Способ выплавки подшипниковой стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки подшипниковой стали с внепечной обработкой. Целью изобретения является повышение качества металла, снижение тепловых потерь, повышение производительности процесса и снижение себестоимости металла. Способ выплавки включает вакуумшлаковую обработку металла. Рафинировочный шлак с FEO 0,8-1,2% наводят в печи. За 7-15 мин до вакуумшлаковой обработки 20-60% металла обрабатывают шлаком с FEO менее 0,8%. Остальной металл обрабатывают шлаком с FEO 5-7%. Кратность шлака составляет соответственно 0,095-0,105

0,06-0,08 и 0,015-0,045. Способ снижает себестоимость стали, количество включений с 7,7 до 2,2%, длительность обработки с 20 до 14 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4472969/23-02 (22) 20.06.88 (46) 07.01.90. Бюл. У 1 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) В.П. Денисенко, Ю.А. Коваль, М.В. Боревская и. В.А. П1евченко (53) 669.18.27(088.8) (56) Воинов С.Г., Шалимов А.Г., Косой А.Ф. Рафинирование металла синтетическими шлаками.-Y..: Металлургия, 1970, с.464.

Морозов А.Н., Стрекаловский М.N.

Чернов Г.И. Выпечное вакуумирование сталей .-М.: Металлургия, 1975, с. 288.

Мурин Ф.В., Лысенко И.Д., Хитрик А.М. Производство подшипниковой стали с выпечным рафинированием в вакууме и столбе шлака. — В сб.Ин- струментальные и подшипниковые ста ли. М., Металлургия, 1980, В 5, с. 44-50.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки подшипниковой стали с внепечной обработкой.

Целью изобретения является повышение качества металла, снижение тепловых потерь, повьппение производительности процесса и снижение себестоимости металла.

Выплавляют подшипниковую сталь в

20-тонной электродуговой печи . В период доводки металла в печи наводят основной восстановительный шлак с массовой долей Fe 0,8-1,2Х в коли„„Я0„„1534063 A 1 (51)5 С 21 С 7/10

2 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ПОДШИПНИКОВОИ

СТАПИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки подшипниковой стали с внепечной обработкой. Целью изобретения является повьппение качества металла, снижение тепловых потерь, повьппение производительности процесса и снижение себестоимости металла.

Способ выплавки включает вакуумшлаковую обработку металла. Рафинированный шлак с FеО 0,8-1,2Х наводят в печи. 3а 7-15 мин до вакуумшлаковой обработки 20-607 металла обрабатывают шлаком с FeO менее

0,8Х. Остальной металл обрабатывают шлаком с FeO 5-77.. Кратность шлака составляет соответственно 0,0950,105; 0,06-0,08 и 0,015-0,045. Способ снижает себестоимость стали, количество включений с 7,7 до 2,2Х, длительность обработки с 20 до 14мин.

1 табл. честве 7,0-8,0. В приемный ковш выливают 5,0-6,0 т рафинированного-шлака из печи и затем 20-30 т исходно-: го металла за 2 мин (14 т/мин). Ос- тавшиеся 40-50 т металла и 2-3 т шлака выливают из печи в передаточный ковш, который устанавливают на вакуум-камеру, а приемный ковш подводят под патрубок. Создают разрежение в вакуумной камере и проводят вакуум-шлаковую обработку 40-50 т.металла за 12 мин (3,5 т/мин).

Ферросилиций вводят на струю металла и шлака при сливе металла и

1534063 рафинированного. шпака из печи в при1 емный ковш. Массовая доля FeO в дан ном шлаке уменьшается и составляет

< -0,8%. Затем для повышения окислен5 ности оставшегося в печи шлака осуществляют присадку в печь окатышей (агломерата„ железной руды) в количестве, обеспечивающем массоую долю

Fe0 5,0-7,0%. !

О

Оставшийся металл из печи вместе

r подготовленным таким образом шлаком выливают в передаточный ковш и

:;осуществляют вакуум-шлаковую обработку полностью нераскисленного металла. «5

Наведение основного рафинированного шлака в печи с массовой долей

Fe0 менее 0,8Х требует дополнительного (ненужного) расхода раскисличе.лей, более 1,2% приводит к ухудшению 20 процессов десульфурации в приемном ,ковше °

Обработка, металла в приемном ковше шлаком с массовой долей FeO более

0,8Х также ухудшает процесс десуль- 25 фурации. Массовая доля ГеО в шлаке в передаточном ковше менее 5Х не способствует формированию полностью ггереокисленного металла перед вакуумированием, более 7% приводит к переокислению исходного металла.

Кратность шлака в печи менее 0,095, в приемном ковше менее 0,060, в передаточном ковше менее 0,015 приводит к недостатку количества шлака, необ35 ходимо для успешного протекания процессов рафинирования в ковше и при вакуум-шлаковой обработке, Кратность шлака в печи более 0,105, В приемном ковше более О 080 в пере 40 даточном ковше более 0,045 ведете к снижению производительности процесса и к перерасходу рафинировочного шлака, Период времени менее 7 мин обработки металла в передаточном и приемном ковшах приводит к незавершенности предварительного процесса рафинирования, более 15 мин — к повышению тепловых потерь „

Обработка в приемном ковше рафинированным шлаком количества металла более 60% от исходного приводит к повышению загрязненности стали окисными включениями из-за возрастания массовой доли кислорода ..в металле.

Яфработка в приемном ковше шлаком ко-" личества металла менее 20% от исходного ведет к увеличению содержания нитридных и глобулярных включений из-эа возрастания массовых долей. кальция и титана в стали. Кроме того, в этом случае увеличивается опасность ! заваривания днища приемного ковша металлом вследствие его недостаточно го количества, Присадка кремния в приемный ковш позволяет удалить кальций, растворенный в ферросилиции, поскольку присадка кремния осущестлвяется в нераскисленный металл, а также подвергнуть вакуумированию полностью нераскисленную сталь, находящуюся в передаточном ковше.

Благодаря организованной степени взаимодействия металла и шлака в предлагаемом способе уменьшается переход кальция н титана иэ шлака в металл, который компенсирует некоторое возрастание массовой доли кислорода в готовом металле.

Объединение в оптимальном соотношении быстротечного процесса (слив металла и шлака из печи в передаточный ковш) и более дпительного процесса (вакуум-шлаковой обработки шлаком, находящимся в передаточном ковше) приводит к заметному сокращению длительности обработки и снижению тепловых потерь по сравненик с известным способом.

Обработка металла в ковше рафини- . рованным шлаком удаляет сульфидные включения, часть окисных и насыщает в незначительной степени металл кальцием и титаном вследствие малого времени и поверхности контакта фаз .Вакуум-шлаковаяобработка удаляет значительную часть окисных и сульфидных включений, но значительно насыщает металл кальцием и титаном вследствие значительной поверхности и времени контакта фаз.

Рациональная органиэация двух процессов с большен и меньшей интенсивностью взаимодействия металла и шпака рациональным образом перераспределяет потоки кислорода, серы из металла в шлак и титана, кальция из шпака в металл, что приводит к улучшению качества металла.

Повьппению качества металла способствует также длительная выдержка части металла, находящегося в приемном ковше в процессе транспортировки и вакуум-шлаковой обработки, дополнительное перемешивание этой части металла рафинированным шлаком, находящимся в цатрубке и приемном ковша, и двойная обработкд части . металла вначале в передаточном ковше шлаком и затем на агрегате вакуумшлакового рафинирования, а гахже рациональное легирование и раскисление металла кремнием.

Параметры способа представлены в таблице.

В качестве оценки нитридных включений (нитридов титана) обосновано взята массовая доля титана в металле.

Перенос подготовки рафинированного шлака из специального шлакоплавильного агрегата в дуговую печь сниидет себестоимость получаемой стали.

Таким образрм, предлагаемый способ выплавки подшипниковой стали с вакуум-шлаковой обработкой позволяет по сравнению с известным снизить массовую долю титана с 0,008 до О,ООЗХ процент образцов с баллом более 2,0 по глобулярным включениям с 7,7 до 2,2Х, длительность обработки с 20 до 14 мин, тепловые потери с 100 до

80 С при несущественном увеличении о

1534063 6 количества образцов с баллом. более

2,0, по оксидам — с 2,2 до З,ЗХ. формула изобретений

Способ выплавки подшипниковой стали, включающий выплавку стали в зле ктродуговой печи, ракисление, и рафинирование металла с наведением рафи1 нированного шлака, перелив B переда- точный и приемный ковши вакуум-шлаковую обработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыиения качества металла, снижения тепловых потерь, повышения производительности процесса и снижения себестоимости металла, рафинированный шлак кратностью

0„095-О,105 с массовой долей FeO 0,81,2Х наводят в электродуговой печи в период доводки, а за 7-15 мин до начала вакуум-шлаковой обработки осуществляют рафинирование Ю-60Х исход,ного металла в приемном ковше рафи\

I нировочным шлаком, кратностью 0,060,08 и массовой долей Fe0 менее 0,8Х, остальной металл обрабатывают в ередаточном ковше рафинированным шлаком кратностью 0,015-0,045 с массовой долей Ре0 5-7Х.

-е

И-ИЯИИИИИ И -Я- ИИЗЗИИИИ ИЯЛИ.ЗИИ"-И««««««««««««««. ° «««««««««

883388888 са и — и пппп мсъnм

883838383883 оооо оооооооо

«8 ъ чс и м и

° б б о ооооос оооооооооо о

«Сч CO CV СЧ О

Р м «ъ n tv сч и с4 (4 mm van t4 «

CV CV CV IV CV СЧ CV

К (VIVIV«aO(4 а

СЧ IV CV (4 М СЧ

tv m n « tv tv cv oI c4 с4 c4 tv б

cv tv м м cva tv с4 (4 п (4 сч и

МС М (4 ЧС

IV IV (4 CV с» л са««мса««Ф ам(0«««

° б ° » ° мъ «««««««мъ мс «««« (аоо«ео В

««««мъ чс «

«aO CO CV CO «««CV «««

«мъамь с с««а««а м -эсч б чъ мъ .а «

c4nсчnconм аcvеа асчмм

* ° ° V ° ° ° м м м мъ м ««м м м м мea tv аnnnennм с \ ссс 4l «n n n n «с ъ с ъ с ъ

e oa an n m o n n vo tv а

° °

«мммюсмммъсь с сч — мъ са

«мсл

«мъмслас ь ь о ь о

D ь о о о

° б ооооо

an о мЪ

CI о ба ъ м

»ооь мЪ о мъ о

ОЪ о оо б оо

CI о о а co o tv -с б

oo-I о о оо — и

CI рм(8ь «3 ооа о оо о о ь о

С» ь о с о о о л о о о о о мс Ьа t

ooo о с

CI

883 З8 ооооо *

o e g мъ g ооооо о

СЪ

D о с ь о о о о о с о о