Способ выплавки стали

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii 834143

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 18,07.?9 (21) 2798452/22-02 с присоединением заявки № —. (23) Приоритет— (51) М. Кл.а

C 2l C 5/52

1аеудерстввлнме кемитет

СССР аа делам нзебретений н етврмтнй (53) УДК 669 187.25(088.8) Опубликовано 30.05.81. бюллетень № 20

Дата опубликования описания 31.05.81

А. И. Квасов, 8. Н. Подвигни, В. Г. Дюба нов, В. В. Кобзистый и В. Г. Егоров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОб ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, а точнее к производству стали в электродуговых и мартеновских печах и наиболее эффективно может быть использовано при выплавке никельсодержаших конструкционных и инструментальных марок стали.

Известен способ выплавки стали, предусматривающий ввод в завалку никельсодержащих отходов (1).

Никельсодержащие конструкционные и высоколегированные стали содержат в своем составе помимо никеля хром и другие легирующие элементы, Отрицательные послед. ствия использования никельсодержащих от ходов прн выплавке стали с окислением и удалением окислительного шлака связаны, с одной стороны, с безвозвратной потерей такого ценного легирующего элемента как хром, а с другой стороны — с существенным ухудшением условий окисления углерода и фосфора, что неизбежно отражается тта увеличении продолжительности плавки и снижении качества готового металла, Известен также способ выплавки стали, включающий ввод в завалку или в период плавления металлического никеля 12 .

Недостаток этого способа выплавки стали заключается. в том, что ввод в завалку, или в период плавления металлического. никеля приводит к значительным потерям этого элемента за счет испарения. При выплавке даже конструкционных марок стали, содержащих до 4% %, потери Ni составляют около 2%.. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ вы16 плавки стали с низким содержанием углерода, включающий завалку шихты, расплавление, присадку никельсодержаших материалов в окислительный период плавки с последующим продолжением процесса обезуглероживання. В этом способе в процессе продувки металла по достижении содержа. ния углерода 0,03 — 0,08% в расплав вводят никель в количестве 1,5 — 2,5% от веса расплава. После присадки никеля производится дальнейшая продувка металла кислородом а0 или кнслородсодержащими смесями ЯЗ) .

Недостаток укаэаНного способа выплавки стали заключается в том, что никель содер. жит большое количество водорода, и его присадка в расплав в конце окислительного

834143

Материал

Содержание газов,%

Период плав»

Химический состав, % мпераура, С

С CI- N

tHl 10 Щ.1

Металлический никель

0,81 0,31 0,21 — 0,035

1520

Хромоникельмолибден овые отходы

0,90 0,28 О, 18 — 0,034

15lO

Металлический никель

1590

0,63 0,23 0,21 — 0,018

Хромоникельмолибден овые отходы

0,64 0,22 0,18 — 0,018

1600

Металлический никель

046 021 160 0 19 0017 3 3

5,2 1610

Хромоникельмолвбден овые отходы

0,52 0,76 0,56 0,21 0,019 2 8

5,5 1600 периода плавки может явиться причиной повышенной газонасыщенности металла.

Цель изобретения — экономия легирующих материалов и повышение качества стали.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки стали, включающем завалку шихты, расплавление„ -использова,ние для легирования никельсодержащих отходов, присаживаемых в расплав в окислительный период плавки, с последующим продолжением процесса обезуглероживания, никельсодержащие отходы присаживают из расчета ввода.0,8 — 1,4% никеля от веса металла., при этом кинельсодержащие отходы присаживают после окисления 0,15—

0,60% углерода и проводят дальнейшее окисление 0,10 — 0,20% углерода, Присадка большего количества никельсодержащих материалов приводит к существенному снижению температуры расплава, что влечет за собой ухудшение качества металла в результате замедления процесса обеэуглероживания и увеличение угара легирующих элементов. Присадка меньшего количества никельсодержащих материалов нецелесообразна вследствие отсутствия сортамента сталей с содержанием никеля менее 0,8%.

Никельсодержащие отходы присаживают в электроду говую печь после окисления

0,20 — 0,30% углерода, а в мартеновскую печь — после окисления 0,30 — 0,60% углерода. К этому моменту металл нагревается до температуры выпуска (1590 — 1620 C) и из расплава удаляется большая часть водорода и азота, что позволяет исключить угар никеля, а также существенно снизить угар хрома, содержащегося в отходах, и

ll0BblcHtb качество выплавляемой стали.

- Последующее окисление О,! 0 — 0,20% углерода обеспечивает быстрое растворение присадке и равномерное распределение ле-гирующих элементов с расплаве. В зависимости от выплавляемой марки стали никельсодержащие отходы присаживают в расплав иэ расчета ввода 0,8 — 1,4% никеля от веса металла.

Пример. Выплавка инструментальной стали марки 5ХНМ в 30-тонной дуговой электропечи с использованием металлического никеля марки Н-1 и хромоникельмолибденовых отходов следующего химического состава, %: С 0,12, Ni 60,5; Сг 25;5;

Мо 2 — 6; Si 0,32, Мп 0,45; $0,016; P 0,027, ts Fe остальное. ™

После расплавления шихты и окисления, 0,15 — 0,300/р углерода в электродуговую печь присаживают металлический никель. или никельсодержащие отходы из расчета ввода 1,4% никеля от веса металла и ферромолибдена. -Затем проводят дальнейшее окисление 0,10 — 0,200/о углерода и иэ печи удаляют окислительный шлак. . Данные по изменению химического состава и температуры металла в процессе

2 окислительного. периода плавки, а также результаты анализа металла на водород и азот представлены в таблице.

Предлагаемый способ выплавки стали по сравнению с известными позволяет широ-. ко использовать никельсодержащие отходы,. зв снизить угар никеля и хрома, повысить качество выплавляемой стали эа счет создания ,условий для эффективной дегазации металла экономить легирующие -элементы, вносимые .никельсодержащими отходами.

834143

6.Составитель Л. Баркевнч

Редактор В. иетраш Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Баказ 4008/48 Тираж 6l8 . Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Формула изобретения

Способ выплавки стали, включающий давалку шихты, расплавление, присадку никельсодержащих материалов в окислительный период плавки с последующим продолжением процесса обезуглероживания, отличающийся тем, что, с целью экономии легирующих материалов и повышения качества стали, никельсодержащие материалы присаживают после окисления 0,16 — 0,60% углерода из. расчета ввода 0,8 — 1,4% никеля от веса металла и проводят дальнейшее окисление 0,10 — 0,20% углерода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Еднерал Ф. П. Электрометаллургию стали и ферросплавов. Металлургиздат, 196Я с."207 — 212

2. Крамаров А. Д. Производство стали в электропечах. М.. «Металлургия», 1969. с. 167.

3. Авторское свидетельство СССР № 439523, кл. С 21 С 7/00, 1975.