Способ легирования стали в ковше

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )4 С 21 С 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYQAPCTBEHHblA КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3806326/22-02 (22) 31.08.84

;(46) 15.03.86. Бюл. ¹ 10 (7 1) Уральский научно-исследовательский институтчерных металлов,Зестафонский завод ферросплавов им. Г. Николадзе иРуставский металлургический завод (72) А.А.Грабеклис, Г.В.Кашакашвили, Н.Н.Власов, Л.А.Смирнов, В.В.Мосиашвили, С.А.Леонтьев, И.А.Арабули и Т.В.Ахобадзе (53) 669. 18.046.553(088.8) (56) Чубинидзе Т.А. и др. Промышленное опробование шлака силикомарганца для рафинирования мартеновской стали. В кн.: Материалы республиканской. научно-технической конференции молодых ученых. Институт металлургии

АН Груз.ССР, Тбилиси, l974, с.3-4.

Власов Н.Н. и др. Применение шлака от производства силикомарганца для обработки стали. В кн.: Шлаки черной металлургии. г.Свердловск, т. 37, 1980, с ° 103-106.

„.,SU„„321 886 (54) (57) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ

В КОВШЕ, включающий обработку стали во время ее выпуска шлаком от производства марганцевых ферросплавов, отличающийся тем, что, с целью повышения усвоения марганца и кремния сталью при ее легировании, совместно со шлаком от производства марганцевых ферросплавов сталь обра. батывают марганцевыми ферросплавами при соотношении масс шпака от производства марганцевых ферросплавов и марганцевых ферросплавов (0,200,85):1, а затем обрабатывают крем-. нистыми ферросплавами °

1217886

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали, и может быть использова: но для внепечной обработки стали в ковше на выпуске ее из сталеплавильного агрегата.

Целью изобретения является повышение усвоения марганца и кремния сталью при ее легировании.

В предлагаемом способе марганцевые ферросплавы вводятся в ковш совместно со шлаком от их выплавки при соотношении сплава к минеральной части 1:(0,20-0,85), причем загрузка их в ковш производится во

15 время выпуска -плавки перед вводом кремнистых ферросплавов.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Шлаки от производства марганцевых ферросплавов имеют низкие температуры плавления (1230-1300 С), содержат незначительное количество окис,лов железа, что позволяет использовать их в качестве флюса с высокими рафинирующими способностями при обработке стали в ковше. Образующийся на поверхности металла слой расплава с низкой теплопроводностью (за счет высокого содержания кремнезема) предохраняет металл от переохлаждения и спосббствует более полному усвоению марганца и кремния, вводимых в виде ферросплавов. Содержащаяся в шлаке закись марганца оказывает З5 положительное влияние на перераспределение марганца между металлом и шлаковой фазой.

Использование смеси с соотношением сплав/шлак более, чем 1:0,20 40 нецелесообразно, так как количество шлака в этом случае недостаточно для образования. устойчивого шлакового покрова, что приводит к повышению теп". лопотерь с поверхности металла и уве- 45 личению угара марганца и кремния.

Если это соотношение менее, чем

1:0,85, то значительно ухудшается усвоение легирующих элементов за счет разбавления сплава шлаком, а, 5О значит, и увеличения потерь микровключений сплава в массе шлака. Кроме того, в этом случае возрастает загрязнение металла серой и снижается температура обрабатываемой стали, а при использовании в качестве легирующе го сплава силикомарганца увеличивается вероятность- расхода части кремния этого сплава на восстановление марганца из шлака, что приводит к необходимости дополнительной присадки кремнистых ферросплавов.

Для подтверждения эффективности предлагаемого способа легирования обработке подвергался металл следующего химического состава: С 0,2 1;

Si 0,05; Nn 0,09; Р 0,017; S 0,030.

После нагрева в электродуговой печи емкостью..500 кг до 1590-1610 С металл сливался в ковш емкостью 80 кг.

В опытах использовали стандартный силикомарганец с содержанием марганца

71,8Х кремния 16,5 .. Шлак от выплавки этого сплава содержит, : SiO <

44,6; СаО 14,0; ИпО 25,16; Ng0 2,29;

А1 0з 5,53; Ге„щ 1,15; S 0,78, Сплав и смеси его со шлаком вводили в ме- . талл во время выпуска плавки из печи перед присадкой ферросилиция. Количество силикомарганца задавали из расчета содержания его в готовой стали 0,55Х и с учетом среднего угара марганца 15 . Количество ферросилиция ФС65 — 0,1Х от массы обрабатываемой стали, Химический анализ образцов стали после обработки позволил определить интервал концентраций силикомарганца в шлаке, при котором усвоение марганца и кремния максимальное, при минимальном переходе серы в металл. Наиболее благоприятные условия для легирования создаются при использовании смеси с соотношением сплав/

/шлак 1:(0,20-0,85) или 83-54Х сплава в шлаке. Внутри этого интервала степень усвоения марганца 93,3—

98,7, кремния 85,7 — 91,4Х, тогда как вне предлагаемых пределов усвоение марганца не превышает 87,6Х, кремния — 80,8 . В то же время переход серы в металл из минеральной составляющей смеси заметно возрастает уже при соотношении сплавак шлаку,, равном 1:1,00, значительно увеличиваясь при дальнейшем росте относительного содержания шлака. Так, прирост содержания серы в металле посж

< его обработки смесями с соотношением менее, чем -1:0,85 составил в среднем 0,0049 в расчете на 1Х задаваемого шлака, а использование шлакометаллических смесей в пределах 1:(0,20-0,85) снизило переход серы в сталь почти наполовину.

1217886

При больших относительных количествах шлака в смеси (соотношение сплав/шлак менее, чем 1:1,00) идет процесс восстановления марганца иэ окислов шлака кремнием силикомарганца, в результате чего резко ухудшается полезное использование кремния сплава, так как основная масса мелких корольков восстановленного марганца запутывается в шлаковом расплаве и не контактирует с легируемым металлом.

Предлагаемый способ легирования

5 стали в ковше обеспечивает повышение использования марганца и кремния, снижение содержания в стали серы и эффективную утилизацию отходов производства марганцевых сплавов.

Химический состав металла и степень усвоения марганца и кремния после обработки его шпакометаллическими смесями

Соотношение металл/

/шпак в смеси для об работки металлаХимический состав металла, мас.Х Степень усвоения, С Si Nn P S

Т"

Металл до обработки

0,21 0,05 0,09 0,017

0,030

Металл после обработки

0,19 0,17 0,55 0,020 0 031 87,6 68,6

86,6 74,3

0,19 0,18 0,55 0,018 0,032

0,20 0,20 0,58 0,018 0,032

О, 18 0,20 0,59 0,021 0,033

0,19 0,21 0,61 0,020 0,033

0,21 0,21 0,59 0,020 0,034

0,21 0,20 0,58 0,019 0,034

1:0,85

1:1,00

1:1,25

1:2,00

Известный способ

0,20 0,19

0,51 0,021 0,038

0,19 0,16

0,49 0,022 0,040

0,20 0,13 0,49 0,024 0,044

0,20 0 17 0 53 0,022 0,030

Составитель К.Сорокин

Редактор Т.Парфенова Техред С.Мигунова Корректор A.Tÿñêî

Заказ 1082/31 Тираж 552 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

1;О 10

1:0,15

1Э0,20

1:0,25

1:0,50

1:0,75

93,3 85,7

95,2 85,7

98,.7 91,4

95,2 91,4

93,8 91,4

81,5 80,0

78,3 62,9

78,3 55,7

83,8 68,6