 13; А1 Оэ 70-75;

8i0 О, 1-О, 2; СаО 10-12; MgO 0,.4-3, 2;

Fe0 1,5-2,5.

После обогащения получают металлоконцентрат следующего состава, мас.X: Ti 15-40; С 0,1-0,5; А1 0

3-30; СаО 1-10; MgO 0,1-5; Fe 50-70, Предлагаемый способ легирования стали титаном при разливке опробуют при выплавке титансодержащей стали марки 09Г2 в условиях мартеновского цеха. Высушенный металлоконцентрат

0,9-t,4 кг/т стали вводят самотеком по жестяному желобу под струю металла, выпускаемого из сталеразливочного ковша в центровую с момента появления первых порций металла в изложницах до наполнения их на i/3 высоты, при разливке стали сифонным способом. Сталь разливают в t0,5 т листовые изложницы с прибыльными надс;тавками, установленными на четырехместные поддоны. Температура стали в начале разливки составляет

1480 " 1495ОС. Время наполнения тела слитка 6 -8 мин. После последующих технологических операций (выдержка слитков до стрипперования, стрипперование, нагрев в колодцах обжимного цеха, прокатка на блюминге 1150) металл катают на слябы, которые прокатывают на универсальный лист.

Химический .анализ готового проката свидетельствует о получении титана в пределах 0,021-0,033Х. Механические и служебные характеристики готового проката удовлетворяют требованиям ГОСТ. Степень усвоения титана при применении предлагаемого способа составляет 86-90Е. Это обусловлено наличием в составе металлоI концентрата обогащения шлака от производства ферротитана легкоплавких корольков ферротитана, быстроусваивающихся жидкой сталью, а также изоляцией зеркала металла от атмосферы слоем жидкого шлака, образующегося от расплавления окислов, имеющихся в металлоконцентрате (А1 Оу, СаО, Mg0 и др.), Стоимость металлоконцентрата

100 руб./т, ферротитана 650 руб./т.

Ъкономический эффект достигается за счет замены и экономии дорогостоящего ферротитана металлокзнцентратом.

Результаты легирования стали титаном при разливке по предлагаемому и известному способам приведены в табл. 1 и 2.

1154340

Таблица

Содержание титана в готоСтоимость

Расход ферротитана, кг/т стали

Расход металлоконцентрата обогащения шлака от производства .ферротитана, кг/т, стали

Условные номера плавок (Ст. 09Г2) по способу легирования титаном руб./т стали вом прокате

Предлагаемый способ

0,019

0,021

0,028

0,033

0,033

0,032

0,08

0,8

0,09

0,9

0,11

1,15

0,14

1,4

0,15

1,5

0,9

1,4

Известный Таблица 2

Содержание оксидных 30 включений в металле, Х

Способ

Стоимость легирования, руб./т стали одержани итана в еталлоко ентрате, Х

0,0048

0,0040

0,0037 4р

0,08

1 12

2 15

3 30

4 40 .5 45

0,09

0,14

О, 0038

0,28

0,003Ь

3 P С, Анализ полученных результатов про,-веденных плавок свидетельствует о эф-.

;фективности предлагаемого техническо 5О

ro решения, так как при этом достигается снижение затрат на легирование стали с 0,9 руб./т стали (по известному) до среднего 0 11 руб./т стали.

Кроме того, с использованием металло-Ы концентрата решается проблема утилизации шлаков ферротитанового производства.

Ввод в центровую (при разливке сифоном) металлоконцентрата в количестве 0,8 кг/т стали приводит к снижению минимального необходимого (0,02%) содержания титана в готовой стали до 0,019%.. Ввод в центровую

-металлоконцентрата в количестве

1,5 кг/т стали приводит к росту хи-, мической неоднородности слитка металла между нижним и верхним сечениями слитка по содержанию титана (до 40 отн.Х), а также не способствует дальнейшему росту содержания титана в готовой стали.

Использование металлоконцентрата с содержанием титана менее 15%, например 12Х приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями, содержащимися в шлаковой фазе. Концентрат с содержанием титана более

40% можно использовать для легирования стали, однако,. при этом резко увеличиваются затраты íà его обогащение, следствием чего является увеличение затрат на легирование стали титаном до 0,28 руб./т. Предварительно, по опытной партии титанового металлоконцентрата установлена отпускная цена за 1 т концентрата 100 руб.

Затраты на легирование стали титаном определяют по формуле:

1154340

Составитель К. Сорокин

Редактор Н. Гунько Техред Л.Иикеш Корректор А. Тяско

Заказ 2636/25 Тираж 553,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 где P — расход металлоконцентрата обогащения шлака от производства ферротитана или ферротитана, кг/т стали;

С - стоимость (отпускная цена) 5

1 т титанового металлоконцентрата или ферротитана, соответственно, руб./т °

При использовании металлоконцент о рата 31 =- 0,09 руб./т; 3> = 0,14 руб,/т.

При использовании ферротитана

Зз = 0,9 руб./т.

Экономия составит в среднем

0,79 руб./т стали.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет достичь при производстве ряда титансодержащих сталей экономии 0,79 руб./т стали и утилизировать шлаковые титансо- держащие отходы при производстве ферротитана.