SU1122707A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включающий загрузку на подину печи окислов металлов, углеродсодержащего материала , пшакообразующих, металлошихты и расплавление металла, отличающийс  тем, UTO, с целью повьшгени  производительности . сталеплавильного агрегата, окислы металлов загружают в смеси с карборундом и флюсом, содержащим хлористые соли магни  .и/или кальци , в соотношении 1:

Description

Изобретение относитс  к черной; металлургии, конкретнее к способу выплавки легированных сталей в мартеновских и электродуговых печах. Известен способ выплавки шихтовой заготовки, включающий порционну загрузку стружки, и мелкофракционных абразивных отходов легированных ста лей и сплавов, флюсующего реагента и раскислител , расплавление шихты, последующее раскисление металла силикоалюминиевым сплавом и доводку расплава по температуре и обеспечивающий более высокую степень усвоени  легирующих элементов из металло абразивных отходов lj . Однако При этом способе значител на продолжительность периодов плавл ни  и рафинировани  вследствие низкой скорости растворени  углеродсодержащего материала (кокса) в жидком металле и повьштенного содержани вредных примесей (в частности, серы ) , переход щих в металл из карбюр затора. Кроме того, присутствие в м талле включений глинозема, образую щихс  в стали при ее раскислении силикоалюминиевым сплавом, делает невозможным применение данного способа дл  выплавки высококачественной стали. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем му результату  вл етс  способ выплавки стали, включающий загрузку на подину печи окислов металлов, уг леродсодержащего материала, щлако образующих , металлошихты и расплавление металла 2 . Недостатками известного способа ,  вл ютс  значительна  продолжительно плавки вследствие длительности процессов шлакообразовани , растворени углеродсодержащего материала и восстановлени  окислов металлов, а так же низка  степень рафинировани  металла от вредных примесей (водорода , серы) в период плавлени . Цель изобретени  - повьшение про изводительности сталеплавильного агрегата. Поставленна  цель достигаетс  тем, что при способе выплавки стали включающем загрузку на подину печи окислов металлов, углеродсодержащег материала, шлакообразующих, металло шихты и расплавление металла, окислы металлов загружают в смеси с карборундом и флюсом, содержащим хлористые соли магни  и/или кальци , в соотношении 1:(0,3-6,5):(О,10-6,5). Введение в завалку печи смеси окислов и карборунда,  вл ющегос  комплексным восстановителем, позвол ет восстанавливать практически любые элементы из их окислов (например , вольфрам, ниобий, ванадий, молибден , хром, титан и др.). Кроме того, избыток карборунда, вводимого в завалку, обеспечивает протекание следующих реакций; mFe +nSiCT nSi mFe+n c3; (1) 3FeO+SiC SiOj+3Fe+COj; (2) FeSi+2FeO- Si02+3Fe (3) Реакции (1)-(3) сопровождаютс  экзотермическим эффектом, что способствует более быстрому нагреву металла и уменьшает продолжительность периода плавлени . Кроме того реакци  (1) способствует науглероживанию металла, что снижает расход чугуна , а по реакци м (2)-(3) происходит восстановление окислов железа, что уменьшает расход стального лома, вводимого в завалку печи. Взведение в смесь флюса, содержащего хлористые соли магни  и/или кальци , обеспечивает быстрое растворение карборунда в жидком металле , его науглероживание и протекание реакций восстановлени , так как элементы-акцепторы валентных электронов , к которым относитс  хлор, увеличивают растворимость углерода в железоуглеродистом расплаве. Кроме того, присутствие в смеси CaClj увеличивает скорость разложени  вводимого в завалку известн ка (при выплавке стали в печах с основной футеровкой), что способствует быстрому формированию высокоактивного гомогенного шлака. Продукты диссоциации MgCl2 и CaClj реагируют с растворенными в металле серой и водородом , образу  соединени  MgS, CaS и НС1, удал емые из расплава, что способствует более полному рафинированию стали от вредных примесей, а также приводит к сокращению продолжительности плавки и повышению качества металла. Уменьшение в соотношении содержани  карборунда менее 0,3 не позвол ет использовать его как науглероживатель , а также уменьшает усвоение легирующих элементов при восстанов31

лении из окислов. Увеличение в соотношении карборунда свыше 6,5 приводит к значительному науглероживанию металла, повышению по углеродуСл С) в результате чего возрастает продолжительность плавки.

Уменьшение в соотношении флюса менее 0,10 приводит к уменьшению скорости растворени  последнего в жидком металле, а также к ухудшению условий рафинировани  расплава от вредных примесей. Увеличение в соотношении флюса более 6,5 не приводит к повьш1ению скорости растворени  карборунда в жидком металле. Однако при этом увеличиваетс  расход ш.пакообразующих .

Введение в печь смеси окислов металлов, карборунда и флюса, нагретой до температуры плавлени  последнего , обеспечивает тесное соприкосновение компонентов смеси, что способствует более быстрому протеканию реакций восстановлени  окислов и процессов рафинировани  металла.

Способ осуществл е с  следующим образом.

На подину печи загружаютс  окислы мета.Ш1ов в смеси с карборундом и флюсом, содержащим хлористые соли магни  и/или кальци , в соотношении 1:(0,3-6,5):(О,1-6,5), затем осуществл етс  загрузка пшакообразующих и металлошихты. После этого металл расплавл етс , доводитс  до заданного химического состава и температуры и выпускаетс  в ковш.

Был проведен р д лабораторных плавок, позвол ющих определить оптимальные соотношени  между окислами, карборундом и флюсом. Плавки проводились в печи емкостью 10 кг с футеровкой , выполненной из плавленного электрокорунда.

Результаты плавок даны в таблице.

П р и м ер 1. Данным способом выплавл ют сталь марки 38ХНЗМФА с химическим составом по ГОСТ 4543-71. Вьшлавку производ т дуплекс-процес;Сом в основной и кислой мартеновских печах емкостью 100 т. При выплавке шихтовой заготовки производ т легирование молибденом. Дл  этого в за-2707I

валку печи ввод т трехокись молибдена (МоОз), карборунд и хлористый кальций в количестве 6, 6 и 3 кг/т соответственно. Затем заваливают 5 известн к и металлошихту, посде чего металл расплавл ют, рафинируют, от серы и фосфора, довод т содержание углерода до 0,9-1,1%, выпускают металл в ковш и переливают в кислую

0 мартеновскую печь.

Содержание молибдена по расплавлению в основной печи составл ет 0,38% (усвоение 98%), экономи  чугуна и стального лома 12,0 и 5,5 кг/т

5 соответственно, степень удалени  серы и водорода 62 и 30% соответственно , продолжительность плавки 6,5 ч (вместо 7,5-8,5 ч по известной технологии). Кроме того, на опыт0 ных плавках наблюдаетс  более высока  скорость удалени  фосфора по сравнению с обычными плавками.

Во врем  перелива шихтовой заготовки в кислую печь присаживают за5 кись никел  в количестве 22 кг/т, карборунд 5,2 кг/т и хлористый магний 3,0 кг/т. После этого производ т доводку металла до заданного химического состава и температуры,

Q выпускают в ковш и разливают в изложницы .

Пример 2. Выплавка жидкого полупродукта осуществл етс  аналогично примеру 1. Во врем  перелива заготовки в кислую печь заваливают металлоабразивные отходы (FeO 2030% , Sic 35-50%, остальное окислы Сг, No, V, Ni) в количестве 10 кг/т и природный бишофит (MgClj 95-97%, CaCl 0,9-1,8%, остальное KClиMgBгJ) Железную руду при этом не присаживают .

Обща  продолжительность плавки дуплекс-процессом 9,0 ч (вместо 11,0 ч по известной технологии), экономи  шихтовых материалов, кг/т: чугун 12,0, стальной скрап 7,8, железна  руд 2,5.

Ожидаемый экономический эффект от использовани  данного способа вьшлавки стали складьтаетс  из экономии шихтовых материалов и повышени  производительности печей и составит 29 руб/т.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включающий загрузку на подину печи окислов металлов, углеродсодержащего материала, шлакообразующих, металлошихты и расплавление металла, отличающийся тем, что, с целью повьнпения производительности . сталеплавильного агрегата, окислы металлов загружают в смеси с карборундом и флюсом, содержащим хлористые соли магния и/или кальция, в соотношении 1:(0,3-6,5):(0,10-6,5).