Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали
Изобретение может быть использовано в металлургии при выплавке коррозионностойкой стали. Сущность: в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию коррозионностойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 38-40 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй ковш посредством присадки смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1: :(0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титадасодержащих материалов массой 10- 20 кг/т стали, а после слива 20-40;Й массы всей плавки во второй ковш присаживают остальное количество титансодержащих материалов.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з С 21 С /52
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "
К ПАТЕНТУ
ГОСУДАРСТВ Е Н Н ОЕ ПАТЕ НТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4871341/02 (22) 02.10.90 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) А.В.Шурыгин, Ю.В.Гавриленко, В.К.Комельков, Г.И. Громов и И.И.Быстров (73) Череповецкий металлургический комбинат (56) Авторское свидетельство СССР
М 1068494, кл. С 21 С 5/52, 1984.
Авторское свидетельство СССР и 1126611, кл. С 21 С 5/52, 1984.
Журнал "Сталь" Р" 6, 1986, с. 30-31 (54) СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ И ЛЕГИРОВАНИЯ ТИТАНОИ КОРРОЗИОННОСТОйКОИ CTA"
ЛИ (57) Изобретение может быть использовано в металлургии при выплавке коррозионностойкой стали. Сущность: в
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве коррозионностойких сталей в дуговых электропечах.
Целью изобретения является увеличение степени десульфурации стали и усвоения титана и хрома.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали, включающем выпуск из дуговой печи металла со шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш, „„ЯЦ„„1777610 Д3 процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию коррозионно" стойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 38-40 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй ковш посредством присадки смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1:
:(0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титаносодержащих материалов массой 1020 кг/т стали, а после слива 20-404 массы всей плавки во второй ковш присаживают остальное количество титансодержащих материалов.
1 «„ присадку во второй ковш титансодержащих материалов и продувку металла О во втором ковше инертным газом, сначала в процессе выпуска плавки из (,.) дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию кор-,фВ розионностойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 3840 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во вто!
777610 рой ковш посредством присадки смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1:(0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титансодержащих материалов массой
10-20 кг/т стали, а после слива 20403 массы всей плавки во второй ковш присаживают остальное количество титансодержащих материалов.
Введение смеси из извести и кремния до выпуска плавки массой менее
38 кг/т стали не позволяет получить повышенное восстановление хрома из шлака конца кислородной продувки.
При массе данной смеси свыше
40 кг/т степень восстановления хрома и первичной десульфурации стали практически не увеличивается.
При доле кремния менее 0,5 ухудшаются условия восстановления хрома из шлака вследствие недостаточной 25 раскисленности системы металл-шлак.
При ее значениях более 0,6 возрастает вероятность получения содержания крем-, ния в готовой стали выше верхнего предела, который, например, для стали О
12Х18Н10Т равен 0,80 .
Применение меньшего, чем 4 кг/т, количества десульфурирующей смеси при переливе не позвляет существенно снизить концентрацию серы в стали. Введение большего, чем 10 кг/т ее количества.,практически не влияет на увеличение степени десульфурации, а приводит лишь к избыточному расходу извести и плавикового шпата и увеличивает вероятность ошлакования титана, особенно при использовании низкопроцентных титансодержащих материалов.
При доле шпата менее 0,3 увеличивается продолжительность растворения десульфурирующей смеси и повышается вязкость получаемого шлака, в результате чего ухудшается протекание де" сульфурации стали при переливе.
При доле шпата свыше 0,6 протекание процесса десульфурации стали практически не улучшается, при этом неоправданно расходуется относительно дорогой и довольно дефицитный плавиковый шпат (цена извести - около
17 руб/т, плавикового шпата - около
160 руб/т).
Ввод титансодержащих материалов на дно второго. ковша массой менее
10 кг/т не позволяет получить содер жание титана в готовой стали в необходимых пределах. Как правило, значения содержаний титана в коррозионностойкой стали в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72 находятся в интервале 0,3-0,83 по массе в зависимости от содержаний углерода. Ввод титансодержащих материалов на дно второго ковша массой. более 20 кг/т не позволяет получить равномерное распределение концентрации титана по объему ковша, Ввод остального количества титансодержащих материалов (сверх 20 кг/т) и десульфурирующей смеси до слива во второй ковш менее 20О массы металла приводит к увеличению вероятности ошлакования титансодержащих материалов и получения неравномерного распределения титана по объему ковша, а при их вводе после слива более 403 массы металла — ухудшаются условия десульфурации стали.
Пример 1. При выплавке стали марки 12Х18Н10Т в 100-тонной дуговой электропечи после расплавления шихты и окислительного обезуглероживания получили металл, содержащий 0,083 углерода, 15,03 хрома, 10,0/ никеля, 0,0253 серы. Угар хрома за кислородную продувку составил 2,4 т. Введя охлаждающие добавки, в печь присадили 2,5 т извести и 2,1 т 653-oro ферросилиция (соотношение извести и кремния 1:0,55), а также после получения однородного жидкоподвижного шлака по всей поверхности ванны феррохром и никель. Шлак в ходе восстановительного периода не скачивали.
После выпуска плавки слили шлак из ковша путем его наклона краном. Остаточная масса шлака составила (замер металлическим шомполом) около
1 т. Химический состав металла в ковше: углерод - 0,093, хром - 17,73, никель - 10,04, сера - 0,0223. Температура металла - 1640 С. Затем начали переливать металл через носок первого ковша во второй сталеразливочный ковш, на дно которого предварительно загрузили 1,5 т 70/-ого фер ротитана. После слива около 303 общей массы металла (определяли визуально) сверху во второй ковш присадили 0,8 т десульфурирующей смеси (0,6 т извести и 0,2 т плавикового шпата) ° После перелива температура
5 17 металла была 1580 С, Произведя продувку стали аргоном через фурму в днище ковша в течение 4 мин, ковш с готовой сталью при температуре мео талла 1540 С подали на разливку. Химический состав полученной стали: углерод - 0,09, хром - 17,5Ô, никель - 10,0i, сера — 0,015i, титан0,60 (одинаково во всех пробах по ходу разливки). Сквозное усвоение хро ма составило 89о, титана - 57, общая степень десульфурации - 40 . Продолжительность плавки была на 15 мин короче, чем на обычной двухшлаковой технологии.
Пример 2. То же, что и в при« мере 1. После ввода охлаждаацих добавок в печь присадили 2,5 т извести и 3,3 т ферросиликохрома марки ФСХ-40 (соотношение извести и кремния
1:0,53). Температура металла после выпуска - 1660 С. На дно второго ковша загрузили 1,5 т 30 -ного ферротитана. После слива 303 массы металла во второй ковш присадили последовательно 2,5 т 30%o-ного ферротитана и
0,6 т десульфурирующей смеси (0,4 т извести и 0,2 т шпата). Температура металла после перелива - 1570 С, после продувки аргоном в течение
30 мин - 1540 С. Химический состав полученной стали: углерод - 0,093, хром — 17,53, никель — 10,01, сера0,0163, титан - 0,60/. Сквозное усвоение хрома — 893, титана - 55, общая степень десульфурации — 364.
Результаты опытно-промышленных плавок, приведенные в таблицах 1-3, свидетельствуют о преимуществах десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали по предлагаемому способу.
Применение предлагаемого способа легирования титаном и десульфурации стали позволит повысить сквозное усвоение хрома с 85 до 89-90 „увели77610
5 !
45 чить производительность печи примерно на 5 . за счет сокращения продолжительности восстановительного перио" да электроплавки в результате перехода на одношлаковую технологию, повысить усвоение титана, использовать при внепечном легировании низкопроцентные титансодержащие материалы, обеспечивать удовлетворительную десульфурацию коррозионностойкой стали. формула и зобрет ения
Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали, содержащей 0,3-0,83 титана, включающий выпуск из дуговой печи металла со шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш, присадку во второй ковш титансодержащих материалов и продувку во втором ковше инертным газом, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени десульфурации стали, усвоения титана и хрома, в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:
:(0,5-0,6) массой 38-40 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй лосредсвом присадки во второй K08lll смсси извести и плавикового шпата в соотношении
1: {0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стал при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стал . титаном во втором ковшс сначала присадкой на дно второго ковша титаносодержащих материалов массой 1,020 кг/т стали, а после слива 20-40 массы всей плавки присадкой во второй ковш остального количества титаносодержащих материалов.
Т77у61о
Таблица 1
Обеспечение содержания кремния в заданных пределах, 3 плавок
1>" варианта
Масса, кг/т
Соблюдение рекомендаций
Соотношение компонентов
Степень десульфурации при выпуске, ф
Сквозное усвоение хрома, кремний известь всего
100
12 7 - 38
14,2 38
13,5 38
13,3 40
15,0 40
14,2 40
13,8 39
13,1 37
14,5 41
12,! 39
15,4 39
С соблюдением
25,3 23,8
3 24,5
4 26,7
5 25,0
6 25,8
7 25,2
23,9
9 26,5
10 26,9
23,6
88 8
87 9
88 12
90 10
89
88 10
85 8
89 12
82
90 8
1:0,5
1:0,6
1:0,55
1:0,5
110,6
1: 0>55
1:0>55
1:0>55
1:0,55
1:0,45
1:0,65
100
100
100
100
100
100
Без соблю" дения 1 00
100
100
Обеспечение равконерюго распределения титана по объему ковша, 4 плавок
Обеспечение
Масса тнтансоМасса десульфуриРукщей снеси, кг/т
Степень десульфурации при переливе, Ф
Й варианта
Масса усвоение титана,2
Соблюдение реконендаций деркащнх натериалоа, введенных на дно 2-ro кована, кг/T содершания титана в эастали, Г данных пределах, Ф плавок
4о
4о
1ОО
1ОО
33 г6
100.100 10
100
10О
100
100
1О
100
1 00
100
lO
1ОО
1О
100 го
6
1ОО
4о
1ОО
100
1ОО
l 00
100 го
1ОО
100
100
100
100
100
1ОО
1ОО
lÎ 1ОО
1ОО
12 100
13 100
14 1оо
15 !00
7о
3о
56
7о
25
100
100
100
100
100
lOO
52,4
Прототип
100 lOO не регламен>ируетсх (тлктическ>
l4-18) Таблица3
Масса, кг/т
М варианта
Соотношение компонентов
Соблюдение рекомендаций
Степень десульфурации, ф при перелиее
Стоимость смеси,руб. известь шпет ВСеГо
3,1 0,9 4
25 1,5 4
2,8 1,2 4
1:0,3
1! 0,6
1:0,45
19,7
28,3
24,0
С соблюде- 1 нием
Масса неталла, слитого во 2-ой ковш до ввода дополнительной навески титансодершащих натериалов и десульфурирующеи снеси 2 обшей нассы
Таблиц а 2
1О
Продолжение табл 3
1777610 всего
«««
Соотношение компонентов
Соблюдение рекомендаций
Стоимость смеси,руб.
Степень десульфурации 1 ф при переливе
Масса, кг/т
И варианта известь шпат
1:0,3
130,2
1:0 7
Без соблю- 10 ( дения
Составитель Л.Иагаюмова
Техред И.Иоргентал
Корректор И.Шмакова
Редактор
Заказ 4131 Тираж Подписное
BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-издательский комбинат "Патент",. r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,!01
7 7 2,3 10
6,3 3,7 10
69 31 1О
48 22 .7
4,4 2,Ь 7
5,4 1,6 7
5,8 1,2 7
4,1 2 9 7
1:0 3
1;0,6
l:0,45
1:0,45
1:0,6
32.
26
28
24
49,9
69,9
61,3 43,4
49,1
34,8
29>1
53,4
