Способ производства нержавеющей стали

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Соватсммк

Социалистических республик

<п>962324

{61) Дополнительное к авт. свмд-ву

{22) Заявлено 17.04.81 (21} 3305321/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (5l)N. Кл.

С 21 С 7/10

1опударатааеЫ1 «енптет

СССР пп делан нзайретепкй и еткрмт«й

Опубликовано 30.09.82 Бюллетень М36

Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК 669.187. .25 (088.8) (72) Авторы изобретемия

Ю. В. Липухин, В. Л. Кайлов, Ю. В. Зайцев, Э. В. Ткаченко, В. Климов

ВСЕСОЮЗйА%

А. Г. Лунев, 10. В. Гавриленко„Б. Я. Валдаев и С

МАТЕНТН9асного-",%йтяейм 1я к

БИБЛЫВТЕМА

Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового К металлургический завод им. 50 — летия СССР (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам получения нержавеющей стали с использованием внепечного вакуум ирования.

Известен способ получения стали, включающий выплавку полупродукта в дуговой печи, последующес его вакуумирование, раскисле-. ние шлака силикокальцием с дальнейшим последовательным легированием его кремнием, марганцем, алюминием и обработку газом (1).

Раскисление шлака в ковше при вакуумировании силикокальцием приводит к образованию в шлаке SiO> за счет восстановления окислов железа и частично марганца кремнием силикокальция. Дальнейшее легирование металла титаном в случае выплавки нержавеющей стали приводит к повышенному угару его за счет SiOa в шлаке и понижения .его основности. Дальнейшее последовательное легирование металла кремнием, марганцем и алюминием обусловливают преимущественное накопление в шлаке окислов элемента, вводимого первым, т.е. кремния. Таким образом дальнейшее снижение основности шлака при увеличении в нем SiO, приводит к низкому. усвоению титана, равному в этом случае

20 — 26%. Поэтому указанные выше приемы .не позволяют использовать их при выплавке нержавеющей стали.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ выплавки нержавеющей стали, 10 включающий выплавку легированного хромом и никелем полупродукта в дуговой печи, последующее его вакуумирование, раскисление шлака, легироваиие металла и обработку в ковше нейтральным газом 12).

Основным недостатком известного способа

15 является невозможность получения стабиль. ных заднпых содержаний титана в титансодержащей нержавеющей стали. Поэтому при производстве титансодержащеи нержавеющей стали необходимо осуществлять дополнительную до- .

10 рогостоящую операцию — отсечку шлака от металла за счет перелива последнего. Кроме того, раскисление шлака в ковше порошком ферросилиция н алюминия м легироваиие ме2324

3 96 талла, в первую очередь, кремнием приводит к понижению основности шлака при его раскислении, уменьшению извлечения хрома из окислов хрома шлака и дополнительному, угару титана при дальнейшем легировании.

Готовый металл при таком способе производства обычно значительно загрязнен неметаллическими включениями, в том числе сульфидными, что затрудняет разливку металла на YFIPC и ухудшает качество холоднокатаного листа, снижает механические и антикоррозионпые свойства стали.

Цель изобретения — повышение качества металлопродукции, степени десульфурации и усвоения титана. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства нержавеющей стали, включающему выплавку легированного хромом и никелем полупродукта в дуговой печи, последующее его вакуумирование, раскисление шлака, легирование металла и обработку в ковше нейтральным газом, раскислеННе шлака проводят алюминием в количестве

2 — 6 кг/т и ферротитаном 4 — 20 кг/т, перемешивают шлак нейтральным газом в течение

1 — 4 мин, а легирование металла осуществляют последовательно титаном, марганцем и кремнием в количестве, обеспечивающем их содер>калия, требуемые по химическому составу, при этом введение ферротитаиа в шлак для его раскисления составляет 0,1-0@ присадки в металл для легироваиия.

Раскисление шлака алюминием и титаном позволяет исключить образование Si0 и снижение основности шлака. Окислы титана повышают свою активность в гшгзке и препятствуют окислени1о титана ири его дальнейшем вводе в металл ири легировании. Введение в ишак при вакуумироваиии менее

2 кг/т алюминия не позволяет снизить содержание окислов железа и кремния до низких вег1ичии, а ввод более 6 кг/т алюминия приводит к повышенному его угару и увеличению вязкости шлака. Ввелсние в шлак менее 4 кг/т ферротитана ие позволяет повысить активность окислов титзиз до оптимальной величины, а добавка более 20 кг/т эагущзет шлак и не позволяет повысить сквозное усвоение титана сталью.

Перемешинаиие рзскислитслсй в шлаке менее l мии ие иоэволясг восстановить хром иэ ro окислов и получить равномерное распрсг1слеиис раскислителсй в шлаке, а перемешивзиие более 4 мии приводит к окислению элементов металла эа счет контакта с атмосферой и заметному размыву футсровки ков1из, ч1о снижает осиовиость пи1акз. Нослс л<)изтс11ь1и)с гlгл ирои11ние л1етл!лз 1иlзиом. мз1и JlllleM, кРс л111и! м ос) 111ссгв11Я1ОТ ИО:1зч Й их в оголенную, от шлака зону металла при продувке его инертным газом, Такая последовательность подачи в более горячий металл титана, затем марганца и кремния сокращает угар титана. Ввод кремния в последнюю очередь понижает основность шлака. после практически полного восстановления из него хрома и титана и не влияет на угар последнего при легировании им металла, что приводит к

10 стабильному получению заданных содержаний титана в узких оптимальных пределах.

Данные опытно-промышленных плавок показали, что присадка ферротитана в шлак для раскисления должна составлять 0,1 — 0,5 ч.

f присадки в металл для легирования. Присадка в шлак ферротитана менее 0,1 ч.от, присадки в металл недостаточно раскисляет шлак, а более 05 ч. приводит к излишнему угару титана.

20 Пример 1. В печь емкостью 100 т загружают отходы стали марки Х17, металлический лом, отходы стали с кремнием 3%, никель и отходы никелевых сплавов и 2% от веса металлошихты извести. Расплавляют . 25 шихту, продувают железохромникелевый расплав кислородом до содержания в нем 0,18% углерода и выпускают в 130 т ковш, в который предварительно подают 20 кг/т извести, Ковш устанавливают в вакуумкамеру, вакуч0 умируют металл до содержания углерода

0,06%, раскисля1от шлак подачей алюминия на поверхность шлака в количестве 2 кг/т и ферротитана 20 кг/т, перемешивают шлак с раскислителями — аргоном в течение

4 мин. Вводят в металл последовательно

20 кг/т ферротитана, 10 кг/т металлического марганца и затем 4 кг/т ферросилиция. Перемешивают металл для равномерного распределения легирующих и подают на УНРС, Степень десульфурации повышается на 12%, ус40 воение титана на 33"Я, выход годных сляб по дефекту "пузырь" нз 7%. а холоднокатано- о листа по качеству поверхности на 4%. . Пример 2. В дуговой печи емкостью

50 т расплавляют лсгировзиный лом и шла45 кообраэующие, восстанавливают хром из шлака плавления, ввопят на шлак известь 10 кг/т и продувают метзлл кислородом до получения в нем 0,15Я углерода. Выпускают легированный хромом и никелем полупродукт в ковш, куда предварительно вводят 5 кг/т извести. Ковш устанавливают в вакуумную камеру, обезуглероживают полупродукт. до получения 0.03% углерода, вводят в шпак 6

6 кг/т алюминиевой сечки и 4 кг/т ферротитана. Перемешивают шлак азотом в течение 2,5 мии и затем последовательно легируют полупродукт ферротитаном 8 кг/т, ферромарганцем IO кг/т и ферросилицием

962324

Составитель А. Щербаков

Техред М. Надь Корректор С. Шекмар

Редактор Л. Пчслинская

Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7432/38

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. 5

5 кг/т. Перемешивают металл газообразным азотом и подают на разливку. Степень десульфурации повышается на 27%, усвоение титана на 40%, выход годных сляб непрерывной разливки стали на 11%, а холоднокатаного листа по качеству поверхности на 6,7%.

Пример 3. В дуговой печи емкостью

150 т расплавляют легированный лом и шлакообразующие,- Продувают металл кислородом и выпускают легированный хромом и никелем полупродукт в ковш. Металл в ковше подвергают вакуумному обезуглеро- . живанию, шлак раскисляют алюминием 4 кг/т и ферротитаном 12 кг/т и перемешивают с раскислителями нейтральным газом в течение 1 мин, последовательно легнруют металл подачей ферротитана в количестве

16 кг/т, марганца металлического 12 кг/т и ферросилиция 6 кг/т. Перемешивают металл для равномерного распределения легирующих и подают на УНРС. Степень десульфурации повышают на 18%, усвоение титана на 41,5%, выход годных сляб по дефекту

"пузырь" на 9%, а холоднокатаного листа ro качеству поверхности на 4,6%.

Указанные приемы проведения выплавки металла позволяют разработать и опробовать рациональную технологию производства нер4 жавеющей стали для условий разливки ее на

УНРС в крупные слябы.

Формула изобретения

Способ производства нержавеющей стали, включающий выплавку легированного хромом и никелем полупродукта в дуговой печи, последующее его вакуумирование, раскисление шлака, легирование металла и обработку в ковше нейтральным газом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества металлопродукции, степени десульфурации и усвоения титана, раскисление шлака производят. алюминием в количестве 2 — 6кг/т и ферротитаном 4 — 20 кг/т, перемешивают шлак нейтральным газом в течение — 4 мин, а легирование металла осуществляют последовательно титаном, марганцем и крсмнием в количестве, обеспечивающем их содержания, требуемые по химическому составу, при этом введение ферротитана в шлак для его раскисления составляет 0,1 — 0,5 присадки титана в металл для леирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 755854, кл. С 21 С 7/10, 1980.

2. Морозов А. Н. и др. Вненечное вакуумирование стали. М., "Металлургия", 1975,с. 258.