SU490844A1 - Способ обезуглероживани жидкой стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлургии стали, в частности к производству нержавеющих и электротехнических сталей.

При производстве нержавеющих сталей необходимое дл  повышени  их качества глубокое окислеиие углерода затрудн етс  присутствием в расплаве хрома. Получение содержани  углерода менее 0,01% в электротехнических стал х, несмотр  на отсутствие хрома, при обычной плавке также затруднительно.

Известен вакуум-кислородный способ глубокого рафинировани  расплавов от углерода, сущность которого заключаетс  в обеспечении возможности протекани  реакции окислени  углерода при парциальном давлении окиси углерода менее 1,0 атм.

При вакуумном рафинировании, проводимом в ковше или в индукционных печах, внешнее давление понижают дл  обеспечени  услови : , при котором становитс  воз.можным удаление окиси углерода из раснлава.

Недостатком такого способа  вл етс  необходимость сложной и дорогой вакуумной системы дл  обеспечени  над металлом в конце процесса давлени  менее 15-30 мм рт. ст.

С целью интенсификации процесса и упрощени  оборудовани  предложен способ, по которому обезуглероживание ведут при температуре 1600-1800°С и остаточном давлении 0,05-0,5 ат. (38-380 мм рт. ст.), поддержива  при этом повышенные концентрации водорода и (или) азота в металле. Превышение давлени  в пузырьках отход щего газа над внешним давлением, необходимое дл  удалени  из расплава окиси углерода и, соответственно , окислени  углерода, обеспечиваетс  за счет выделени  из расплава в пузырьки нар ду с окисью углерода также значительного количества водорода и (или) азота. Дл  насыщени  металла водородом пригодны следующие известные способы: продувка металла через фурму вод ным паром в смеси с кислородом или без него, подача воды в вакуумируемый объем через форсунку, подача влагосодержащих материалов и т. п. Металл можно насытить азотом путем продувки его газообразным азотом, воздухом или другим азотсодержащим газом через днище ковша.

Выделение в зародыщи газовой фазы водорода или азота в количестве, сопоставимом с количеством окиси углерода или превышающим его, возможно лишь при достаточной концентрации этих элементов в растворе, например , при (0,1-0,7) ( и (0,1-0,7) ,

где и соответственно растворимость водорода и азота при парциальном давлении этих газов, равном 1,0 атм.

Предпочтительны концентрации водорода и (или) азота соответственно более 0,2 и

0,2 особенно в конце обезуглероживани .

Растворимость водорода и азота дл  легированных расплав можно вычислить из выражений:

НГ

/н

Fe

т

где и - растворимость водород а и азота в железе при давлении 1,0 атм, f-н и /N- коэффициенты активности водорода и азота в легированном расплаве.

Избыточные водород и удал ютс  из металла во врем  последующей продувки аргоном , проводимой с цельюШеремешивани  металла и шлака при их раскислении.

Преимуществом предлагаемого способа  вл етс  возможность применени  несложной вакуумной системы с относительно простыми вакуумными насосами. По своим характеристикам вполне подход щими оказываютс  водокольцевые ротационные вакуумные насосы, развивающие достаточный дл  предлагаемого процесса вакуум (до 85-96%), способные отсасывать запыленные гор чие газы, весьма надельные в эксплуатации и простые в обслуживании .

Дополнительным преимуществом можно считать повышение стойкости фурмы при подаче на нее пара или воды во врем  продувки металла кислородом под вакуумом, а также возможность применени  воздуха вместо аргона дл  продувки через дно ковша с целью перемешивани  при вакуумировании.

Способ пригоден также дл  снижени  потерь хрома при производстве нержавеющих сталей с содержанием углерода 0,08-0,10%, так как позвол ет достичь необходимой степени обезуглероживани  при меньшей температуре и меньших угарах хрома, чем по обычной технологии.

Предмет изобретени 

Способ обезуглероживани  жидкой стали, включающий вакуумирование, введение окислител  и принудительное перемешивание, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощени  оборудовани , обезуглероживание ведут при давлении 0,05- 0,5 атм и температуре 1600-1800°С, поддержива  в металле содержащие водорода или азота, или их смеси в пределах 0,1-0,7 от его (их) растворимости н металле при парциальном давлении 1 атм.