Способ выплавки стали в электродуговых печах

 

Союз Советсник

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 722953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.08.78 (21) 2657782/22 02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 21 С 5/52

Гекударсткекнай каатет

СССР ка далам нзобретвнкй к аткРмтнк

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень 1й 11

Дата опубликования описания 25.03 80 (53) УДК 669.187. .25 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Еланский, В. А. Кудрин, P. Б. Гутнов, P. П, Коротеева и А. П. Андреев (71) Заявители

Московский вечерний металлургический институт и Московский металлургический завод "Серп и Молот" (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ

ПЕЧАХ

Изобретение относится к металлургии черньп металлов, в частности к производству стали в электродуговых печах.

Известен способ выплавки стали в электродуговых печах, который проводится с укороченным периодом рафинирования, что косвенно способствует понижению концентрации азота в стали !1!.

В качестве прототипа взята известная технология выплавки стали в злектродуговых печах, которая включает заправку печи, загрузку шихты в печь, плавление шихты, окислительный и восстановительный периоды плавки (2) .

Особенностью плавки стали в электродуговых

i5 печах является то, что в зоне электрических дуг молекулярный азот, находящийся в атмосфере печи, диссоциирует на атомы или ионы и энергично переходит в металл.

Во многих сталях азот является нежелательной примесью. Так, например, ГОСТ 2246-70 на проволоку стальную сварочную устанавливает наибольшие допустимые концентрации азота в стали, равные О 010-0 012%.

При выплавке легированных сталей в элект родуговых печах не всегда удается выполнить требования ГОСТ 2246-7О в отношении содержания азота. Так, опыт выплавки сварочной стали в

5-тонных злектродуговых печах свидетельствует о том, что в 80% всех плавок конечное содержание азота превышает требования ГОСТ 2246-70 и равно 0.,0130-0,0180%.

Прбведенные на 5-тонных электродуговых печах балансовые плавки показывают, что основным источником азота в стали является шихта;

oHRBHocHT 55% всего азота в стали. Другим большим источником является атмосфера агрегата; она вносит в сталь 28,5", - азота. Остальная часть азота вносится воздухом при выпуске и разливе (12,5%) и присадками ферросплавов (4%) .

Цель изобретения — понижение концентрации азота в легированной сварочной стали до 0,0!20,01%.

Для этого в периоды плавления окислительный и восстановительный в рабочее пространство злектродуговых печей подают и область электрических дут углекислый газ с расходом

722953

Способ выплавки стали в электрадуговых печах, включающий загрузку. шихты, плавление, окислительный и восстановительный пезо риоды,отличающийся тем,что, с целью понижения концентрации азота в легированной сварочной стали до 0,012-001%, в периоды плавления окислительный и восстановительный в рабочее пространство печи подают углекислый газ с расходом 0,1-0,3 кг/т.мин под давлением 1,2-2 ат.

Источж ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США К 3690867, кл, 75-11, 40 опублик. 1972. . 2. Еднерал Ф. П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., Металлургия", 1977, с. 103-142.

Составитель Л. Магаюмова

Техред М.Петко, Корректор Я. Веселовская

Редактор Л. Лашкова

Заказ 315/15 Тираж 608

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

0,1-0,3 кг/т. мин под давлением 1,2-2,0 ат, Углекислый газ вытесняет азот иэ атмосферы печи и снижает тем самым поступление азота иэ атмосферы печи в металл.

Способ осуществляют следующим образом.

Выплавка стали в электродуговых печах осуществляется по технологии, включающей заправку печи, загрузку шихты в печь, плавление шихты, окислительный и восстановительный периоды плавки. Для снижения парциального давления азота в рабочее пространство печи подается углекислый газ. Поскольку молекулярный азот в зоне электрических дуг диссоциирует на атомы, которые активно растворяются в металле, то углекислый газ целесооб- 15 разно подавать в область электрических дуг и в периоды, в которые металл находится в жидком состоянии или плавится, т.е. в периоды плавления, окислительный и восстановительный, 20

Углекислый газ подают в рабочее пространство печи от баллонов, находящихся на рабочей площадке. Газ по шлангам н стальным трубкам, проложенным в стенах печи, поступает в рабочее пространство. Наилучшее число трубок в 25 стене 2-3. Диаметр трубок и шлангов—

3/4-1 дюйм. Трубки уложены в стене примерно на середине высоты от уровня порога окна и свода.

Плавки по новой технологии с подачей утлекислого газа в рабочее пространство были проведены в 5-тонных злектродутовых печах.

Углекислый газ подавали от баллонов через 2 трубки, уложенные в стенах пеи на середине ее высоты в периоды плавления, окислительный и восстановительный. За плавку длительностью

2,5-3 ч расходовали 4-8 баллонов улгекислого газа (в каждом баллоне содержится по 25 кг

СОз)

Опытные плавки показали, что при расходе утлекислого газа менее 0,10 кг/т.мин эффект от разбавления атмосферы рабочего пространства печи недостаточен, чтобы существенно сни4 эить парциальное давление азота в атмосфере и, соответственно, содержание азота в металле до требований ГОСТ 2246-70. Большие расходы газа — более 0,30 кг/т.мин — нецелесообразны, так как они приводят только к перерасходу газа, поскольку требования ГОСТ 2246-70 выполняются уже при расходах 0,1 0-0,30 кг/т.мин.

Оптимальный расход газа обеспечивается при давлении на выходе из баллона 1,2-2 ат.

Результаты проведенных плавок свидетельствуют о том, что разбавление атмосферы плавильного пространства -углекислым газом позволяет снизить поступление азота из атмосферы печи в металл. Это делает возможным выплавку сварочных сталей с содержанием азота в соответствии с ГОСТ 2246-70.

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения складывается иэ увеличения стойкости и долговечности сварных конструкций.

Так, оценка стойкости сварных котлов показывает, что снижение концентрации азота в сварочной проволоке с 0,015- до 0,010% позволяет увеличить срок службы котла на 10;13%.

Формула изобретения