SU1104164A1 - Шихта дл получени синтетического шлака - Google Patents

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШПАКА, включающа  известь, глиноземсодержащий материал   восстановитель , о тличающа с  тем, что, с целью повышени  прочностных и пластических свойств обрабатываемой стали, она дополнительно содержит циркон при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глиноземсодержащий материал5-20 Циркон5-15 Восстановитель 10-30 ИзвестьОстальное i

Description

05 ipa Изобретение относитс  к металлургии , конкретно к способам получени  шлаков определенного состава, и пред назначено дл  использовани  при прои водстве высококачественных марок ста ли путем смешени  жидкой заготовкиполупродукта с раскисл юпдам и легиРУЮ1ДИМ сплавом, полученном в одном плавильном агрегате совместно с синтетическим шлаком. Известна шлакообразующа  смесь, содержаща , мас.%: обожженна  известь 49-56, катализатор К-5 40-50, плавиковый шпат 1-4, Использование шлака приготовленного из указанной смеси дл  обработк жидкого металла,позвол ет повьюить степень десульфурации стали lj . Однако применение такой стали при обработке высококачественных сталей не дает возможности существенно повы сить ее прочностные или пластические свойства. Известна также шихта дл  получени синтетического шпака, содержаща  из- весть 30-50%, катализатор К-5 20-40% и белый шлак алюминиевого производства - остальное ,Недостатком этой шихты  вл етс  отсутствие в ее составе восстановител , что не позвол ет использовать ее при подучении высококачественных сталей, модифицированных цирконием, В этом случае в раскисл ющий и легирующий сплав ввод т модифицирующие добавки, например силикоцирконий, что повышает ее себестоимость. Наиболее близкой к изобретению по составу и достигаемому эффекту  вл етс  шихта дл  получени  синтетического шпака следующего состава, мас,% Глиноземсодержащий материал20-40 Известь1-40 Восстановитель 0,5-1,0 Отвальный сталеплавильный шлак . Остальное Применение синтетического шпака, полученного из известной шихты, по звол ет избежать вспенивани  шлака, так как в качестве восстановител  взамен углеродистого материала испол зуют кремний или алюминий з. Однако стоимость стали, содержащей цирконий, обработанной синтетическим шлаком, полученным из извес ной шихты, остаетс  на высоком уров не из-за необходимости использовани  цирконийсодержащих лигатур. Кроме того, десульфурирующа  способность шпака, получаемого на основе этой шихты, низка (степень десульфурации не превышает 40%), что обь сн етс  повьш1ением содержани  серы в отвальном сталеплавильном шпаке, что, в свою очередь, понижает механические характерг1стики обрабатываемых этим шлаком сталей. Целью изобретени   вл етс  повышение прочностных и пластических свойств обрабатываемой стали. - Цель достигаетс  тем, что шихта дл  получени  синтетического шлака, включающа  известь, глиноземсодержащий материал и восстановитель, содержит циркон при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глиноземсодержащий материал5-20 Циркон5-15 Восстановитель 10-30 ИзвестьОстальное Циркон имеет следуюший xимIiчecкий состав, мас,%: ZrOg 55-60; SiOg 3540 , окисные примеси остальное. Восстановленный цирконий  вл етс  не только модификатором, способствующим улучшению структуры стали, получению глобул рных включений, но также энергичным раскислителем. Кроме того, цирконий св зывает в прочные соединени  азот и серу, устран   их вредное вли ние на качество металла . Расход .восстановител , в качестве которого могут быть использованы алюминий или кремний, определ етс  расходом циркона, пределы содержани  глиноземсодержащего материала и извести основаны на получении шлака с пониженными температурами плавлени , т.е. расход циркона определ ет их пределы. Введение в состав шихты менее 5 мас,% циркона позвол ет получить в готовой стали менее 0,05 мас.% циркони , что не обеспечивает эффект модифицировани  и не приводит к повышению прочностных и пластических свойств стали. Введение в состав шихты более 15 мас,% циркона приводит к увеличению содержани  в шлаке кремнезема, что понижает десульфурирующую способность шлака, и в конечном итоге.

ухудшает прочностные и пластические характеристики стали.

Примеры промышленного опробовани  предлагаемой шихты.

При разработке шихты дл  синтетического шлака опробовано п ть составов (табл. 1). Составы 1-3 - предлагаемые , 4 - ниже нижнего предела, 5 - .вьш1е верхнего предела по содержанию циркона,- 6 - известный.

Составы шихты использованы дл  получени  синтетического шлака при выплавке высокопрочной стали марки 12Х2Н4А. При приготовлении шихты все компоненты равномерно перемешивали и затем загружали в дуговую электропеч ДСП-12 дл  шлакообразовани . Ниже приведен пример получени  стали марк 12Х2Н4А с применением предлагаемой шихты состава 1. Заготовка-полупроду ( плавка Н2-9233) выплавл лась в .осноной мартеновской печи емкостью 70 т, согласно существующей на предпри тии технологии. Жидкий легирующий сплав и синтетический шлак приготовл ли в дуговой электропечи.

При выплавке сплава в печь дают отходы углеродистой стали 259( кг, ферросилици  45% -ного ФС-45 560 кг, феррохрома марки ФХ-015 1200 кг. ,

Во избежание окислени  составл ющих шихты в печь во врем  плавлени  загрузили 500 кг извести. После расплавлени  шихты в электропечи начали наводить синтетический шлак. Дл  шлакообразовани  в печь загружена шихта состава 1 в количестве 5000 кг. Полученный синтетический шпак имел следуюц й химический состав , мас.%: СаО 57,15; Si02 7,87, MgO 5,29; AljO 28,76; ZrO 0,53, Ti02 0,15, FeO 0,25.

Химический состав жидкой лигатуры после выпуска из электропечи следующий , мас.%: С 0,60; Мп 2,3; Si 5,2; Сг 21,0, Zr 1,5, Fe остальное.

Химический состав заготовки-полупродукта металла перед выпуском мартеновской печи следующий, мас.%: С 0,10; Мп 0,35, Si 0,10; Р 0,009, S 0,026, Сг 0,15, Ni 3,65, Fe остальное .

После выпуска заготовки-полупродукта и обработки ее синтетическим шлаком и жидким легирующим сплавом получена сталь, удовлетвор юща  требовани м ГОСТ 4543-71 и имеюща  химический состав, мас.%: С 0,13;Мп 0,45; Si 0,35, Р 0,013 S 0,012/ Сг 1,47; Ni 3,55, Zr 0,14; Си 0,21 остальное.

Дл  сравнени  выплавлены две плавки стали марки t2X2H4A с применением известной шихты. При этом плавка НЗ-1948 проведена с загрузкой в сплав силйкоциркони  в количестве 1,5 мас.% Кроме того, вьпшавлены плавки с применением шихты состава 2 и 3 (Н5-2118 и Н6-1946). Также вьтлавлены плавки с применением шихты состава 4 (плавка НЗ-7133) и шихты состава 5 (плавка № 43-7157) с содержанием циркона в шихте 3 и 18 мас.% соответственно.

Данные по составам использованной шихты и механическим свойствам полученной стали представлены в табл. 2 и 3.

Как видно из табл. 1-3 применение предлагаемой шихты дл  получени  синтетического шпака (плавки Н2-9233, Н5-2118, Н6-1946) позвол ет увеличить уровень прочностных и пластических свойств высокопрочной стали в сравнении с использованием известной шихты (плавка Н5-1812).

Использование в составе шихты дл  синтетического шпака циркона позвол ет снизить себестоимость стали, модифицированной цирконием.

Применение предлагаемой шихты дл  получени  синтетического шлака позвол ет использовать циркон вместо более дорогого силикоциркони .

Экономическа  эффективность использойани  предлагаемой шихты составл ет пор дка 1,5 руб. на тонну обрабатываемой стали.

Таблица 1

Н2-9233 5000

12

Н5-2118 5200

Н5-1946 4800 20

3 НЗ-7131 5100 18

4

НЗ-7157 5200

Н5-1812 5100

30

Таблица 2

Т а б л и ц а 3

Claims (1)

1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШПАКА, включающая известь, глиноземсодержащий материал л восстановитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных и пластических свойств обрабатываемой стали, она дополнительно содержит циркон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Глиноземсодержащий

   материал 5-20 Циркон 5-15 Восстановитель 10-30 Известь Остальное