Способ выплавки стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сое4иалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное K авт. свид-ву— (22) заявлено 16. 04. 79 (21) 2751641/22-02 с присоединением заявки Н9 (23) йриоритет(51)М. Кл.3

С 21 С 5/52

Государстеекимй комитет

СССР по дмаи нюбретевкЮ к открыткй

Опубликовано 23.1180, Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 27 . 11. 80

{53) УДК 669.187 . 25 (088. 8) -т

Э.Я.Сидельковский, Л.A.Смирнов, Ю.С.Щекалев, A.A.Ôèëèïïåíêîâ, Ю.П.Белый» В.Ф.Кислицын„

И.Н.Рубайдуллин, В. П. Стенки q В. Н.Козлов, @, -. Л. -Ф., k

1 уральский научно-исследовательский,инстит " ""-:"-:- >: ."., :,, -, черных металлов

P2) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54j СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

2, Изобретение относится к черной Наиболее близким по техйической металлургии, а именно к производству сущности и достигаемому результату стали в дуговых электросталеплавиль- является способ выплавки стали, эакных печах. лючающийся в расплавлении шихты, соИэвестен способ выплавки стали, . стоящий иэ металлического скрапа и заключающийся в расплавлении шихты, ванадиевого шлака, проведении окиспроведении процесса окисления, ска- лительного периода, скачивании шпака, чивании окислительного шлака, наве- доводке и выпуске металла $3) . денни нового шлака на основе вана- Я Однако в случае необходимости скадийсодержащего конвертерного шлака и - чивание окислительного шлака для удавйпуске металла f1) . ления фосфора его применение нецелеНедОстатком известного способа сообразно вследствие низкой степени является увеличение продолжительнос- перехода ванадия (не более 50-60%) ти плавки за счет наведения дополни- 1 йз ванадиевого шпака в металл и агтельного шлака, а также, снижение ка- рессивного воздействия ванадиевого чества металла в связи с повышением шлака в период проплавления шихты на гаэонасыщенности металла. футеровку печи.

Известен также способ выплавки Цель изобретения - снижение себестали, заключающийся в том, что ва- "стоимости металла и улучшение его канадийсодержащий шлак присаживают до чества. начала окислительиого периода, при Указанная, цель достигается тем, этом шлак не скачивается до конца что ванадийсодержащую шлакометаллиплавки и переводится в восстанови- ческую магнитную фракцию вводят в тельный присадкой извес ви и раскис- 2с эавалку или окислительный период иэ лителей (2) . расчета получения в расплаве 0,03Этот способ вследствие отсутствия 0,08% ванадия, а окончательную корреоперации скачивания шлака требует ктировку до заданного содержания ваиспользования в плавке чистой по со- надия проводят в доводку ванадиевым держанию фосфора и серы металлошихты. роланом совместно с молотым ножиком и

781217 ферросилицием в соотношении t:(01-0 5)i(0,О5-О 5) в количестве

0,2-1,0% от веса садки.

Использование сравнительно чистой по содержанию вредных примесей шлакометаллической магнитной Фракции, состоящей из двух Фаз: шлаковой(20-40%) и металлической (60-80%),причем последняя содержит 1-3% углерода, 0,03 0,15% ванадия, следы кремния, марганца и титана, серы - до 0,02% и Фосфора - 0,04-0,0б%, а шлаковая состоит .иэ окислов ванадия (до 25%), окислов кремния (до 20%),окислов марганца (до 15%),окислов титана (до 10%),окислое железа (30-50%), остальноеокислы хрома, магния, кальция и алю миния, - позволяет привлечь новые, менее дорогостоящие ресурсы ванадия в производство высококачественного легированного металла, увеличить коэффициент сквозного извлечения ванадия за счет привлечения вторичного прОдукта переработки ванадиевого шлака, удешевить легированные стали и получить металл с высокими физико-механическими свойствами.

Предлагается производить присадку шлакометаллической Фракции как в .завалку, так и по ходу окислительного периода в зависимости от принятой технологии выплавки стали. При этом с целью дальнейшего повышения качест ва металла,за счет уменьшения содержания вредных примесей и; прежде всего,фосфора возможно(практически беэпотерь,ванадия) ведение процесса co . скачиванием окислительного шлака,так как введенный ванадий иэ расчета получения в металле 0,03-0,08% при температурах конца окислительного пери, ода 1580-1650 С практически полностью сохраняется в металле из-за преимущественного окисления углерода в этот период. Однако повышение расхода магнитной фракции для получения в металле до 0,16% ванадия уже нецелесообразно вследствие заметного повышения потерь ванадия с окислительным шлаКОМ, Введенйе магнитной шлакометаллической Фракцйя позволяет частично заменять металлический лом, чугун и .

Феррованадий, снижая тем самым расход металлошихты; а содержащийся в ней углерод, окислы железа и ванадия способствуют усилению интенсивности

45 держит,%: углерод 1,7, ванадий 0,11, кремний, маргайец - следы, сера

0,03б, Фосфор 0,021,» шлаковая Фаза составляет 29% и содержит,%i Р< 0

0,08; окислы хрома, кальция, магния, алюминия - остальное.

Расчетная концентрация ванадия в металле одинакова во всех плавках (0,114%).Раскисление печного шлака производят присадками молотых кокси- ка, ферросилиция и алюминиевой круп» ки в расчетном количестве.

Усредненные.механические свойства стали, выплавленной по сопоставленным способам, приведены в таблице. кипения, что обеспечивает восстановление железа и ванадия при последую- щем раскислении металла и более глубокую дегаэацию металла, Кроме того существенно улучшаются bio сравнению с известным способом условия службы футеровки вследствие менее агрессивного воздействия магнитной фракции на футеровку печи.

Присадка второй составляющей ванадийсодержащего материала ванадиевого шлака, вводимого после скачивания окислительного шлака, например в доводку, в минимальном количестве для окончательной корректировки содержания ванадия в стали по сравне15 нию с известными способами позволяет сократить количество извести, необходимой для ошлакования окислов, внесенных ванадиевым шлаком, а также количество восстановителей-раскислите20 лей.

Кроме того, вследствие меньшего переокислеиия металлической ванны уменьшается количество окисных металловключений в готовой стали.

Пример. В дуговой электропечи с основной футеровкой выплавляют сталь 45ФЛ. Проведено 3 плавки с присадкой в окислительный период ванадиевого шлака и 5 плавОк с введением

З0 в эавалку шлакометаллической магнит- ной фракция, из которых 2 плавкисо скачиванием окислительного шлака.

6 Ванадйевый шлак содержит,%: V 0

20,8, SI0g16,8, Нп0 9,3 Fe 33,8, ЗЗ TIO 7,9, металловключения 7,2 Р О

0,12, окйслй хрома, кальция, алюминйя, магния - остальное. Шлакометаллическая магнитная Фракция имеет состав,%: металлическая Фаза(71%) со781217.,Ь

Механические свойства металла проведенных плавок

Ванадневый шлак

69юб 48ю4 2бюО Зю2 Оеб 217 8е0 100юО

Магнитная фракция + ванадиевый шлак (без скачнвания окислительного шлака) 4,0 1,0 2 9 9,3 109,0

711 3 49ю8 28 ° 1

Магнитная фракция + ванадиевый шлак (соскачиванием окислительного шлака) 72,6 50,9 30,4

4,3 1,2 229 10,1 326,0

Составитель А. Прусс

Редактор А. Маковская ТехредИ.Асталощ ХорректорО. Вилак

Заказ 8 91 Тираж О Подписное

ВНИИПИ Государственного кОмитета СССР, no делам изобретений и открытнй

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

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

Иэ приведенных в таблице данным следует, что усвоение ванадия при комбинированном легировании стали с использованием шлакометаллической фракции и ванадиевого конвертерного шлака повышается на 8-103, содержание фосфора снижается на 50%, механи ческне свойства, особенно ударная вязкость, повышаются. Эксплуатационные характеристики, в частности износостойкость, повыааются .на 20-30%.

Использование в промышленной практике предлагаемого способа получения ванадийсодержащих сталей позволяет .повысить качество выплавляемой стали, снизить ее себестоимость эа счет замены дорогостоящего феррованадия шлакометаллнческой ванадийсодвржащей

Фракцией,что вместе взятое дает зна« чительный экономический. эффект.

Формула изобретения

Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, введение ванаднйт содержащего материала, рафинирование металла и выпуск, о т л и ч а ю

3$ @ и и с я тем, что, с целью снижения себестоимости металла и улучше ння. его качества, в завалку или окислитйльный период вводят. ванадийсодержащую шлакометаллическу о магнитную Е Фракцию из расчета получения в расплаве,0,03-0,08% ванадия, а окончательную корректировку до заданного содержания ванадия проводят в довод» ку ванадиевьва шлаком совместно с мо- . лотцм коксиком и ферросилицием в соотношении 1в(0,1-0,5)s(0,05-0,5) в количестве 0,2-1,08 от веса садки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 196064, .кл. С 21 С 5/52, 1964.

2. Авторское .свидетельство СССР и 394487, кл. С 21 С 5/52, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

В 358374, кл. С 21 С 5/52, 1969.