Способ выплавки стали и сплавов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н" И-"-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 1773084

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 22 ° 0> ° 79 (21) 2717495/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23yp80. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.1080 (51)М. Кл.

С 21 С 5/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК669. 18. 27 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Лапин, В. Д. Дашевский, И. М. Мураховский, Н. A. Угарова, В. И. Кердань, Ю. Г, Адельшин, M. К. Эакамаркин, Б. A. Баум, Г. В. Тягунов и В, С. Цепелев (71) 3 а яв и тель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ греве и выдержке. Во-вторых, малая скорость охлаждения приводит к замерзанию шлака на поверхности металла, " что увеличивает продолжительность плавки. Шлак в процессе выдержки и охлаждения обогащается окислами магния и кремния. Обработка металла шлаком при выпуске ухудшает качество металла.

Цель изобретения — сохранение вь;— сокотемпературной структуры расплава перед разливкой и улучшение качества металла„ а также увеличение скорости охлаждения и повышение стойкости футеровки печи.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали и сплавов в элек- тропечах.

Известны способы производства . 5 стали и сплавов, заключающиеся в нагреве жидкой стали в печи до температуры структурного превращения расплава и выдержке плавки при этой .температуре (1) и (2). 10

Однако при произвбдстве стали и сплавов по известным способам разливка перегретого металла приводит к увеличению- его газонасышенности и ухудшению качества.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что металл после расплавления, нагрева и раскисления 2(} выдерживают 20-30 мин с последующим снижением его температуры к выпуску.

Охлаждение металла до температуры вы- пуска производят под шлаком (3).

Однако охлаждение металла под сло- 25 ем шлака в печи имеет ряд недостатков .

Во-первых, скорость охлаждения расплава незначительна, что не обеспечивает к моменту выпуска сохранение структуры расплава, полученной при его на-gp

Укаэанная цель достигается тем, что охлаждение металла до температуры выпуска после выдержки при температуре структурного превращения производят после скачивания шлака, а новый шлак наводят при температуре выпуска.

Кроме того, в металл присаживают

10-200 кг/т металлоотходов данной марки стали и сплава и (или) вводят нерасходуемую металлическую болванку и выдерживают ее в металле без оплавлеи (или) металл перемешивают.

Наводка нового шлака при температуре выпуска обеспечивает обработку

773084

Свойства твердого металла при комнаткой температуре

Скорость Содержание охлажде- серы в zoxo ния, вом металле C/ìèí В

Кинематическая вязкость при

1550 С, Ч- 10 м /с

Прием, ускоряющий охлаждение расплава — d,9 Ч,%

Известный

0,017

Предлагаемый 0,010

7.875 15,7 60,6

7.902 20.2 83.1

7.905 19.5 82.5

7.73

8.70

5 кг/т металлошихты

10 кг/т металлошихты

200 кг/т металлошихты

250 кг/т металлошихты

6.75

0.009

7.901 21.2, 83.4

8.72

25

8.73

7.78

7.907 20.5 83.0

0.012

О. 010

7 ° 871 - 14.4 58.7 металла при выпуске высокоосновным шлаком и улучшение качества металла.

Охлаждение металла до температуры выпуска без шлака придает процессу охлаждения гибкость благодаря возможности эффективного использования различных приемов, ускоряющих его, что повышает стойкость футеровки печи.

Введение в металл в процессе охлаждения без шлака 10-200 кг/т металлоотходов данной марки стали или сплава, предварительно выплавленных с нагревом и выдержкой при температуре структурного превращения, увеличивает скорость охлаждения и сохраняет струк туру расплава, полученную при выдерж:ке. 1$

Использование для охлаждения металлоотходов, выплавленных по способам, . не обеспечивающим изменение структуры расплава при выплавке, ликВидиру- ет высокотемпературную структуру рас- 0 плава и не обеспечивает улучшение качества металла.

Присадка менее 10 кг/т металлоот- ходов экономически нецелесообразна.

Присадка более 200 кг/т Металоотхо- . g5 дов увеличивает время их проплавления, что приводит к ликвидации высокотемпературной структуры расплава.

Введение в ванну нерасходуемой металлической болванки и выдержка ее gg в металле без оплавления позволяет .быотро охладить металл, повысить стойкость футеровки печи и сохранить высокотемпературную структуру расплава. Оплавление металлической бол- 35 ванки в процессе выдержки ее в металле.ликвидирует высокотемпературную структуру и ухудшает качество металла.

Перемешивание расплава в процессй охлаждения без шлака эффективно увеличивает скорость охлаждения до тем- . пературы выпуска и обеспечивает сохранение высокотемпературной структуры расплава перед разливкой.

Пример, Способ осуществляют при выплавке стали 18Х2Н4МА в 25-тонной дуговой электропечн. Шихта состоит из отходов хромоникельмолибденовых и углеродистых сталей, а также металлического никедя..В конце плавления производят дефосфорацию металла, присаживают 15 кг/т. 45%-ного ферросилиция и продувают металл кислородом .до заданного в марке содержания углерода и температуры расплава 1730 С.

Металл раскисляют, легируют хромом и молибденом, вь цержнвают 30 мин при температуре 1730аC скачивают шлак и охлаждают с чистым зеркалом. В процессе охлаждения, отдельно или совместно в различных комбинациях, в металл присаживают отходы стали

18Х2Н4МА, райее выплавленные по пред-. лагаемому способу, погружают в металл на 5 мин.слиток весом 3,5 т, перемешивают металл с помощью электро магнитного поля (ЭМП), При температуре выпуска наводят шпак из извести и плавикового шлака и выпускают плавку в ковш. Металл разливают в слитки весом 3,5 т. Слитки прокатывают на блюминге. Определяют кинематическую вязкость, плотность и механйческие свойства деформированного металла.

В таблице приведены результаты испытаний, характеризующие сохранение высокотемпературной структуры расплава перед разливкой и качество металла.

Металл, выплавленный по данному способу, имеет меньшую склонность к усадке. Содержание серы в готовом металле снижается на 40%.

773084

Продолжение таблицы

Свойства твердого металла при комнатной температуре

Прием, ускоряющий охлаждение расплава

Скорость охлаждения, C/ìèн

Содержание серы в готовом металле

Кинематическая вязкость при

1550оС, V 10 м /с ъ б/ /

Слиток 3, 5 т

ЭИП

20 кг/т металлошихты + ЭИП

Слиток 3,5 т

+ ЭИП

10 кг/т металлоотходов + слиток

3,5 T + ЭИП

8 . 7.6

8 . 7 4 7. 900

7.904

21.1

19 ° 8

83.5

83.1

0.008

0.009

8.71

0.011

0.009

7.900 19.2 81,1

7.906 20.8 82.9

8 ° 77

38

8.73

0,012

7.905 20.0 83.4

Формула изобретения

Составитель A. Щербаков

Редактор В. Романе н ко Техред Н . Ков алев а Корректор М. Шароши г

Заказ 7432/32 . Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Результаты исследования качества металла показывают, что предлагаемый способ выплавки обеспечивает улучшение качества металла эа счет со хранения высокотемпературной струк- туры. расплава перед разливкой. Увеличение скорости охлаждения обеспечивает повышение стойкости футеровки печи, делает способ приемлемым для практического использования, особенно на печах средней и большой емкости.

Экбномический эффект от применения лредлагаемого способа.при выплавке стали 18Х2Н4ИА из-эа уменьшения нормы головной обрези на первом переделе на 2% составляет 1,5 руб/т.

1. Способ выплавки стали и сплавов, включающий расплавление, нагрев, раскисление, выдержку и охлаждение металла до температурь выпуска, о тл и ч а ю ш, и и с я тем, что, с целью сохранения высокотемпературной структуры расплава перед разливкой и улучшения качества металла, ох-;

20.леждение металла до температуры выпуска после выдержки при температуре структурного превращения производят после скачивания шлака, а новый шлак наводят при температуре выпуска, 2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения скорости охлаждения и повышения стойкости футеровки печи,в металл присаживают 10-200 кг/т металлоотхо- дов данной марки стали и сплава и (или) вводят нерасходуемую металлическую болванку и выдерживают ее в металле без оплавления и (или) меУ 1 талл перемешивают.

35. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии 9 1308607, кл. С 21 С 7/00, опублик, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 621735, кл. С 21 С 5/52, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 460299, кл. С 21 С 5/52, 1975.