Способ выплавки стали,легированной ванадием

 

О П Й C А Н И Е 1iЦ 62I736

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (b1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,09.76 (21) 2404526/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 02.08.78 (51) М К-! (;21С

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УД1« -9.)87 25 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор:;! изобретения

Ф. С. Раковский, В. И. Довгопол, А. А. Филиппенков, В. А, Ровнушкин и В. А. Мальцев

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (71) Заявитель (54) СГ1ОСОБ ВЫГ1ЛАВ1(И СТАЛИ, ЛЕГИРОВАННОЙ

ВАНАДИЕМ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для выплавки ванадийсодержащих сталей в электродуговых печах.

Легирование рядовых углеродистых сталей ванадием обеспечивает повышение их прочностных свойст в Tip3I

Известны способы лсгирования стали вападн;м зя счет введения феррованадия в конце плавки пли в ковш при разливке 11

Однако высокая стоимость и дефицитность фсррованадия ограничивают его широкое применение.

Для лсгировапия стали ванадием исполь.-,уют также ваняднсвьш шлак, которыи дают в ",àâàëêó или в период плавле- 20 пия совместно с и;HpcTbIo и восстановлением (2, 3).

Однако количество используемого ванадиевого шлака ограничено из-за высокого содержания в нем окислов железа и крем- 25 ния. Кро..!å того, ванадиевый шлак является фондируемым материалом, что сдерживает его массовое применение.

И:,всстны попытки использовать для легирования стали ванадием природнолеги- 30 рованный чугун (4). По известному способу природнолегированный 1угуп вводят в завалку вместе с шпхтой.

Однако в процессе плавки весь ванадий чугуна окисляется и переходит в удаляе-. мый шлак.

Цель изобретения — повышение качества и снижения себестоимости стали за счет уменьшения расхода ферросплавов и легирующих материалов.

Достигают это тем, что по предлагаемому способу природнолегировапный чугун вводят в ванну после обсзуглерожива металла и удаления окпслительного шлака в 1 — 4 приема в течение 2 — 20 мин порциями по 60 — 200 кг/т в зависимости от температуры металла в печи.

Исследованиями установлены следующие максимально допустимые порции чугуна в зависимости от температуры металла в и"чл

Температура Вес порции металла в печи, С чугуна, кг

1600 200

1550 160

1520 130

Увеличение веса порций вводимого чугуна выше указанных значений приводит к нежелательному охлаждению металлической ванны и нарушению технологического

621736 а — 20 кгсм а+20

It кгсм

40 в кгсм

ОЬ3 кгс т> кгс

Способ легирования

Ф % мм2 сма сма см

48,0

47,5

24,0

25,4

2,5

2,6

74,6

74,2

14,2

15,6

3,2

3,6

0,5

0,5

Феррованадием

Чугуном

Формула изобретения

Составитель Е. Буцкий

Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректор Л. Брахнина

Заказ 1462/1 Изд. № 570 Тираж 692

НГ10 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 475

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2 процесса. Время загрузки чугуна одной порцией составляет 2 мин, двумя порциями — 8 мин, тремя порциями — 13 мпн, четырьмя порциями — 20 мин.

Разделение присаживаемого чугуна на большее число порций приводит к существенному увеличению продолжительности плавки и расхода электроэнергии.

При введении чугуна в расплавленную ванну происходит окисление углерода, 10 кремния, марганца, ванадия и других элементов чугуна. Возникающие в процессе окисления МпО и Si02 образуют с закисью железа легкоплавкие соединения и всплывают из металла в шлак. Газообразные 15 продукты окисления углерода обеспечивают интенсивное перемешивание расплава и способствуют удалению неметаллических включений и газов.

В дальнейшем при проведении восстано- 20 вительного периода плавки происходит восстановление ванадия и переход его в сталь.

Примером могут служить опытные плавки стали марки 45ФЛ с содержанием ва- 25 надия 0,1%, проводившиеся в основной электродуговой печи емкостью 0,5 т.

Использование по предлагаемому способу для легирования стали природнолегированного чугуна взамен дефицитного фер- 30 рованадия обеспечивает повышение качества стали, в частности вязкостных и пластических свойств на 4 — 10% и снижение себестоимости 1 т стали на 3 — 5 руб.

Способ выплавки стали, легированной ванадием, в электропечи, включающий расплавление шихты, окисление, рафинировку 40 и легирование расплава, отличающ и йся тем, что, с целью повышения качества стали и снижения расхода ферросплавов и

Добавляют природнолегированный чугун при достижен .н содержания углерода

0,35 — 0,38% после скачивания окислительного шлака. Расход ванадийсодержащего чугуна составляет 277 кг на 1 т металла, а усвоение ванадия сталью — 90%.

Химический состав природнолегированного доменного чугуна НТМК

Содержание элементов, %

С 4,30

Si 0,45

Мп 0,30

1„7 0,40

Cr 0,25

Ti 0,10

P 0,09

S 0,05

Качество полученного металла повысилось по сравнению с качеством металла, выглавляемого с применением феррованадия, так как пластические и вязкостные характеристики стали возрастаюr на 4—

10%.

Механические свойства ванадиевых сталей марки 45ФЛ, выплавленных с использованием феррованадия пли природнолегированного чугуна приведены в таблице легирующих материалов, легирование проводят природнолегированным чугуном, вводимым в металл после удаления окислительного шлака в 1 — 4 приема в течение

2 — 20 мин порциями по 60 — 200 кг/т.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Еднерая Ф. П. Электрометаллургия стали и ферросплавов, М., «Металлургиздат», 1963.

2. Авторское свидетельство СССР № 358374, М,,кл. С 21С 5/52, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР № 394437, М., кл. С 21С 5/52, 1970.

4. Тыжнов В. И. Кремневосстановительный мартеновский процесс, М., 1947.