Способ выплавки нержавеющей стали
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
С 21 С 5/52 Государстеенный комитет СССР Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39 Дата опубликования описания 28.10.82 (53) УДК 669.187..25 (088.8) ло делам изобретений и открытий С. В. Климов, В. А. Салаутин, Б. Я. Балдаев, Ю. В. Гавриленко, Ю. В. Липухин, О. Е. Молчанов, Э. В. Ткаченко и Ю. В. Зайцев (72) Авторы изобретения Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам выплавки в дуговых печах нержавеющих сталей. Известен способ выплавки нержавеющей стали, включающий расплавление легированной шихты в дуговой печи, продувку ванны кислородом, в процессе которой при температуре металла 1750 — 1950 С в ванну присаживают сплавы марганца с высоким содержанием углерода и кремния в количестве 8 — 10 кг/т металла (1). Однако этот способ, предусматривающий введение сплавов марганца при высокой температуре 1750 — 1950 С, не позволяет резко поднять температуру до и в процессе продувки металла, что необходимо для снижения угара хрома. Во-вторых, способ не пре- 15 дусматривает повышение основности шлака расплавления перед продувкой металла кислородом, что не предохраняет хром от окисления во время введения в ванну кислорода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения хромосодержащих нержавеющих сталей, включающий загрузку в печь шихты, ее расплавление, продувку металла кислородом до достижения содержания углерода 0,25 — 0,1% присадку кремния из расчета введения в металл в количестве 0,5 — 1,5%, послеющую продувку металла, легирование и выпуск (2). Известный способ не позволяет снизить угар хрома при продувке металла с содержанием углерода 0,6 — 0,26% (т. е. после распла вления ш ихты) и до получения содержаний 0,1 — 0,25%, а также угар хрома за счет снижения основности шлака из-за окисления введенного кремния. Содержание кремнезема в шлаке при введении кремния возрастает до 20 — 25%, поэтому процесс окисления кремния и углерода затягивается за счет высокой активности кремнезема в шлаке. Кроме того, последовательность легирования металла не обеспечивает низкий угар титана. Целью изобретения является снижение угара хрома и титана и сокращение продолжительностии плавки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки нержавеющей стали, включающему расплавление шихты, присадку кремния, продувку ванны кислородом, раскисление шлака, легирование металла и 968077 выпуск, согласно изобретению, присадку кремния производят на 0,5 — 0,9Р/р от веса металла совместно с 1,5 — 2,5Р/р извести при содержании углерода 0,3 — 0,5Р/р, шлак раскисляют алюминием в количестве 0,08 — 0,3 /р и последовательно вводят в металл для легирования марганец в количестве 0,4— 1,0 /0 титан — 0,3 — 0,7 /р и кремний — 0,3— 0,8Р/рВведение перед продувкой ванны кислородом кремния совместно с известью позволяет повысить основность шлака перед продувкой за счет присадки извести, тем самым предотвратить повышенный угар хрома за счет низкой основности шлака. Хром в шлаке находится (после дачи кремния) в виде силиката СгО SiO . Из этого соединния вос- становить хром трудно. Необходимо прежде всего снизить активность кремнезема в шлаке, связав его в прочный силикат кальция (2 СаО SiO ). Для этого совместно с кремнием следует вводить известь до про20 дувки металла кислородом. В то же самое время присадка кремния повышает температуру расплава перед продувкой кислородом и тем самым позволяет снизить угар хрома за счет проведения продувки в высокотемпературном режиме. 25 Запас по углероду (0,3 — 0,5 /р) перед продувкой позволяет провести дефосфорацию металла и предотвратить рефосфорацию за счет спуска шлака при продувке металла кислородом. Присадка извести в этом случае также облегчает проведение дефосфорации за счет повышения основности шлака. Условия восстановления хрома после продувки металла кислородом значительно облегчаются при даче после продувки алюминия в шлак в количестве 0,08 — 0,3 /0. Раскисление шлака алюминием перед дачей титана позволяет сократить содержание окислов железа кремния в шлаке, повысить основность и повысить за счет этого восстановление хрома из шлака окислительного периода и извлечение титана при последующем легировании им металла. Легирование металла марганцем до, а кремнием после введения титана позволяет повысить усвоение титана за счет более высокой раскисленности металла марганцем и сокращения 45 в шлаке окислов кремния и повышения основности. Присадка . кремния менее чем на 0,5 /р от веса металла не обеспечивает необходимой термичности процесса, т. е. не позволяет резко поднять температуру ванны перед ее продувкой кислородом. Присадка более чем на 0,9Р/р кремния приводит к черезмерному подъему температуры, что осложняет дальнейшее проведение продувки и выхода температуры в конце продувки на уровень 1900 — 1920 С, что приводит к разрушению огнеупорной футеровки дуговой печи. Введение совместно с кремнием менее 1,5 /0 извести не позволяет поднять основность шлака до оптимальных величин (2,2 — 2,5), а присадка более 2,5Р/р извести сильно охлаждает ванну и не способствует дальнейшему сокращению угара хрома. Продувка ванны кислородом при содержании менее 0,3 /р требует введения в шихту дорогостоящих сортов феррохрома, а при более 0,5 /р удлиняется время продувки и возрастает угар хрома. Раскисление шлака алюминием в количестве менее 0,08Р/р не обеспечивает полного извлечения из него хрома и низкого уровня содержания окислов железа, марганца и кремния. При раскислении шлака алюминием в количестве более О,ЗР/р возрастает угар алюминия а извлечение хрома из шлака не увеличивается. Введение в металл для регулирования марганца в количестве 0,4— 1 /р, титана 0,3 — 0,7 /р и кремния 0,3 — 0,8 /р обеспечивает легирование металла всего марочного сорта мента нержавеющих сталей, а предложенная последовательность обеспечивает высокое усвоение титана. Пример 1. В 100 т дуговой печи расплавляют шихту, состоящую из отходов нержавеющей стали, динамной стали, никелевых сплавов, чугуна и шлакообразующих. После расплавления при содержании углерода 0,5 на шлак вводят 2270 механической смеси ферросилиция марки ФС65 на 0,5Р/0 кремния (770 кг) и 1,50/р извести (! 500 кг) . Продувку ванны кислородом осуществляют с расходом 2400 м /ч. После загорания углерода продувку ведут при отключенной печи. Срез фурмы в процессе продувки устанавливают на расстоянии 400 мм от поверхности шлака. Продувку ванны кислородом осуществляют непрерывно и заканчивают при содержании углерода 0,07 /р. По окончании продувки на шлак присаживают 300 кг (0,3Р/р от веса металла алюминия и последовательно легируют металл марганцем 1,0 /р, титаном 0,3 /р и кремнием 0,8 /р. Металл выпускают в ковш. Общий за плавку угар хрома сократился на 3,2 /р титана на 30 /р, а продолжительность плавки на 12 мин. Пример 2. В 200 т дуговой печи расплавляют шихту, состоящую из отходов марки 1Х18Н9Т, стружки той же марки, никеля, мягкого железа и чугуна. После расплавления при содержании углерода 0,3 /р на шлак вводят совместно 5000 кг извести и 2770 кг ферросилиция марки ФС65, что соответствует 2,5 /р извести от веса садки и 0,9 /о крем.ния. Продувку стали кислородом осуществляют с расходом 3600 м /ч. После загорания углерода печь не отключают. Срез фурмы при этом устанавливают на расстоянии от поверхности шлака равным 300 мм. Продувку ванны заканчивают при достижении содержания углерода равном 0,09 /0. 11о окоцчании продувки на шлак присаживают алюминий в количестве 160 кг (0,08 /р от веса 968077 Формула изобретения Составитель А. Прусс Тех ред И. В ер ес Корректор А. Гриценко Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Г. Волкова Заказ 7261/40 металла) и последовательно вводят в металл для легирования марганец 0,4о/о, титан в количестве 0,7 /о и кремний 0,3 /о. Металл выпускают в ковш. Общий за плавку угар хрома сократился на 1,8 /о, титана на 24о/о, а продолжительность плавки на 9 мин. Пример 8. В 50 т дуговой печи расплавляют металлический лом, отходы нержавеющей ст. Х13, никель, чугун, шлакообразующие. После расплавления при содержании углерода 0,4 /о на шлак вводят механичесо io кую смесь ферросилиция марки ФС 75 933 кг с известью 1000 кг в количестве 1933 кг, что составляет по кремнию 0,7 /о, по извести 2 /о на тонну садки. Продувку стали кислородом осуществляют с расходом 2870 мз/ч. Срез is фурмы устанавливают от поверхности ванны на расстоянии 420 мм. Продувку стали заканчивают при содержании углерода 0,06 4 шлак раскисляют алюминием в количестве 95 кг (0,19о/0 от веса металла) и последовательно в металл для легирования марганец в количестве 0,7 /о, титан 0,5 /о и кремний 0,55о/о. После выпуска в ковш, металл подают на разливку. Общий за плавку угар хрома сократили на 2,03 /о, титана на 27/о, а продолжительность плавки на 9 мин. Производство нержавеющей стали предлагаемым способом обеспечит значительную экономию титана и хрома, а также позволит сократить длительность плавки, что вместе взятое может дать значительный народнохозяйственный экономический эффект. Способ выплавки нержавеющей стали, включающий расплавление шихты, присадку кремния, продувку ванны кислородом, раскисление шлака, легирование металла и выпуск, отличающийся тем, что, с целью снижения угара хрома и титана и сокращения продолжительности плавки, присадку кремния производят на 0,5 — 0,9о/о от веса металла совместно с 1,5 — 2,5о/о извести при содержании углерода 0,3 — 0,5о/о, шлак раскисляют алюминием в количестве 0,08 — 0,3о/о и последовательно вводят в металл для легирования марганец 0,4 — 1,0 /о, титан — 0,3— 07о/о и кремний — 03 — 08о/о. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 605840, кл. С 21 С 5/52, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 490836, кл. С 21 С 5/52, 1974.
