Способ выплавки нержавеющих сталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскни

Сецналистнческмк

Реснубпни

<1Ц 659628 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(Ы) И. Кл. (22) Зайвлено17.0576.(21) 2362092/22-2

С 21 С 5/28 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Государственный коммтет

СССР но делам мзобретеннй н открытнй (5З) УЛК 669.184..132(088.8) Опубликовано 300479. Бюллетень М 16

Лата опубликования описания 300479 (72) Авторы изобретенна

A,И.Кондратьев, Б.C Èâàíîâ, A-Ф.Каблуковский, A Ã.Øàëèìoâ, Н.A,Òóëèí, В.Г.Капельницкий, А.Г.Зубарев, В.Т.Терещенко

Г.С.Колганов, В.В.Казанский, В.A.Ãðèãîðÿí и A.ß.ÑòîìàõèH

Центральный ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамеии научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина и Научнопроизводственное объединение Тулачермет (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к производству нержавеющих сталей с рафинированием их газовой смесью в агрегате типа конвертор.

Известен способ производства нержавеющей стали, включающий выплавку высоколегированного полупродукта в дуговой печи и продувку его в агрегате типа конвертор смесью

l0 кислорода с газом-разбавителем,(1) .

В указанном способе в качестве газа-разбавителя используется относительно дорогой аргон, расход кото рого составляет в среднем 20 нм /т. 1а . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства нержавеющей стали, ° который вместо аргона :в газовой смеси предусматривает использование водяного пара. По этому способу продувку полупродукта в агрегате типа конвертор ведут в несколько стадий до заданного содержания углерода. И

Цля удаления водорода металл в конце плавки продувают аргоном в количестве 1-2 нм /т (21 .

К недостаткам известного способа выплавки нержавеющей стали с исполь 80 зованием парокислородной смеси следует отнести невозможность определения состава газовой смеси, подаваемой в расплав в зависимости от текущего содержания углерода в расплаве, что вызывает повышенный угар хрома и перегрев металла.

Целью изобретения является получение в готовом металле менее 0,03% углерода при незначительном угаре хрома и предотвращение перегрева м талла °

Поставленная цель достигается тем, что продувку полупродукта ведут при

1400-1600 С смесью иэ 30-60% пара и 70-40% кислорода и при 1650-1750 С вводят в расплав хромосодержащие материалы, продолжая продувку той же смесью до получения в расплаве

0,30-0,45% углерода, после чего изменяют состав газовой смеси до

70-90% пара, 30-10% кислорода и ведут продувку до получения в расплаве 0,12-0,20% углерода, а затем вводят фарромарганец и ведут продувку одним паром до получения в расплаве

0,08-0,005% углерода и при 15501630 С производят предварительное раскисление.

3,65962

Способ опробован в условиях НПО Тулачермет . Жидкий полупродукт с 0,5-1,0% углерода; 0,5-0,7% кремния; 18-20% хрома; и 8-9% никеля заливают в конвертор емкостью 10 т.

Продувку ведут череэ донные фурмы смесью пара и кислорода. Содер- б жанне пара в газовой смеси на серии опытных плавок в различные периоды продувки изменяют от 10 до 100%, кислорода - от 90 до ОЪ, интенсивность продувки изменяют от 0,5 до ll0

4,5 нм7т в 1 мин.

На основании экспериментов установлено, что продувка в три стадии с указанными выше соотношениями пара и кислорода в газовой смеси обеспе- 16 чивает оптимальные условия окисления углерода до соответствующих его концентраций беэ значительного окисления хрома. Использование газовых смесей с содержанием более 40-70% кислорода на первой стадии продувки и более 10-3ОЪ во.втором периоде приводит к значительному угару хрома, а также недопустимо высокому перегреву металла (выше 1750-1800 С). Содер"д6 жания кислорода в смеси ниже укаэанных значений вызывают замедление процесса рафинирования, понижение температуры,металла в пРоцессе процувки H me 1620 1650 С, что в .дополнительные потери хромаНагрев расплава до 1650-1750 С на первой стадии продувки позволяет форсировать процесс рафинирования, а использование присадки хромосодержащих материалов позволяет снизить температуру металла до ойтимальной (1630-1680 С) и обеспечить благопри. ятные условия службы футеровки конвертора. В третьем периоде продувки добавка в смесь,кислорода вообще 40 недопустима из-за повышенного окисления хрома при содержании углерода менее 0,15-0,20%. Присадка ферромарганца в этот период позволяет понизить температуру;,металла до оптималь-45 ной, удалить продувкой паром вносимый ферромарганцем углерод при минимальных потерях марганца.

Способ осуществляется следующим образом. 50

Пример 1. В дуговой печи с использованием недефицитного высокоуглеродистого феррохрома, ферро-, никеля и отходов нержавеющих сталей выплавляют полупродукт, содержащий

1% углерода; 0,5% кремния; 19% хрома;

9% никеля. Жидкий полупродукт выпускают из дуговой печи и переливают в агрегат типа конвертор, в ко тарый предварительно загружают известь. Продувку начинают при температуре металла 1400 С смесью кислорода и пара. При этом содержание пара в смеси составляет 30%. Продув ку укаэанной смесью осуществляют ,цо получения в металле 0,45% углеро 65

8 4 да. Во время продувки при достижении 1650 С вводят ф4.ррохром или! отходы стали типа 18-8 в количестве

20 кг/т. После получения 0,45% угле" рода содержание пара в смеси повышают до 70% и продувают расплав этой смесью до получения в металле 0,20% углерода, после чего вводят ферромарганец из расчета на 2% марганца и продолжают продувку одним паром до получения в металле 0,07-0,08% углерода и при температуре металла

1600-1620 С вводят с интенсивностью

10 кг/т в 1 мин раскислители. После раскисления металл продувают. арго- ном в количестве 1-2 нма/т мин для удаления водорода и плавку выпускают в ковш

Пример 2 ° Также, как ив примере 1, но продувку в агрегате типа конвертор начинают при температуре расплава 1500 С смесью 55% кислорода и 45% пара. В процессе продувки при достижении температуры металла 1700 С в расплав вводят феррохром или отходы выплавляемой марки в количестве 60 кг/т;и продолж жают продувку до получения 0,37% углерода. По достижении указанной концентрации углерода содержание пара в смеси повышают до 80%, продувают расплав этой смесью до 0,16% углерода, после чего вводят ферромарганец из расчета на 2% марганца и продолжают продувку одним паром до получения в металле 0,04% углерода, затем при температуре металла

1500 C вводят с интенсивностью..

30 кг/т в 1 мин раскислители. Заканчивают плавку так же, как в примере

1 .

H p и м е р 3. Так же, как в примере 1, но продувку в агрегате типа конвертор начинают при температуре расплава 1600 С смесью из 60% пара н 40% кислорода. В процессе продувки при достижении температуры металла

1750 С вводят феррохром или отходы выплавляемой марки в количестве

100 кг/т и продолжают продувку той же смесью до получения в металле

О,ЗОЪ. углерода. По достижении укаэанной концентрации углерода содержание пара в смеси увеличивают до 90% и продувают расплав указанной смесью до получения 0,12% углерода, после чего вводят ферромарганец из расчета на 2% марганца и продолжают продувку одним паром до получения в . металле до 1% углерода, йри температуре металла 1630ОС вводят с интенсивностью 50 кг/т в 1 мин раскислители. Заканчивают плавку так же, как s примере 1.

Применение описанного способа выплавки нержавеющей стали обеспечивает высокое усвоение хрома и позы шает качество металла.

Формула изобретения

6596

Способ выплавки нержавеющих сталей, включающий продувку углеродистого высоколегированного полупродукта газовой смесью иэ водяного пара и кислорода и окончательную доводку металла продувкой инертным газом, отличающийся тем, что, с целью снижения угара хрома при низких содержаниях углерода и предотвращения перегрева металла, про- р дувку полупродукта ведут при 14001600 С смесью из 30-60% пара и 70-40% кислорода и при 1650-1750©С вводят в расплав хромосодержащие материалы,продолжая продувку той же смесью до полу- 5

28 6 чения в расплаве 0,30-0,45% углерода, после чего изменяют состав газовой смеси до 70-90% пара, 30-10% кислорода и ведут продувку до получения в расплаве 0,12-0,20% углерода, а затем вводят ферромарганец и ведут продувку одним паром до получения в расплаве 0,08-0,005% углерода и при

1550-1630ОC производят предварительное раскисление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3169058, кл. 75-49, 1965.

2. Патент Англии М 1396317, кл. С 7 Р, 1975.

Составитель В.Здановский

Р дакто З.Ходакова Техоед O.Анлоейко Корректор О.Билак

Заказ 2122/6 Тираж .652 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Раущская наб.с д.4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4