PL71019B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Instytut Metalurgii im. A. Bajkowa, Moskwa (Zwiazek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Sposób wytapiania stali w konwertorze tlenowym Wynalazek niniejszy dotyczy sposobów wytapiania stali w konwertorze tlenowym z surówki cieklej, swie- zonej tlenem do zupelnego odweglenia.Znany jest sposób wytapiania stali chromówo-niklowej z surówki, zawierajacej chrom i nikiel, za pomoca swiezenia jej w konwertorze tlenem lub gazem, zawierajacym tlen (patent ZSRR nr 116986); jednak dla zastoso¬ wania tego sposobu potrzebnajest surówka, która trudno otrzymac w wielkim piecu.Znany jest takze sposób wytwarzania stali wysokostopowych chromowych i chromowo-niklowych równiez z wysokostopowych chromowych i chromowo-niklowych surówek za pomoca swiezenia ich w konwertorze (pa¬ tent ZSRR nr 117528). Jednak i do tego sposobu stosuje sie droga surówke o skomplikowanym skladzie.Proponowano tez wytapiac stal nierdzewna z surówki stopowej w konwertorach (patrz patent USA nr 3336162).Wedlug tego sposobu, z surówki, zawierajacej od 9 do 25% chromu, do 8% niklu, od 3,5 do 6% wegla i od 1 do 5% krzemu, wytapia sie stal nierdzewna, zawierajaca od 9 do 21% chromu, do 8% niklu i do 0,1% wegla.Taka zawartosc wegla w stali uzyskuje sie za pomoca odgazowywania prózniowego.Dla uzyskania wytapiania stoli tym sposobem potrzebna jest specjalna surówka o duzej zawartosci chromu i krzemu o skomplikowanym skladzie. W wyniku tego mozna wytapiac ograniczony asortyment stali wylacznie nierdzewnych z zawartoscia wegla ponizej 0,1%.Oprócz tego, otrzymywana stal moze posiadac podwyzszona zawartosc siarki i fosforu, poniewaz zuzel nie jest usuwany. Usuwanie zuzla przy stosowaniu tego sposobu jest niemozliwe, poniewaz z nim traci sie chrom. Co wiecej, w przebiegu wytapiania nie redukuja sie tlenki chromu ^zawarte w zuzlu, co wywoluje straty chromu z zuzlem.W rezultacie nie tworza sie warunki sprzyjajace odtlenieniu stali i wprowadzeniu do metalu tytanu, a dla zmniejszenia zawartosci wegla w metalu do wymaganej wielkosci, konieczne jest odgazowywanie prózniowe w kadzi odlewniczej, co podnosi koszt i komplikuje proces.Celem niniejszego wynalazkujest usuniecie powyzszych wad.Podstawowym zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytapiania stali chromowej w konwertorze2 71019 tlenowym umozliwiajacego otrzymanie szerokiego asortymentu nisko-, srednio-, wysoko- i wielostopowej stali o malej zawartosci wegla ze znacznie tanszego surowca (surówki przeróbczej o zwyklym skladzie).Zadanie to zostalo rozwiazane przez zastosowanie sposobu wytapiania stali w konwertorze tlenowym z surówki cieklej, swiezonej tlenem do zupelnego odweglenia, przy czym, zgodnie z wynalazkiem wytop prowa¬ dzi sie z surówki z okresowym usuwaniem tworzacego sie zuzla, nastepnie do kapieli podczas swiezenia dodaje sie weglowy zelazochrom, zmieszany z wapnem, zawierajacy 6-8% wegla, z szybkoscia do 100 kg na jedna tone metalu na minute, po odwegleniu kapieli wstrzymuje sie swiezenie i wprowadza sie do zuzla mieszanke sproszko¬ wanego zelazokrzemu i metakrzemianu wapniowego do uplynnienia zuzla i kontynuujac swiezenie, dokonuje sie dodatkowego wzbogacenia metalu chromem poprzez wprowadzenie niskoweglowego zelazochrormvzawierajace- go 3o 0,15% wegla zmieszanego ze stopami krzemowymi.Przy takim przeprowadzeniu sposób wytapiania stali okazuje sie znacznie tanszy, zapewniajac otrzymanie bardziej obszernego asortymentu nisko-, srednio-, wysoko- i wielostopowej niskoweglowej stali zawierajacej chrom.Przy wytapianiu chromowo-niklowej stali, wedlug wynalazku, wystarczy do cieklej surówki dodac nikiel w ilosci, potrzebnej do otrzymania zadanego gatunku stali.Przy tym zmniejsza sie zgar metalu i stwarza sie mozliwosc przeprowadzenia glebokiego odweglenia doda¬ wanego weglowego zelazochromu.Wskazane jest dodawac granulowany lub drobnoziarnisty zelazochrom w mieszance z wapnem, stanowia¬ cym nie mniej niz 250 kg na tone zelazochromu. Pozwala to skrócic czas, potrzebny do roztwarzania zelazo¬ chromu w metalu, i otrzymac zuzel o zadanej zasadowosci.Przy wytapianiu stali o zawartosci powyzej 14% chromu Gelowe jest wprowadzac do metalu nie mniej niz 85% zadanej ilosci chromu z weglowym zelazochromem, pozostale — z niskoweglowym zelazochromem, do¬ prowadzanym w przebiegu swiezenia razem z krzemowymi stopami z wyjatkiem chromu, wprowadzanego do metalu z odpadami stali stopowej.Pozwala to zastapic drogi niskoweglowy zelazochrom znacznie tanszym wysokoweglowym i podwyzszyc stopien wydzielenia chromu z rudy przy wytwarzaniu niskoweglowyeh gatunków stali.Wskazane jest jednoczesnie z wprowadzeniem do zuzla mieszanki sproszkowanych zelazokrzemu i meta¬ krzemianu wapniowego wprowadzac do metalu krzem w ilosci, odpowiadajacej rodzajowi wytapianej stali.Przy tym obnizaja sie straty chromu i zuzycie zelazochromu na wytworzenie zadanego gatunku stali.Konczac wytop mozna dodawac odpady stali stopowej w ilosci nie mniej niz 80-100 kg na jedna tone cieklej stali.W rezultacie tego zwieksza sie uzysk metalu i obniza sie temperatura metalu przed spustem.Dla objasnienia wynalazku ponizej opisane sa przyklady zastosowania sposobu wytapiania stali w konwer¬ torze tlenowym.Przyklad I. Sposób wytapiania stali chromowej zgodnie z wynalazkiem, przebiega nastepujaco. Do konwertora wlewa sie surówke o zwyklym skladzie i dokonuje sie swiezenia tlenem od góry. W procesie swieze¬ nia okresowo sciaga sie zuzel, a po zakonczeniu odweglania kapieli calkowicie usuwa sie zuzel przy temperaturze metalu zblizonej do 1700—1720°C. Nastepnie rozpoczyna sie swiezenie tlenem ijednoczesnie zasypuje sie do konwertora granulowany lub drobnoziarnisty zelazochrom, zawierajacy 6-8% wegla, z szybkoscia do 100 kg na jedna tone metalu na minute - zmieszany z wapnem, wprowadzanym w ilosci nie mniej niz 250 kg na tone zelazochromu.Ilosc wprowadzanego weglowego zelazochromu okresla sie wedlug zawartosci chromu w wytapianej stali.Po zakonczeniu odweglania kapieli metalowej przeprowadza sie obróbke zuzli chromowych, utworzonych, w procesie swiezenia za pomoca redukcyjnej mieszanki sproszkowanych zelazokrzemu i metakrzemianu wapnio¬ wego do rozjasnienia sie zuzla. Przed obróbka zuzla do metalu wprowadza sie krzem w ilosci, odpowiadajacej jego zawartosci w wytapianej stali. Nastepnie przeprowadza sie korygowanie zawartosci chromu przez wprowa¬ dzenie zelazochromu, zawierajacego od 0,15% wegla zmieszanego ze stopami krzemowymi, po czym krótko¬ trwale przedmuchuje sie metal dla zmieszania i lepszego roztworzenia zelazochromu. Dla otrzymania stali z za¬ wartoscia chromu ponizej 14%, wzbogacenie metalu chromem dokonuje sie przez wprowadzenie do konwertora tylko weglowego zelazochromu. W koncu procesu wytapiania dodaje sie odpady stali stopowych (zlom) w ilosci nie mniej niz 80—100 kg na jedna tone cieklej stali, a zelazomangan i aluminium dodaje sie do kadzi przy spuscie po odtlenieniu zuzla.Wytopiona wedlug tego sposobu stal chromowa zawierala %: chromu-11-12% wagowych, weg¬ la - 0,17-0,23% wagowych, krzemu- 0,1% wagowych, manganu- 0,36-0,5% wagowych, siar¬ ki - 0,02-0,75% wagowych, fosforu 0,011 -0,03% wagowych.3 71019 Przyklad II. Sposób wytapiania chromowo-niklowej stali, zgodnie z wynalazkiem, przeprowadza sie nastepujaco.Do konwertora zasypuje sie nikiel w ilosci, odpowiadajacej zadanej zawartosci niklu w wytapianej stali, po czym do konwertora wlewa sie surówke i swiezy sie ja tlenem od góry. Powstajacy przy tym zuzel usuwa sie okresowo przed zakonczeniem odweglania surówki, nastepnie .usuwa sie go calkowicie w temperaturze metalu 1700-1720°C.Nastepnie w procesie swiezenia metalu tlenem ustawicznie doprowadza sie do konwertora granulowany lub drobnoziarnisty weglowy zelazochrom, zawierajacy 6-8% wegla, z szybkoscia do 100 kg na jedna tone metalu na minute w mieszaninie z wapnem, wprowadzanym w ilosci nie mniej niz 250 kg na tone zelazochromu.Z weglowym zelazochromem wprowadza sie do metalu nie mniej-niz 85% zadanej ilosci chromu. Po odweg- leniu kapieli metalowej przeprowadza sie obróbke zuzli chromowych za pomoca redukujacej mieszanki sproszko¬ wanych zelazokrzemu i metakrzemianu wapniowego do rozjasnienia sie zuzla. Przed obróbka zuzla do metalu wprowadza sie krzem dla otrzymania zawartosci, odpowiadajacej gatunkowi wytapianej stali. Nastepnie przepro¬ wadza sie korekte chromu w metalu przez dodanie zelazochromu, zawierajacego do 0,15% wegla w mieszaninie ze stopami krzemowymi i w ciagu krótkiego czasu przedmuchuje sie metal tlenem dla roztworzenia zelazochromu i usrednienia skladu kapieli metalowej. Konczac wytop dodaje sie odpady stopowe (zlom stalowy) w ilosci nie mniej niz 80-100 kg na tone stali. Mangan i zelazotytan wprowadzane sa do kadzi przy spuscie metalu z konwer¬ tora po odtlenieniu zuzla.Wytworzona wedlug sposobu chromowo-niklowa stal zawierala %: wegla 0,05—0,8% wagowych, krzemu 0,3-0,5% wagowych, manganu 1,2-1,3% wagowych, chromu 18-19% wagowych, niklu 8-9% wagowych, siar¬ ki 0,016-0,02% wagowych, fosforu 0,010-0,02% wagowych.Przyklad III. Stal konstrukcyjna, wedlug proponowanego sposobu, wytapiana jest nastepujaco.Przed wlaniem surówki do konwertora zasypuje sie nikiel, zelazomolibden lub zelazowolfram w ilosciach zapewniajacych zadana zawartosc tych skladników w gotowej stali. Swiezenie przeprowadza sie tak, jak podczas wytapiania stali chromowej (patrz przyklad I). Ilosc dodawanego weglowego zelazochromu oblicza sie wycho¬ dzac z zadanej zawartosci chromu w gotowej stali uwzgledniajac chrom, wprowadzony ze stopowymi odpadami stalowymi. Ilosc odpadów stali stopowych, dodawanych dla znizenia temperatury metalu, okresla sie jej tempera¬ tura przy zakonczeniu swiezenia. Zelazomangan i aluminium wprowadza sie do kadzi przy spuscie po odtlenieniu zuzla. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytapiania stali w konwertorze tlenowym z surówki, swiezonej tlenem do zupelnego odwegle- nia, znamienny tym, ze wytop prowadzi sie z surówki plynnej z okresowym usuwaniem tworzacego sie zuzla, po czym do odweglonego metalu podczas swiezenia dodaje sie weglowy zelazochrom, zawierajacy 6-8% wegla z szybkoscia do 100 kg na tone metalu na minute w mieszance z wapnem, a po odwegleniu kapieli metalowej wstrzymuje sie swiezenie i wprowadza sie do zuzla mieszanine sproszkowanych zelazokrzemu i metakrzemianu wapniowego do rozjasnienia sie zuzla i, kontynuujac swiezenie, dokonuje sie dodatkowego wzbogacenia metalu chromem poprzez wprowadzenie niskoweglowego zelazochromu, zawierajacego do 0,15% wegla w mieszaninie ze stopami krzemowymi.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym ze weglowy zelazochrom dodaje sie w postaci granulowanej lub drobnoziarnistej w mieszaninie z wapnem, stanowiacym nie mniej niz 250 kg na tone zelazochromu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze przy wytapianiu stali chromowo-niklowej do cieklej surówki dodaje sie nikiel w ilosci, potrzebnej do otrzymania zadanego gatunku stali.

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze przy wytapianiu stali o zawartosci powyzej 14% chromu z weglowym zelazochromem wprowadza sie do metalu nie mniej niz 85% potrzebnej ilosci chromu, a pozostaly procent z niskoweglowym zelazochromem, zasypywanym w przebiegu swiezenia razem z krzemowymi stopami z potraceniem chromu wprowadzonego do metalu z odpadami stali stopowej.

5. Sposób wedlug zastrz. 1-4, znamienny tym, ze jednoczesnie z wprowadzeniem do zuzla mieszaniny sproszkowanych zelazokrzemu i metakrzemianu wapniowego do metalu wprowadza sie krzem w ilosci, odpowia¬ dajacej gatunkowi wytapianej stali.

6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze konczac wytop dodaje sie odpady stali stopowych w ilosci nie mniej niz 80-100 kg na tone cieklej stali. PL PL