SU1199805A1 - Способ выплавки синтетического чугуна в дуговых электропечах - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА В ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ, : вкл10чающий загрузку карбюризатора и металлошихты, расплавление, перегрев металла и последующую.выдержку , отличающийс , тем, что, с целью повышени  служебных характеристик чугуна, снижени  его себестоимости и повышени  производительности печи, перед загрузкой карбюризатора на подину печи дополнительно равномерным, слоем . загружают известь в количестве . 0,8-1,2% от веса металлозавалки, перегревают расплав до температуры 1530-1580с II вьщерживают, при этой температуре в течение 10-15 мин. W

Description

QD 00 Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к выплавке чугуна в дуговых электропечах. Цель изобретени  - повьппение сл жебных характеристик чугуна, сниже ние его.себестоимости и повышение производительности печи. - Введение известн ка на подину печи между футеровкой и карбюризатором предотвращает приваривание карбюризатора к подине печи, Благо дар  этому весь карбюризатор усваи ваетс  металлом, не нужно вводить дополнительное количество карбюризатора , а печь после выплавки синтетического чугуна можно использовать дл  получени  других спла . ВОВ, например стали. На поверхност расплава, благодар  присутствию известн ка, создаетс  шлаковый покров , который не дает металлу контактировать с кислородом воздуха, в результате чего уменьшаетс  угар металла, уменьшаетс  тегшовое излу чение, увеличиваетс  срок службы стен и свода печи, благодар  этому снижаетс  себестоимость металла. Известн к способствует глубокой десульфурации расплава, так как получаетс  гор чий активный ншак, в котором при высокой основности и избытке восстано.вите4дд - углерода образуетс  стойкое соединение CaS, Содержание серы в расдшаве снижаетЬ  с 0,04 до 0,005%, что способствует повышению физико-меха . нических свойств чугуна, таких как плотность, прочность на раст жение В присутствии известн ка более активно протекает процесс науглера лшвани  чугуна. Скорость неуглераживани  возрастает с 0,05%/мин в период расплавлени  до 0,15%/мин в период вьщержки. Это позвол ет сократить врем  плавки, а следовательно , повысить производительность печи, Известн к загружают в количестве 0,8-1,2% от металлозавалки разн мерным слоем на подину печи. Если известн ка ввести меньше, чем 0,8% полученный слой не обеспечивает устранени  приваривани  карбюризатора к подине печи. Если ввести из вестн ка больше, чем 1,2%, образуе избыточное количество шлака, снижающее скорость науглераживани  и процент усвоени  карбюризатора, 05 Одновременное введение указанного количества известн ка и последующий перегрев расплава до 15301580°С привод т к образованию гор чего активного высокоосновного щлака, способствующего глубокой десульфурации чугуна, вследствие образовани  стойкого соединени  CaS, Снижение содержани  серы в чугуне уменьшает склонность чугуна к отбелу , так как этот элемент обладает повьщ1енной поверхностной активностью и при кристаллизации чугуна покрывает графитовые зародыши, дезактивиру  их, Б чугуне с низким содержанием серы улучшаютс  такие физико-механические показатели, как прочность, твердость, плотность. Физико-механические свойства металла повышаютс  также в результате . того, что при такой температуре наблюдаетс  измельчение графитовьгх включений, что способствует повьш1ению прочности чугуна., а за счет повышени  дисперсности перлита чугун становитс  более плотным. Нагрев до 1530-1580 С позвол ет увеличить скорость науглераживани  и снизить врем  плавки чугуна, благодар  чему повьш1аетс  производительность оборудовани . Повьш1аетс  процент усвоени  карбюризатора . За счет уменьшени  времени плавки снижаютс  затраты электроэнергии и экономитс  рабочее врем . Эти факторы способствуют снижению себестоимости металла, , При перегреве расплава до температуры ниже 1530 хуже проходит процесс десульфурации, так как шлак недостаточно активен. Образуютс  крупные пластинки графита, крупнее дисперсность перлитной матрицы, что приводит к ухудшению физико-механических свойств, уменьшаетс  скорость , науглералшвани , снижаетс  процент усвоени  карбюризатора (до 85%), так как при низкой температуре растворимость углерода в железе снижаетс . При перегреве расплава до температуры вьш1е 1580 С увеличиваетс  угар металла и карбюризатора, возрастают энергозатраты, что приводит к повьш1ению себестоимости металла, увеличиваетс  отбел металла, так как при высокой температуре устран ютс  центры кристаллизации графита. 3 что приводит к ухудшение физикомеханических свойств металла и получению некачественных отливок, склонных к трещинообразовани м. Высока  температура отрицательно -с зываетс  на состо нии стен и свода печи. Наибольший эффект обеспечиваетс  при введении известн ка на подину печи и выдержке расплава при 1530-1580°С в течение 10-15 мин. Этого времени достаточно дл  десульфурации чу1уна и усвоени  карбк эизатора . В течение этого времен чугун приобретает нeoбxoди й e физи ко-механические свойства,. Так как врем  вьщержки гораздо меньше, чем в известном способе, повыдгает- с  производительность оборудовани  снижаютс  энергозатраты и трудовые затраты. При выдержке расплава менее Ю,мин процесс десульфурации не ус певает завершитьс , так как сера из расплава не успевает дй11)фундиро вать в шлак. Не успевает также пол ностью усвоитьс  карбюризатор. Это вызывает ухудшение физико-меха нических свойств металла. При выдержке расплава более 15 мин дальнейшего снижени  содерж ни  серы не происходит. Однако увелич:1ваютс  энергозатраты на под держание температуры выдержки, сни жаетс  производительность оборудов ни . Кроме того, с увеличением вре мени вьщержки в расплаве исчезают .частицы двуокиси кремни ,  вл ющиес:  зародьш1ами кристаллизации графит а, вследствие чего возрастае отбел чугуна.. . Загрузка известн ка, на подину печи предотвращает приваривание карбюризатора к подине. Известн к преп тствует непосредственному контакту карбюризатора с футеровкой подины печи и при высоких темпераiTypax не происходит химического взаимодействи  между карбюризатором и-футеровкой. Это обеспечивает полное усвоение карбюризатора расплавом чугуна. В расплаве отсутствуют продукты химического взаимодействи  между карбюризатором и футеровкой. Загрузка известн ка на подину печи в совокупности с температурным режимом и.временем выдержки чугуна обеспечивает высокую степень 054 усвоени  карбюризатора, высокую степень науглераживани , снижение продолжительности плавки, что способствует улучшению физико-механических свойств синтетического чугуна , повьштёнию производительности оборудовани  и снижению себестоимости металла. После расплавлени  металла, когда процесс усвоени  карбюризатора уже завершаетс , известн к за счет меньшего удельного веса вспльтает на зеркало металла, образу  высокоосновной шлак, св зывающий серу. Йричем , происходит более глубока  десульфураци , чем при использовании известных способов выплавки, синтетического чугуна, что также обеспечивает улучшение физико-механ ческих свойств чугуна, . Пример, Провод т п ть плавок синтетического чугуна в 1,5-тонной дуговой электропечи, Выплавл ют чугун, содержащий,%: углерод 3,2-3,4, кремний 2,1-2,3, марганец 0,5-0,7. В качестве карбюризатора ис пользуют отходы производства пред- : при тии электродной иромьшшенности состава,% углерод 99,5, сера 0,02%, остальное зола.« При проведении плавок загрузку в печь осуществл ют следующим образом, На подину подают известн к в количестве 0,6, 0,8, 1,0, 1,2 и 1,4% дл  I, II, III, IV, V плавок соответственно . Затем загружают расчетное количество карбюризатора, поверх которого загружают металлошихту, состо щую из 100% стального лома, После расплавлени  шихты и отбора пробы на химический анализметалл перегревают до 1510, 1530, 1550, 1580, 1600°С в I, II, III, IV и V плавках соответственно и вьадер- живают при этой температуре 8, 10, 12, 15, 18 мин I, И, III, IV и V плавки соответственно. Необходимое количество ферросиЛИ1ЩЯ ФС 45 ввод т в печь за 10- , 15 мин до выпуска с учетом модифицировани  в ковше-, ..Перед выпуском плавки контроль качества чугуна осуществл ют по заливаемой в песчаную форму технологической клиновой пробе на отбел, Дл  исследований при 1350 С отивают стандартные образцы диаметром ЗО мм.

.J 1

Дл  получени  сравнительных анных параллельно провод т выпавку синтетического чугуна по из- I естному способу. Из этого чугуна также отливают образцы диаметром 30 MI-1.

Во врем  каждой плавки контроируют процент усвоени  углерода з карбюриза тора, скорость науглерйивани  в периоды расплавлени  и вьвдердки, продолжительность плавки, содержание серы в расплаве. Определ ют также плотность, твердость и предел прочности па раст жение отливок, полученных из чугуна, выплавленного предлагаемым и известным сиособами.

Результаты испытаний сведены в таб..

Как видно из таблицы, продолжительн .ость плавок, проведенных пред ч гаемы способом, на час меньше, чем продолжительность плавки, проведеииой известным способом, значительно выше скорость науглера живапп , особенно -во врем  -III и IV плавок, вьпае процент усвоени  углерода из карбюризатора. Существенно понизкаетс  содержание серы в конце плавки (0,005%) в III плавке против 0,040% п плавке известным способом. Чугун, полученный предлагаемым способом, имеет лучшие физико-механические свойства: плотность, твердость, предел прочности на раст жение.

Эти показатели несколько ухудша-ютс  в I и V плавках. И, несмотр  на то, что чугун, полученный в V плавке,- имеет более высокую

998056

твердость, предел прочности на раст жение у этого чугуна гораздо ниже. Это обус човлено тем, что при 1600 С и выдержке в течение 18 мииг в чугу-, г не по вл етс  отбел, вызывающий охрупчивание металла.

Из таблицы следует, что оптимальна  температура вьщержки составл ет 1550 С,, оптимальное врем  10 вьщержки 12 мин.

Использование предлагаемого способа выплавки синтетического чугуна в дуговых электропечах обеспечивает, по сравнению с известным способом повышение производительности оборудовани  -за счет сокращени  -времени плавки, снижение себестоимости металла за счет снижени  энергозатрат, экономии рабочего времени,, снижени  расхода карбюризатора и

. футеровочного материала, снгшени  угара металла, повьшепие {шотности , твердости и прочности металла

25 |за счет более полного усвоени  карбюризатора , глубокой дecyльфypaIJ и при оптимальном температурном .режиме и времени вьщержки и устранени  отбела чугуна, расширение техно 30 логических возможностей оборудовани  за счет обеспечени  выплавки в . одной и той же печи различных сш14вов путем устранени  приваривани  карбюризатора к подине печи, увеличение межремонтного срока печей .за счет снижени  вредных воздействий на стены и свод печи, улучшение условий труда рабочих за счет

уменьшени  теплово.го излучени  с по верхности металла и угара металла.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА В ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ, включающий загрузку карбюризатора и металлошихты, расплавление, перегрев металла и последующую.выдержку, о тличающийс ятем, что, с целью повышения служебных характеристик чугуна, снижения его себестоимости и повышения производительности печи, перед · загрузкой карбюризатора на подину печи дополнительно равномерным, слоем . загружают известь в количестве 0,8-1,2% от веса металлозавалки, перегревают расплав до температуры ¹ 1530- 1580°С и выдерживают, при этой температуре в течение 10-15 мин.

   ... SU „„1199805

   1 /