SU1687627A1 - Способ выплавки хромистой стали с содержанием хрома до 5% - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к производству сталей в электродуговых печах с использованием окатышей, Цель изобретени  - снижение себестоимости стали при сохранении качества . При выплавке хромистой стали с содержанием хрома до 5% с использованием железорудных окатышей и кислорода при плавлении после скачивани  железистого шлака во врем  продувки кислородом в печь присаживают восстановленные хромовые окатыши совместно с кварцитом в количестве 30-70 кг на 1 т хромовых окатышей при отношении массы окиси хрома в этих окатышах к массе углерода а углеродсодержащем материале 1:(0,3-0,7). При плавлении окатышей поддерживают температуру стали в пределах 1650-1800°С. Кремнийсодержа- щий сплав и известь присаживают на шлак после расплавлени  хромовых окатышей в количествах, обеспечивающих соотношение массы окиси хрома в этих окатышах к массе кремни  в кремнийсодержащем материале и к массе извести 1:(0,07-0,15):(0,3- 0.6). I табл. Ё

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , к производству сталей, легированных хромом, в электродуговых печах на шихте с использованием металлизованных окатышей.

Цель изобретени  - снижение себестоимости стали при сохранении качества.

Сущность изобретени  состоит в том, что в дуговую печь заваливают загрузочной бадьей необходимое количество стального лома, если требуетс  также никел  и ферромолибдена , и начинают плавку. После про- плавлени  электродами колодцев в шихте приступают к непрерывной загрузке в печи и плавлению металлизованных железорудных окатышей совместно с известью при использовании кислорода. Возможно проведение плавки на шихте из металлизованных окатышей без лома. После проплавлени  расчетного на плавку количества металлизованных железорудных окатышей удал ют из печи железистый шлак возможно полно, слива  его через порог рабочего окна печи. Затем расплавл ют необходимое дл  легировани  хромом количество восстановленных хромовых окатышей совместно с кварцитом в количестве 30-70 кг/т окатышей , ввод  в образующийс  шлак углёрод- содержащий материал (например, кокс крупностью 2-8 мм) в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в хромовых окатышах к массе твердого угпе- рода в углеродсодержащем материале как 1:(0,3-0,7).

Окисление углерода ванны газообразным кислородом до содержани  близкого к заданному в выплавл емой марке стали совмещают с периодом расплавлени  восста- новленных хромоворудных окатышей, поддержива  температуру стали во врем  продувки кислородом в пределах 1650- 1800°С.

После расплавлени  восстановленных хромовых окатышей п|рисаживают на шлак кремнийсодержащий сплав и известь в количествах , обеспечивающих отношение массы окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах к массе кремни  в сплаве как 1:(0,07-0,15) и к мас&з извести как 1:(0,3- 0,6). Во врем  выпуска плавки и внепечной обработки производ т, в случае необходимости , легирование стали и раскисление металла алюминием.

Заключительное рафинирование провод т вне печи на установках продувки аргоном и вакуумной дегазации, после чего сталь разливают в заготовки на установке непрерывной разливки,

Образующийс  при расплавлении восстановленных хромоиых окатышей шлак, содержащей окислы хрома, необходимо восстановить до содержани  окиси хрома не более 7-9%. С этой целью ввод т в шлзх углеродсодержащий материал, твердый углерод которого восстанавливает окись хрома до карбида хрома. Температура начала этого процесса равна 1 07°С. При нагреве до 1400°С степень восстановлени  окиси хрома из шлака углеродом составл ет 80- 100%. Дл  обеспечени  достаточной жидко- подвижности хромсодержащего шлака восстановленные хромовые окатыши проплавл ют совместно с кварцитом в количестве 30-70 кг на тонну окатышей.

Наличие определенного содержаний углерода в восстановленных до карбидов хрома ( и СгзСа) хромовых окатышах, а также введение в шлак углеродсодержаще- го материала вызывает повышение в стали содержани  углерода, поэтому необходимо окисление углерода ванны газообразным кислородом до содержани , близкого к заданному в выплавл емой марке стали, Совмещение продувки ванны кислородом с периодом расплавлени  восстановленных хромовых окатышей сокращает продопжи- тельность плавки, интенсифицирует процессы расплавлени  окатышей и восстановлени  окиси хрома шлака за счет

перемешивани  последнего выдел ющимис  из ванны пузыр ми окиси углерода.

Поддержание при окислении избыточного углерода ванны газообразным кислородом температуры стали не ниже 1650°С обеспечивает предохранение хрома, растворенного в стали, от окислени  кислородом . При Т 1800°С снижаетс  стойкость огнеупорной футеровки печи, что приводит

к увеличению себестоимости стали,

Присадка на шлак после расплавлени  восстановленных хромовых окатышей крем- нийсодержащего сплава и извести позвол ет довести остаточное содержание окиси хрома в шлаке до минимума.

Технический эффект от использовани  изобретени  состоит в проведении плавки

хромистой стали на шихте из металлизован- ных железорудных и восстановленных хромовых окатышей в дуговой печи без использовани  дл  легировани  стали дефицитного феррохрома,

Расплавление восстановленных хромовых окатышей совместно с менее, чем 30 кг кварцита на тонну окатышей не обеспечивает необходимой жидкоподвижности хромсодержащего шлака, что ухудшает услови  восстановлений окиси хрома углеродом и снижает полезное использование хрома окатышей. Расплавление восстановленных хромовых окатышей совместно с более, чем

70 кг кварцита на тонну окатышей приводит к увеличению количества шлака в печи, расхода электроэнергии и продолжительность плавки. Таким образом, использование менее 30 кг или более 70 кг кварцита на тонну

окатышей приводит к увеличению себестоимости стали.

Использование доли массы твердого углерода в углеродсодержащем материале по

5 отношению к массе окиси хрома а хромоворудных окатышах менее 0,3 не обеспечивает достаточное восстановление окиси хрома из хромсодержащего шлака, что снижает полезное использование хрома окатышей.

0 Использование доли массы твердого углерода в углеродсодержащем материале по отношению к массе окиси хрома в хромовых окатышах более 0,7 вызывает перерасход углеродсодержащего материала, излишнее

5 науглероживание стальной ванны, дополнительное увеличение продолжительности плавки дл  окислений избыточного углерода . Таким образом, использование доли массы твердого углерода в углеродсодержащем материале по отношению к массе окисм хрома в хромовых окатышзх менее 0,3 или

более 0,7 приводит к увеличению себестоимости стали.

Использование доли массы кремни  в кремнийсодержащем сплаве по отношению к массе окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах менее 0,07 не обеспечивает максимальное восстановление окиси хрома хромсодержащего шлака, что снижает полезное использование хрома окатышей . Использование доли массы кремни  в кремнийсодержащем сплаве по отношению к массе окиси хрома в хромовых окатышах более 0,15 вызывает перерасход сплава, повышение содержани  кремни  в стальной ванне выше заданного предела, Таким образом , использование доли массы кремни  в кремнийсодержащем сплаве по отношению к массе окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах менее 0,07 и более 0,15 приводит к увеличению себестоимости стали .

Использование доли массы извести по отношению к массе окиси хрома в уже расплавленных хромовых окатышах менее 0,3 не обеспечивает полное офлюсование образующейс  двуокиси кремни  в двухкальце- вый силикат, что снижает раскисл ющее воздействие на шлак кремний-содержаще- го сплава и увеличивает потери хрома в шлаке . Использование доли массы извести по отношению к массе окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах более 0,6 приводит к дополнительному расходу извести и электроэнергии на ее расплавление. Таким образом, использование доли массы извести по отношению к массе окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах менее 0,3 и более 0,6 приводит к увеличению себестоимости стали.

4

Пример1.В 150-тонной дуговой печи выплавл ют сталь со средним содержанием хрома 2,7% и углерода 0,1%. В печь загружают с помощью загрузочной бадьи 46,5 т стального лома. Включают печь и после про- плавлени  электродами колодцев в шихте приступают к непрерывной загрузке в печь и проплавлению металлизованных железорудных окатышей совместно со 120 кг извести на каждую .тонну окатышей. После проплавлени  103,5 т металлизованных окатышей удал ют из печи возможно полно железистый шлак, слива  его за счет наклона печи в шлаковню через порог рабочегоокна. Затем расплавл ют 12,5 т восстановленных хромовых окатышей совместно с 30 кг кварцита на тонну окатышей .которые содержат, Сгнет 22; Fewer 8; Сг20з 17; МдО 23; 11; 5Ю2 7; СэО 3,5; С 2.7.

В образующийс  при расплавлении окатышей шлак ввод т кокс крупностью 2-8 мм (90% твердого углерода) в количестве, обес- 5 печивзющем отношение массы окиси хрома в хромовых окатышах к массе твердого углерода в углеродсодержащем материале (коксе ) как 1:0,3, т.е. на тонну окатышей ввод т 51 кг твердого углерода, содержащегос  в

0 57 кг кокса. Во врем  расплавлени  восстановленных хромовых окатышей окисл ют углерод ванны газообразным кислородом, подаваемым о расходом около 1000 м3/ч поддержива  температуру стали во врем 

5 продувки кислородом в пределах 1650- 1800°С. Продувку кислородом ведут до содержани  углерода 0,1%, заканчива  ее одновременно с полным расплавлением расчетного на плавку количества восстанов0 ленных хромовых окатышей. После этого окончательно раскисл ют шлак 65%-ным ферросилицием в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах к массе

5 кремни  в ферросилиции как 1:0,15, т.е. расходу  на плавку 490 кг 65%-ного ферросили- ци  крупностью 5-50 мм. Одновременно с ферросилицием на шлак присаживают известь в количестве, обеспечивающем отно0 шение массы окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах к массе извести как 1:0,6, т.е. расходу  на плавку 1,27 т извести. Извлечение хрома их восстановленных хромовых окатышей составл ет в среднем 96%.

5 После этого выпускают плавку в сталеразли- вочный ковш. Во врем  выпуска производ т легирование стали марганцем и кремнием, раскисл ют металл алюминием в количестве 0.7 кг/т. В установке порционного вакуу0 мировани  провод т дегазацию стали, после чего разливают сталь в заготовки на установке непрерывной разливки.

По сравнению с известным способом происходит уменьшение себестоимости 1 т

5 стали с 200 до 195 руб.

П р и м е р 2. Выплавку в 150-тонной дуговой печи стали со средним содержанием хрома 2,7% и углерода 0,1 % ведут также, как в примере 1, но восстановленные хромо0 вые окатыши расплавл ют совместно с 50 кг кварцита на тонну окатышей. В образующийс  при расплавлении окатышей шлак ввод т кокс в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в хромовых

5 окатышах к массе твердого углерода в коксе как 1:0,5, т.е. на тонну окатышей ввод т 85 кг твердого углерода, содержащегос  в 94,4 кг кокса. Окончательно раскисл ют шлак 65%-ным ферросилицием в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах

к массе кремни  в ферросллициии как 1:0,11, г.е. расходу  на плавку 360 кг ферросилици . Одновременно на шлак присаживают известь в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в расплавлении хромовых окатышей к массе извести как 1:0,45, т.е. рас- коду  на плавку 0,95 т изиести.

По сравнению с изнестным способом достигаетс  снижение себестоимости 1 т Стали до 193 руб.

ПримерЗ. Выплавку в 150-тонной дуговой печи стали со средним содержанием хрома 2,7% и углерода 0,1 % ведут также, как в примере 1, но восстановленные хромовые окатыши расплавл ют совместно с 70 кг кварцита на тонну окатышей. В образующийс  при расплавлении окатышей шлак ввод т кокс в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в хромовых окатышах к массе твердого углерода в коксе как 1:0,7, т.е. на тонну окатышей ввод т 1119 кг твердого углерода, содержащегос  в 132 кг кокса. Окончательно раскисл ют шлак 65%-ным ферросилицием в количестве, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в расплавленных хромоворудных окатышах к массе кремни  в ферросилиции как 1:0,7. т.е. расходу  на плавю/ 229 кг ферросилици . Одновременно на шлак присаживают известь в количество, обеспечивающем отношение массы окиси хрома в расплавленных хромовых окатышах к массе извести как 1:0,3, т.е. расходу  на плавку 0,63 т извести .

По сравнению с известным способом достигаетс  уменьшение себестоимости 1 т стали до 191 руб.

Результаты плавок показаны в таблице,

Claims (1)

1. из которой видно, что выход за пределы предлагаемых параметров характеризуетс  увеличением себестоимости 1 т стали. Формула изобретени  Способ выплавки хромистой стали с содержанием хрома до 5% в электродуговой печи, включающий плавление шихты и ме- таллизованных железорудных окатышей с использованием кислорода, удаление железистого шлака из печи, продувку кислородом , введение шлаковообрузующих, в том числе извести, легирование стали и раскисление шлака углерод- и кремнийсодержа- щими материалами, отличающийс  тем, что, с целью снижени  себестоимости

   стали при сохранении качества, во врем  продувки кислородом в печь присаживают восстановленные хромовые окатыши совместно с кварцитом в количестве 30-70 кг на тонну хромовых окатышей при отношении

   массы окиси хрома в этих окатышах к массе углерода в углеродсодержащем материале 1:(0,3-0,7), поддерживают при этом температуру стали в пределах 1650-1800°С, а крем- нийсодержащий сплав и известь присаживают

   на шлак после расплавлени  хромовых окатышей в количествах, обеспечивающих соотношение массы окиси хрома в этих окатышах к массе кремни  в кремнийсодержащем сплаве и к массе извести 1:(0,07-0,15):(0,3-0.6).