Способ выплавки стали

 

В. И. Довгопол, Э, Я. Сидельковский, Г. И. Фугман, Ф. С. Раковский, А. А. Филиппенков, J1. А. Смирнов, Б. А. Губа, Э. P. Фомин, Е, И. Фомиикий, В. Т. Рябуха, В. Г. Цикарев, Л. Е, Колпаков, В. Л. Шагалов и Ю. П. Белый (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Уральский Научно-исследовательский институт черных металлов (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть ис пользовано при выплавке стали в сталеплавильных печах.

Известен способ выплавки стали в сталеплавильных печах„заключающийся в проплавлении шихты, состоящей из металлического лома, чугуна и ванадиевого шлака, окислении, введении различных пегируюгпих добавок, раскислении и нагрего ве металла, его выпуске в ковш 1 .

Недостатками известного спосооа явпйются низкая степень извлечения ванадия из шлака вследствие его скачивания дпя удаления фосфора: загрязнение металла вредными примесями, присуствующими в ванадиевом шлаке: серой, водородом, цветными металлами; дополнительный рао ход извести для ошлакования введенных со шлаком окислов.

Известен также способ выплавки стали, заключающийся в расплавлении шихты, ее окислении, скачивании окислительного шлака. наведении следующего шлака ванадийсодержащим шлаком, легировании, раскислении, нагреве и выпуске, металла $2).

Недостатком способа является увеличение времени плавки за счет наведения дополнительного шлака, который способствует внесению в металл вредных примесей и окисных неметаллических включений.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, добавление к кислому шлаку ванадиевого конвертерного шлака до почала окислительного периода. Шлак не скачивается до конца плавки, лишь частично переводится дачей извести в восстановительный $3).

К недостаткам известного способа относится необходимость исиользовагпгя чистой по фосфору и сере металлической части шихты, поскольку окислительный шлак не скачивается; большой расход извести и пофошкообразных раскислив процессе последующего раскисления.

При таком способе ведения плавки наиболее полно используются преимущества введения чистого от вредных примесей материала, который частичю или полюстью заменяет металлический лом, чугун и феррованадий.

Использование шлакометаллической магнитюй фракции предложенным спосо10 бом позволяет повысить йзвлеченйе ванадия на 2-5% по сравнению с его извлечением из,ванадийсодержащего шлака.

Облагораживая жидкий металл, магнит ная фракция улучшает механические свойства стали и способствует снижению затрат на выплавку.

Пример . В дуговой электропечи с основной-футеровкой емкостью 0,5 т вйплавлялась сталь 35 ФЛ. Проведено

5 плавок и использованием ванадиевого, шлака и 5 плавок с введением шлакометаллической Магнитюй фракции после скачиЪбйия окислительного шлака.

Ванадиевый шлак имел следующий состав, %Ч Оц 21,5;%Од 17,4; МпО

9,6; Fe в окислах 34,0; Т Оя 7,1; t металловключенйя 7,4; P>Og 0,11, Щ окислы С О, СаО, AR O, М О остальное. Шлакометаллическая магнитная фракция имела состав, %: металлическая фаза 74%, в которой содержание С

2,87, Ч 0,045; шлаковая фаза 26%, в которой содержание% О 19,6; Fe в

Т О 8,1, Р О 0,07 окислы Сг О, СаО, М О, APgOg остальное.

При проведении первой серии плавок (5 пл.) в печь в окислительный период ввод«ился.ванадийсодержащий шлак в расчетном количестве. Во второй серии пла-. вок после окислительного периода и скачивания шлака вводилась в печь маг45 нитная фракция совместю с известью из расчета получения в металле (в той и другой „серии плавок) 0,1% V. Рас-. кисление печного шлака йройзводилось присадками молотых коксина, ферросилиция и алюминиевой стружки в расчет ном количестве.

Средний химический состав металка опытных плавок показан в табл. 1.

Усредненные механические свойства стали, выплавленной сопоставляемыми способами выплавки, приведены в табл. 2

Иэ приведенных данных следует, что усвоение ванадия иэ магнитной фракции

3 726177 телей при"переюде окислительного шлака:

В в восстановительный; термодинамическая неустойчивость ошлакованной пятиокиси фосфора, присутствующей в неудаленном окислительном шлаке, которая, распадаясь, может насыщать металл фосфором; сложность десульфурации металла.

Genb изобретения - повышение качеств ва метатла и снижение его себестоимости. .М".МВЮ%ЖФД« — Ф=» --::-.:- -;.э

Переработка конверторного ванадийсодержащего шлака предусматривает его дроблейие и отделение магнитной шлакометаллйческой фракции ржмером до

300 мм,:состоящей из двух фаз! шлаковой (2040%) и металлической (6080%). Последняя содержит 3% С, 0,030,06% V, следы $1,Щ, около 0,020%

3 и около 0,04% P. Шлаковая фаза мат нитной фракции содержит: около 20%

Ч О, около 15%@0, около 10%МйО » около 5%7 +, около 30%Рр в окислах, 1-3%Сг О,,АВ 0, CaO M O; --.-:--..

Q,06% P

Исйользование шлако металлической магнитной фракции позволяет расширить применение ванадия в производстве высококачественюго легированного металла,.увеличить коэффициент сквозного использования ванадия, удешевить легирование с"гали ванадйем, получить маталл с хорошими физико-механическими показателями.

Выплавка стали предложенным способоМ Включает введение шлакометалли- ц 37; Я О 16 2 ческой фракции в сталеплавильную печь после расплавления, окисление и скачи 1 ванне окислительного шлака. Введение .магнитной фракции после скачивания шла-ка обуславливается необходимостью удаления фосфора из расплавленного металла с окислительным шлаком. С другой сторонй, момент введения этого материала определяется необходимостью .йрове дения дополнительного,. кипения (пере кипа) и завершения плавки без скачивания шлака до конца плавки, что необходимо для полн»го восстановлены" ванадия из шлака.

Магнитйая фракция вводится в печь в расчетном количестве по- углероду и ванадию b 2-3 приема. Содержащиеся в ней углерод, окислы железа, ванадия и образующийся жидкоподвижный шлак

55 .способствуют возбуждению дополнительного кипения, что обеспечивает более ъ .глубокую дегазацию металла, восста"новление железа и ванадия из окислов

5 726177 6 выше на 2%, содержание фосфора в мд- чительный экономический эффект в народталле ниже на 50%> механические свой- ном хозяйстве, что связано со снижением ства, особенно ударная вязкость, улуч- потерь ванадия из шлаковой фазы магнив шились значительно, что обьясняется бо- ной фракции при сравнении с существуюлее низким содержанием вредных при - 5 щим способом использования магнитной месей:; серы, фосфора, кислорода, азота. фракции.

Производство ванадийсодержащих сталей Снижение затрат на металлолом и лепредложенным способом с использованием гирование ванадием при гбдовом производ ма1 нитной фрахции от переработки кон- стве стали равном 20000 т обеспечит верторного ванадиевого ломка дае1 заев -- 10 экономию 138 тыс. руб.

Таблица 1

Химический состав стали, %

Серия плавок

c м

% p о> и

1-я с ванадиевым шлаком

0 34 056 023 0,03 004 0096 0008 0009

0,34 0,55 0,24 0,025 0,021, . 0,098 0,005 0,007 с магнитной фракцией

Таблица 2

Механические свойства

1 !

Предел прочности, кг/мм

Введенный компонент

Предел текучести, кг/мм

Относит. сужение, %

Ударная вязкость кг см/см

0 -60 С

Твердость, НВ

ЗЗ

Ванадиевый

IILTIGK

4,2, 3,1

38,5

60;1

616 ., 398

34,4 .5 B" "4,0

М агнитная фракция

156

Формула изобретения

UHHHfTH Заказ 607/23 - . Тираж 608 Подписное

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

Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, наведение и скачива-.: ние окислительного шлака, легирование

45 ванадийсодержашим материалом, вводимым в несколько приемов, кипение, до-водкуивыпуск, отличающий— с я тем, что, с целью повышения качества металла и снижения его себе50 стоимости, легирование проводят Mavнитной фракцией, полученной от переработки ванадиевого шлака, в расчетном количестве по углероду и ванадию с последующим нагревом и проведением дополнительного кипения металла в течение

10-80 мин, и обработкой печного шлака восстановительной смесью молотого коксика и металлических раскислителей в соотношении 1:2 по весу в количестве, 2-10,0% от веса магнитной фракции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 358374, кл. С 21 С 5/52, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

% 196064, кл С 21 С 5/52, 1964.

3. Авторское свидетель=тво СССР

И9 394437. ° Ka, С 2 1 С 5/52 э 1970 (прототип).