Способ выплавки хромистых и хромоникелевых нержавеющих титансодержащих сталей

 

О П И С А Н И Е н1559963

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.76 (21) 2309600/02 с присоединением заявки . и (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 23.06.77 (51) М, Кл."" С 21С 5/52

Гасурарственный камитат

Саввта Министрав СССР

6D делам изааретений и аткрытий (53) УДК 669.187.25 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Ф. Старцев, Н. Т. Заозерный, Т. M Бабксв, С. С. Попов, В. В. Шматченко, А. T. Перевязко, А. В, Губенко и Г. Д. Данченко

Запорожский электрометаллургический завод «Днепроспецсталь» им. А. Н, Кузьмина

1..: (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ХРОМИСТЪ|Х И ХРОМОНИКЕ ЕВЫХ

НЕРЖАВЕЮЩИХ ТИТАНСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к электрометаллургии стали и может быть использовано при выплавке легированных сталей в основных дуговых электропечах.

Известны способы выплавки нержавеющих сталей в основных дуговых печах переплавом отходов с применением газообразного кислорода, предусматривающие проведение периодов продувки расплава кислородом, плавления феррохрома и рафинирования под известковосиликатным шлаком (1).

Известен способ выплавки нержавеющих сталей в основных дуговых печах методом переплава отходов с применением кислорода, заключающийся в том, что, с целью повышения извлечения хрома из шлака в металл после продувки расплава кислородом вводят ферросиликохром или 45%-ный ферросилиций в количестве 10 — 15 кг на 1 т расплава в смеси с 20 кг/т извести и феррохром. В период плавления феррохрома шлак раскисляют дробленым ферросиликохромом или 45% ным ферросилицием в количестве 10 — 15 кг/т в смеси с 10 — 20 кг/т извести, затем шлак дополнительно обрабатывают порошком 65%ного ферросилиция в количестве 2 — 4 кг на

1 т расплава в течение 25 — 35 мин, после чеIo шлак окислительного периода скачивают начисто. Рафинировочный шлак, наведенный из 15 кг/т извести и 3 — 4 кг/т плавикового шпата, после раскисл ния смесью порошков ферросилиция и алюминия скачивают перед легированием металла титаном (2).

Повышение основности шлака путем ввода

5 в печь посл продувки расплава кислородом

20 — 40 кг/т извести и увеличение расхода ферросиликохрома или 45%-ного ферросилиция (20 — 30 кг/т) позволяет снизить содержание хрома в скачиваемом шлаке до 8 — 10 вес. %

10 через 25 — 35 мин or начала раскисления шлака, Однако при таком способе общее извлечение хрома из IllHxTbl и ферросплавов в практически.; условиях производства не превыша)5 ет 87 — 88 отн. %: увеличение расхода извести до 30 — 40 кг/т для повышения основности шлака и двукратное скачивание его способствует значительному насыщению металла водородом, снижают производительность элек2Э тропечи, усложняют труд обслуживающего персонала. Кроме того, оольшой рàc oä кремнийсодержащих ра скислителей (20 — 30 кг/т) увеличивает содержание кремHttÿ в металле, который существенно понижает пластические

25 свойства нержавеющих сталей, увеличивает отбраковку металла при прокате и снижает выход годного.

Целью изобретения является повышение извлечения хрома и снижение содержания

3Ý вредных примесей в стали.

559963

Это достигается тем, что шлак периода продувки расплава кислородом до ввода феррохрома обрабатывают дроссом электротермического силумина при соотношении извести, ферросиликохрома и дросса силумина

1,00: (0,93 — 0,87): (0,73 — 0,65) в количестве

7,7 — 0,0 кг на 1 т расплава, затем после ввода феррохрома задают дополнительно смесь извести и порошка алюминия, взятых в соотношении 1,00: (0,60 — 1,40), в количестве 1,60—

2,40 кг на 1 т, и шлак не скачивают до легпрованпя стали титаном.

Дросс ctt. 1vlIIII3 является продуктом рафинирования электротермического производства алюминиевокремниевых сплавов и содержит ингредиенты в соотношении, вес. /о . алюминий 20 — 40; кремний 4 — 8; глинозем 49 — 55; криолит 3 — 6; остальное (до 100 вес. о/о) железо, марганец, титан.

Введение на шлак периода продувки расплава кислородом дросса силумина в смеси с известью и ферросиликохромом обеспечивает достаточное снижение активности кремнезема и глинозема, повышает раскислительную способность кремния и алюминия, в результате чего содержание окислов хрома в шлаке через 10 — 12 мин после ввода раскислительной смеси снижается с 27 — 34 вес. о/о до 2 — 3 вес. /о. При этом за счет уменьшения содержания окислов хрома, марганца и железа в раскисленном шлаке периода продувки количество его не превышает 43/о от веса металла.

Расходы дросса силумина, ферросиликохрома, порошка алюминия зависят от фактического содержания в шихте легкоокисляющихся легирующих элементов, состава футеровки печи, расхода ферросплавов, степени окисленности феррохрома и содержания кислорода в расплаве после продувки его газообразным кислородом, В промышленных условиях в основных электропечах емкостью 30 — 50 т при выплавке сталей типа 08-12Х18Н10Т, 0,8-10Х17Н

13М2-МЗТ, 08Х21Н5Т, 08-40Х13 и других проводят испытания способа выплавки нержавеюших сталей.

Выплавку нержавеющих сталей производят следующим образом.

После загорания углерода образовавшийся в период плавления шихты шлак скачивают на 70 — 90 отн. /о и непрерывно подкачивают до снижения содержания углерода в расплаве в пределах 0,20 — 0,15 вес. /о. После продувки расплава кислородом на шлак вводят 9,80—

13,40 кг/т ферросиликохрома, затем 7,7—

100 кг/т дросса силумина и 105 — 155 кг/r извести. После ввода шлаково-раскислительной смеси названного состава в расплав вводят феррохром, никель и при необходимости отходы родственной марки стали. Металл н шлак перемешивают в течение 8 — 10 мин установкой ЭМП и гребками. После ввода в расплав корректирующих добавок, величину которых определяют по результатам анализа

1О !

5 0

25 зз

53

65 двух остаточных проб, отобранных в конце продувки расплава кислородом, в печь вводят раскислительную смесь из извести и порошка алюминия в количестве 1,6:2,4 кг/т, взятых в соотношении 1,00: (0,60 — 1,40), затем шлак скачивают на 70 — 90 отн. /о для легирования стали титаном, которое производят по существующей технологии.

При вводе в печь раскислительной смеси из извести, силикохрома и дросса силумина шлак периода продувки расплава кислородом через 2 — 3 мин становится жидкоподвижным и через 10 — 12 мин после ввода в расплав феррохрома содержание окислов хрома в шлаке снижается с 27 — 34 до 2 — 3 вес. /о.

Шлак сохраняет высокую жидкоподвижность до момента скачивания его для легирования стали титаном. Содержание кремния в металле в период рафинирования составляет

0,25 — 0,35 вес., содержание серы — 0,015—

0,020 вес. .

Использование предлагаемого способа выплавки нержавеющих сталей в основных дуговых печах методом переплава по сравнению с существующими способами обеспечивает повышение извлечения хрома из шихты и ферросплавов с 87 — 88 до 90 — 92 отн. ; уменьшение расхода извести в 2,0 — 2,5 раза, порошка 65 /О-ного ферросилиция в 3 — 4 раза, стабилизацию усвоения титана в пределах

52 — 60 отн. /о, сокращение длительности рафинировки на 25 — 30 мин, облегчение труда сталеваров; улучшение технйко-экономических показателей выплавки нержавеющих сталей и получение экономического эффекта более 5 руб. на 1 т. стали.

Формула изобретения

Способ выплавки хромистых и хромоникелевых нержаве1ощих титансодержащих сталей переплавом отходов с применением газообразного кислорода в основных дуговыхпечах, включающий продувку расплава кислородом, раскисление металла и шлака, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения потерь хрома и снижения содержания вредных примесей в металле, шлак периода продувки обрабатывают дроссом электротермического производства силумина в количестве

7,7 — 10,0 кг на 1 т расплава при соотношении извести, ферросиликохрома и дросса силумина 1,00: (0,93 — 0,87):(0,73 — 0,65), затем после ввода феррохрома на шлак дополнительнозадают смесь извести и порошка алюминия, взятых в соотношении 1,00:(0,60 — 1,40), в количестве 1,60 — 2,40 кг на 1 т и шлак оставляют до легирования стали титаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Типовая технологическая инструкция по выплавке стали и сплавов в основных электропечах -1М-3-1-64.

2. Бородулин Г. М, и Мошкевич E. И. Нержавеюгцая сталь. М., «Металлургия», 1973, с. 1 1 1.