Способ выплавки вольфрамсодержащей стали

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советскик

Социалистических

Рестгу6пнк

931755

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву,— (22) Заявлено 05.11.80 (21) 3001737/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл. 3

С 21 С 5/52

Гесудлрстеелмй камлтет

СССР

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.82 (53) УДК 669.187..25 (088.8 ) па делам лзебретеник и етармтий

Ю. А. Кулалаев, Ф. Ф. Валеев, В. Д. Дашевский,.Ю. Г. Адельшин

А. И. Останин, А. И. Никулин, М. К. Закамаркин, В. М.,Кунгупов и А. П. Васильев "" *- "" -" "> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель и

1 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства сталей, легированных вольфрамом и выплавляемых в буровых электросталеплавильных печах.

Известен способ выпла вки стали

18Х2Н4ВА методом переплава легированных отходов с применением кислорода, по которому расплавляют невольфрамсодержащие легированные отходы, продувают расплав кислородом, полностью скачивают окислительный шлак и проводят рафинирование металла и последующее его легирование (1).

В способе исключается использование вольфрамсодержащих отходов с целью извле. чения вольфрама и ограничена возможность удаления фосфора, что увеличивает трудоемкость производства и стоимость стали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки вольфрамсодержащей стали, включающий завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислительного шлака, рафинирование и выпуск (2).

Недостаток способа — использование раскислителей для восстановления легирующих элементов из шлака, что не позволяет производить дефосфорацию металла, Этим способом нельзя выплавлять вольфрамсодер5 жащие конструкционные стали с низким содержанием фосфора.

Цель изобретения — повышение степени извлечения вольфрама из шихты, снижение расхода ферросплавов и содержания фосфора в стали.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки вольфрамсодержащей стали, включающем завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислительного шлака, рафинирование и выпуск, вольфрамсодержащие отходы и завалку присаживают на поверхность металлошихты и после расплавления го

40 †6/О шихты производят окислительную продувку расплава путем многократного повторения поочередного ввода кислородосодержащего газа в шлак и металл до получения в последнем 0,05 — 0,200/р углерода и достижения температуры 1650 — 1750 С.

931755

Зо

Формула изобретения

При этом после окончания окислительной продувки производят частичное раскисление окислительного шлака коксом или ферросилицием.

Введение вольфрамсодержащих отходов в завалку позволяет использовать их в максимальном количестве. Присадка их на верх металлошихты способствует уменьшению угара вольфрама, так как в другой электропечи расплавление верхних слоев завалки происходит при более высокой температуре жидкого металла по сравнению с частью завалки, лежащей на подине.

Начало продувки расплава до расплавления 40О/О шихты приводит к увеличению угара металла с дымообразованием. В случае продувки после расплавления 60 /о шихты ухудшаются температурные условия дефосфорации металла.

Поочередная продувка шлака и металла обеспечивает необходимые условия протекания реакций обезуглероживания и дефосфорации. При продувке шлака повышается его температура, усредняется состав, увеличивается кратность обмена шлака на поверхности металла за счет вспенивания.

Продувкой металла обеспечивается его нагрев, повышение окисленности, усреднение состава ванны и необходимая скорость окисления углерода. За счет этого в металле получают низкое содержание углерода и фосфора при сравнительно небольшом угаре вольфрама. При содержании в металле к моменту окончания продувки 0,05 — 0,20О/О углерода и 1650 — 1750 С создаются благоприятные условия для восстановления вольфрама из шлака.

В случае содержания углерода более

0,20 /О и температуре металла 1650 — 1750 С отмечается переход фосфора из шлака в металл.

При продувке металла до содержания углерода менее 0,05О/р происходит эрозия футеровки печи, ухудшается качество стали.

Продувка до 1650 †17 С способствует переходу легирующих элементов из шлака в металл при сохранении низкого содержания фосфора в металле. При температуре менее

1650 С ухудшаются условия перехода легирующих элементов из шлака в металл.

При температуре более 1750 С увеличивается переход фосфора из шлака в металл. Ухудшаются условия ведения плавки и охлаждения металла до температуры выпуска.

Частичное раскисление окислительного шлака перед смачиванием увеличивает извлечение вольфрама и других легирующих элементов из металлошихты. Глубокое раскисление шлака восстанавливает и фосфор.

Скачивание окислительного шлака с последующим рафинированием металла обеспечивает низкое содержание фосфора в стали до конца плавки и ее высокое качество.

Способ реализуется следующим образом.

Способ опробован при выплавке стали

18Х2Н4ВА в двадцатипятитонной электропечи. В завалку на верх металлошихты присаживают 150 — 350 кг/т отходов групп

Б — 13. После расплавления шихты на 40—

60О/О в печь вводят 30 — 50 кг/т извести и, не прекращая плавления, начинают продувку металла кислородом при помощи футерованных огнеупорной обмазкой "грубки диаметром 3/4 дюйма. В первый момент кислород вводят в шлак и продувают его до вспенивания и схода самотеком через порог рабочего окна печи. Затем трубку погружают в металл и продувают его до признаков вскипания ванны, после чего кислород снова вводят в шлак и доводят его до вспенивания. Многократным повторением цикла продувки получают в расплаве 0,05—

0,20/О углерода, менее 0,010 /ц фосфора при

1650 — 1750 С. Для поддержания основности шлака и обеспечения его количества в ходе продувки вводят известь. На некоторых плавках шлак перед скачиванием раскисляют небольшими присадками кокса и ферросилиция. После удаления окислительного шлака отбирают пробу металла на полный химический анализ, наводят новый шлак из извести и плавикового шпата с одновременным науглероживанием металла молотым коксом и доводкой стали по химсоставу присадками соответствующих раскислителей и ферросплавов. Окончательно сталь раскисляют кусковым алюминием в количестве 1,0 кг/т.

В процессе опробования способа варьировали различными параметрами.

Выплавка стали 18Х2Н4ВА по предлагаемому способу позволяет получать в готовом металле содержание фосфора 0,006—

0,1010О/О. Усвоение вольфрама из вольфрамсодержащих отходов шихты составляет 50—

60 /р. За счет использования вольфрама из отходов уменьшился расход ферровольфрама на 3 — 7 кг/т. Использование предлагаемого способа при выплавке конструкционных вольфрамсодержащих сталей позволяет применять до 500 кг/т Cr-Ni-W содержащих отходов при достаточно высоком коэффициенте извлечения вольфрама, что обеспечивает получение значительного экономического эффекта.

1. Способ выплавки вольфрамсодержащей стали, включающий завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислнтельного шлака, рафинирование и выпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения вольфрама из шихты, снижения расхода ферросплавов и содержания фосфора в стали, вольфрамсодержащие отходы в за931755

Составитель А. Прусс

Редактор С. Юско Техред А. Бой к ас Корректор E. Рошко

Заказ 3666 32 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 валку присаживают на поверхность металлошихты и после расплавления 40 — 60о/о шихты производят окислительную продувку расплава путем многократного повторения поочередного ввода кислородосодержа1цего газа в шлак и металл до получения в последнем 0,05 — 0,20 /в углерода и достижения температуры 1650 — 1750 С.

2. Способ выплавки вольфрамсодержа1цей стали по п. 1, отличающийся тем, что

6 после окончания окислительной продувки производят частичное раскисление окислительного шлака коксом или ферросицилием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Поволоцкий Д. Я. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., «Металлургия», 1974, с. 246 — 247.

2. Авторское свидетельство СССР № 435285, кл. С 21 С 5/52, 1974.