Способ обезуглероживания легированного расплава

 

О Il -И С А Н И Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ Союз Советсииа

Социалистическиа

Республик

,922159

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(51 ) М. Кл. (22) заявлено 22. 04, 80 (21) 291 3793/22-02

C 21 С 5/52 с присоединением заявки,%-!

Гааударстаааный камитат

СССР до делам изобретений и атарытнй (23) ПриоритетОпубликовано 2.3.04.82. Бюллетень М15 (53) УДК 669.187. .25(088.8) Дата опубликования описания 23.04.82 (72) Авторы изобретения

Д.И.Бородин, С.И.Быстров, Г.Д.Шурыгин, А.В.Губин, Б.С.Петров, Е.И.Тюрин, В.М.Бушмелев, С.С.Сивков, ..,1

Ф

l (54) СПОСОБ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ ЛЕГИРОВАННОГО

РАСПЛАВА

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам обеэуглероживания хромистых расплавов и может быть использовано в электросталеплавильных цехах металлургических заводов, а также на тех предприятиях, где по условиям производства возможно организовать. выплавку нержавеющих сталей.

Известны способы обезуглерожива1О ния высоколегированной металлической ванны кислородсодержащими газовыми смесями с постоянной по ходу процесса интенсивностью их ввода в расплав I.11 °

Однако использование таких способов продувки приводит к удлинению процесса обезуглероживания и как следствие к повышению угара хрома и других легирующих., Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ обезуглероживания легированного расплава, при котором продувку кислородом ведуТ с интенсивностью около

1 нм /т мин, а через 10 мин после начала интенсивного окисления угле" рода скорость подачи кислорода сни.жают до 0,6"0,7 нм /т мин 2 1.

Недостатком известного способа кислородной продувки с уменьшенной к концу рафинирования интенсивностью является повышенный в течение окис" лительного периода угар хрома и других легирующих, что существенно повышает себестоимость получаемои нержавеющей стали.

Данный недостаток обусловлен, относительно низкими скоростями обезуглероживания, наблюдаемыми при отсутствии повышения интенсивности подачи кислорода в период интенсивного кипа расплава, снижением средней скорости окисления углерода при проведении обработки расплава с интенсивностью 1 нм /т мин, в теение относительно малого времени

2215

20

30

На начальном этапе окислительной продувки вследствие тепла экэотермических реакций (n основном выделяющегося тепла от реакции окисления кремния) и тепла горения электрических дуг происходит нагрев ванны до

1600- 16700С. В этих условиях наиболь шее развитие пол чает реакция окисления углерода. Процесс окисления углерода при высоких содержаниях пос леднего в расплаве, согласно имеющимся литературным данныи, контролируется доставкой кислорода на реак-. ционные поверхности. Для увеличения

3 9 (10 мин); а также проведением окис- лительной продувки на заключительном этапе обеэуглероживания не в оптималь ном режиме.

Данные обстоятельства приводят как к удлинению продувочного периода, так и к созданию условий для преимущественного перехода атомов кислорода к атомам легирующих компонентов расплава, что способствует росту угара хрома и других элементов. Это обуславливает существенное удорожание получаемой нержавеющей стали.

Целью изобретения является снижение себестоимости выплавляемой стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обезуглероживания легированного расплава, включающему кислородную продувку последнего в начале (1/12-1/3) окислительного периода с интенсивностью 0,7-1,2 нм /т мин, с интень сивностью 0,6-0,7 нм /т минуту в его конце последующие за начальным этапом (3/8-5/6) окислительного периода проводят с интенсивностью 1,3-.

2, 2 нм /т ми,а продолжительность конечного этапа окислительного перио да составляет (1/8-6/15) времени продувки.

Способ осуществляется следующим образом.

М

После расплавления металла и его нагрева до 1420-1500 С в плавильном агрегате, например в дуговой электропечи, осуществляют продувку ванны кислородом с интенсивностью 0,71,2 нм /т мин в течение 3-10 мин.

Исходный расплав содержит 10-15 хрома; 2-254 никеля; 1,0-2,5 марганца 0,8-1,53 кремния; 0,02-0,03 6 фосфора и серы.

9 4 скорости обезуглероживания в течение

15-25 мин после начала активного кипа расплава интенсивность продувки повышают до l,3-2,2 нм /т мин.

При увеличении на данном этапе скорости окисления углерода продолжительность продувки и количество израсходованного кислорода сокращаются, что приводит к снижению угара хрома и других легирующих.

Увеличение интенсивности более

2,2 нм /т мин приводит к появлению

3 выбросов метапла и шлака из плавильного агрегата ° При снижении интенсивности продувки менее 1,3 нм З/т мин не наблюдается существенного увеличения скорости окисления углерода и, следовательно, снижения угара легирующих.

При рафинировании металлической ванны на втором этапе продувки менее 15 мин, что составляет 3/8 части окислительного периода, происходит снижение средней скорости обезуглероживания с соответствующим увеличением угара хрома и легирующих.

Увеличение продолжительности продувки свыше 25 мин или 5/6 части окислительного периода приводит к росту угара легирующих как в период,.предшествующий активному кипу расплава, так и на заключительном этапе обезуглероживания, когда процесс окисления углерода переходит во внутридиффуэионную область реагирования, а из" быток кислорода в системе расходуется преимущественно на образование окислов. хрома и железа.

В связи с последним обстоятельством на заключительном этапе обезуглероживания ванны в течение 5-12 мин или (1/8 + 6/15) продувочного времени интенсивность продувки кислородом снижают до (0,6 + 0,7) нм /т мин.

Снижение интенсивности продувки в течение заключительных 5-12 мин продувки обеспечивает сохранение высокой скорости окисления углерода при ограниченном количестве кислорода, поступающего в ванну, что приводит к снижению угара легирующих.

Продувка металлической ванны на заключительном этапе менее 5 мин приводит к непопаданию в заданный химический анализ металла, Продувка ванн с интенсивностью 0,6-0,7 нм /т мин более 12 мин приводит к значительному перенасыщению ван922159

Формула изобретения

Составитель Л.Иагаюмова

Техред Ж. Кастелевич Корректор И. Пожо

Редактор Л.Лукач

Заказ 2509/35 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«ч ««

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ны кислородом и повышению угара легирующих.

П р и и е р. После расплавления металл содержит 12 хрома; 103 никеля; 153 марганца, 0,93 кремния; . 5

0,023 фосфора и серы. Начальная температура расплава составляет 1550 С.

S течение 7 мин ванну продувают кислородом с интенсивностью

1 0 нм /т мин. В последующие 17 мин .10

3 продувки интенсивность подачи кислорода увеличивают до -2,0 нм /т мин.

Последние. 12 мин продувку ведут с интенсивностью 0,6 нм /т.мин. После

3 продувки металл содермит 94 хрома; is

0,05 ь углерода; 10,53 никеля; 0,2 марганца 0,024 серы и фосфора. Продолжительность окислительной продув" ки составляет 36 мин.

2О

Экономия хрома при использовании предлагаемого способа продувки составляет 1 от массы металлошихты. Средняя цена 1 т феррохрома составляет ! 300 руб. Зкономия феррохрома состав- 2s ляет 1:0,7=1,43 (где 0,7 - содержа,ние хрома в феррохроме).

При одовом производстве стали

50 тыс. т экономический эффект сос" щ тавляет 500x1,43õ300=214500 руб.

Таким образом, использование предлагаемого способа обезуглероживания легированного расплава позволяет существенно снизить себестоимость выплавляемой стали за =чет уменьшения угара хрома и других легирующих при повышении скорости окисления углерода и снижения продолжительности продувки.

Способ обезуглероживания легированного расплава, включающий кислородную продувку в начале (1/121/3) окислительного периода с интенсивностью 0,7-1,2 нм /т ми и с инстенсивностью 0,6-0,7 нм /т мин в его конце, отличающийся тем, что,, с целью снижения себестоимости выплавляемой стали, последующие за начальным этапом (3/8-5/6) окислительного периода проводят с интенсивностью 1,3-2,2 нм /т мин, а продолжительность конечного этапа окислительного периода составляет (1/8-6/15) времени продувки..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 443907, кл. С 21 С 7/00, 1972.

2. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. И., "Иеталлургия", 1963, с.2l5.