Способ выплавки марганецсодержащих сталей

 

Союз Советскмх

Социаимстмческмх

Ресиубикк

© ИСАНИ Е (щ981376

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.81 (21) 3231888/22-02 (51) Щ. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 21 С 5/28

3ЬеударставииыН комитат

СССР

Ro делам изабрвтвиий и втирмтий

Опубликовано 15.12.82. бюллетень № 46

Дата опубликования описания 15. 12.82 (53) УДК669.184, . 244.66 (088.8 ) А.Я. Наконечный, В.Н, Радченко, А.Г. Пономаренко, И.Д. Донец, В.B. Казанский, Г,С. Колганов, С.С, Волков, В.П. Саванин и С.Н. Петров (72) Авторы . изобретения Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАШИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству марганеисодержаших сталей.

Известен способ выплавки в конвертере высокохромистой стали путем восстановления хрома из руды безуглеродистым реагентом, включающий продувку плавки в конвертере до низкого содержания углерода, фосфора, серы, выпуск плавки в ковш для отделения шлака, заливку металла обратно в конвертер, добавку в конвертер хромистой руды и восстановителей, например силикокальция, ферросилиция, силикомарганца и др., обладаюших большим средством к кислороду, чем хром, благодаря чему обеспечивается восстановление Хрома из хромистой руды, загруженной в конвертер Pl).

Недостатком данного способа является невозможность получения стали с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода, а также невозможноСть дальнейшего повышения качества стали.

Наиболее близким к изобретению по, технической сушности и достигаемому результату яитяется способ выплавки марганецсодержаших сталей, включаюший выплавку в сталеплавильном агрегате угле5 родистого полупродукта, скачивание шлака, поведение нового шлака вводом малофосфористого марганецсодержашего шлака ферросплавного производства и извести 21

Недостатками этого способа являются невозможность получения марганецсодержаших сталей и повышения качества стали. Это связано с тем, что марганцевистые шлаки используются только для .интенсификации процесса шлакообразования в конвертере. Для получения марганецсодержашей стали необходимо давать в сталь углеродистый ферромарганец или металлический марганец. Однако исполь20 зование ферромарганца не позволяет по:лучать сталь с низким содержанием углерода и высоким содержанием марганца.

Металлический марганец дефицитен, дорог и плохо растворяется в металле, что нрн3 981 водит к удорожанию стали и дополнительным трудовым затратам.

Белью изобретения является снижение себестоимости и повышение качества стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки марганецсодержаших сталей, включающему выплавку в сталеплавильном агрегате углеродистого полупродукта, скачивание шлака,, наведение нового шлака: вводом мвлофосфористого марганецсодержашего шлака

1 ферросплавного производства и извести, 1 восстановление элементов из шлака при1 водят путем присадки алюминия в коли-, честве 30-400 кг на тонну шлака и полученный шлак сливают в ковш, после чего в него сливают металл.

При раскислении шлака алюминием восстанавливаются элементы, имеюшие меньшее средство к кислороду, чем алюминий.

В начале идут реакции восстановления железа, фосфора марганца, при необходимости можно проводить и восстановление кремния. В связи с тем, что используется малофосфористый шлак, восстановление незначительного количества фосфора сушественного влияния на свойства стали не оказывает. Использование дпя восстановления влюминийсодержаших материалов в пересчете на алюминий 3 0-40 О кг алюминия на тонну шлака связано с тем, что в шлаке имеется различное содержание окислов марганца, а также с тем, какое количество кремния необходимо восстановить. Если количество окислов Марганца ближе к нижнему пределу и не надо восстанавливать кремний, то вполне достаточно для восстановления 30 кг алюминия на тонну шлака. Если же количество окислов марганца в шлаке ближе к верхнему пределу и надо восстанавливать кремний для химического состава стали, то дпя восстановления надо использовать алюминия до 400 кг свыше 400 кг алюминия использовать нецелесообразно, так как будет большое количество шлака и расход восстановителя, Оставшийся после восстановления в ствлеплавильном агрегате шлак по своим свойствам и составу соответствует рафинируюшим синтетическим шлакам. Для повышения качества стали предлагается обрабатывать полученный металл таким шлаком путем слива вковш в начале шлака,,а затем в этот же ковш сливать сталь. Такая о6работка позволяет уменьшить содержание серы, неметвллических включений и знаt0 чительно улучшает механические и служебные свойства металла.

Пример, Выплавку марганецсодержашей стали марки ОЗГАФ проводят в

60 килограммовом конвертере с верхней и донной продувкой.

На дно конвертера загружают 2,5 кг извести и заливают 50 кг чугуна с температурой 1280 С следующего химического состава, %: С 3,9; М1ч 0,72; 51

0,8; 0,040; P 0,20. Ванну продувают кислородом с интенсивностью 4 мЗ/т мин (содержание кислорода 99,2%) через верхнюю фурму с соплом диаметром 2мм, 15 расположенную на расстоянии 60 мм над уровнем спокойного металла. Продувку прекрашвют на 8-й минуте при содержании углерода в металле 0,03% и

= 1580 С. После скачивания максимвльgg ного возможного в этих условиях количестве шлака (около 95%) в конвертер загружают 5 кг малофосфористого марганецсодержашего щлека ферросплавного производства следуюшего химического

25 состава, %; p 10< 2 5; MVG 6 5; СаО

5,5; ФеО 0,2; АР О. 2,2; MgO 2,3;

P 0,01. Одновременно с подачей шлака подают 2,5 кг извести и продувают ванну вргоном в течение 8 мин через донщ ную фурму с соплом диаметром 2 мм и интенсивностью 4 м /мин. Нв шестой минуте продувки в шлак опускают закрепленный на штанге алюминий в количестве 0,9 кг. После окончания продувки

IIIJIBK сливают B футерованный KoBIII, а затем в него же сливают металл. Перед сливом температура металла составляет

1600 С. При сливе металла под струю подают 1 60 r феррованвдия (содержание ванадия 4 5% ), азотированный марганец с содержанием азота 5% в количестве

250 r.

Конечный шлак имеет следующий химический состав, %: AP 05 46; СаО 35;

910 12;М 0 1,3; МвО 3,3; РеО 0,05;

P 0,005. ГЬпученный металл разливают в изложницы для слитка массой 20 кг. Слитки проковывают на карты толщиной

20 мм и поспе термообработки на них определяют механические свойства. Дпя сравнения качества стали ОЗГ4АФ, полученной по предлагаемой технологии и по известной схеме: проводится сравнительная плавка стали ОЗГ4АФ в том же конвертере с вводом металлического марган. ца и без конечной обработки полученной стали шлаком. Полученный металл также проковывают на карты топшиной 20 мм.

На опытных и сравнительных картах on9813

;ределяют химический состав стали, загрязненность неметаллическими включениями, механические свойства стали (табл. 1 и 2). В металле опытной плавки содержание неметаллических включений, определенных электролитическим меТ абли ца 1

Опытная плавка

О 33 45 0006 0018 О 13 0020 005 00030., 0,04

004 040 44 0016 0019 014 0>018 005 00055 н,б.

0,05 н.б, н.б.

3,9- 0,020 0,020

4,6

0,10- 0,0015- 0,015«

О, 14 0,025 ° 0,050

0,20,5. Таблица 2

Опытная плавка

66,0 22,0

9,8

464,0 72,5

Сравни тельная плавка

14,0

55,0

4,5

72,0

63,5

Изобретение позволяет снизить себестоимость стали на 14 руб/м и повысить качество металла.

Ф ормула изобретения

Способ выплавки марганецсодержаших ° сталей, включаюший выплавку в стадеплавильном агрегате углеродистого полупродукта, скачивание шлака, наведение нового шлака вводом малофосфористого марганецсодержашего шлака ферросплавного производства и извести, о т л иI

Составитель k3. Чернов

Редактор А. Гулько Техред Т.Фанта . КорректорН. Король

Заказ 9636/37 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиап ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнительная плавка

ТУ 14232-2677

76 d тодом, составляет 0,006% против 0,015%: . в сравнительном металле.

В табл. 1 приведен химический состав стали ОЗГ4АФ; в табл. 2 - механические свойства стали ОЗГ4АФ после нормализа= ции и отпуска.

3$ ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения качества стали, восвтановление элементов из шлака проводят путем присадки алюминия

40 в количестве 30-400 кг на тонну шлака и полученный шлак сливают в ковш, после чего в него сливают металл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Японский патент % 49-15127, кл. 10 > 142, опублик. 1974.

2.5фаЬ6 спи Е ьЕи, 1979, 98, % 16, р. 248-257.