SU535351A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Description

Наиболее эффективно способ может быть использован на металлургических и машиностроительных дредпри ти х дл  получени  сталей применительно к издели м, работающим ;при ловышенном износе в области знакопеременных нагрузок, высоких давлений и переменных температур (подшипниковые и валковые марки стали).

Из:вестен способ выплавки стали дл  валков в элек тро1печи, при котором шихту распла )вл ют и начинают окислительный период плавки, в течение этого .периода ванна интенсивно килеть. После окончани  окислительного периода и скачи1ван:и  окислительного шла|ка -навод т ,новый известковый шла-к. В печь подают карбидную смесь: известь, плавиковый шпат и кокс и провод т раскисление металла. По получении карбидного шлака в расплавленный металл ввод т докрасна нагретый феррохром. За 15 мин до выпуска стали ввод т кусковой ферросилиций 1.

Недостатками данного способа получени  стали  вл ютс  трудоемкость лроцесса, длительность рафинировочного периода и необходимость использовани  высококачествен-ных шихтовых материалов.

Известен способ выплавки стали, жоторый включает расплавление шихты, окислительный и восстановительный периоды пл.авки 2. Этот способ предъ вл ет повышенные требова и  ,К шихтовым .материалам, отличаетс  значительной длительностью процесса выплавки стали и не обеспечивает достаточно высокого качества металла из-за наличи  в нем

газов (водород и азот), а также большого количества неметаллических включений.

Наиболее близким к .предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ получени  стали дл  валков холодной прокатки, при котором шихтовыми материалами служат железный лом, стальные отходы собственного производства и высококачественный чугун. После расплавлени  шихты провод т окислительный лериод .плавки, который заканчиваетс 

получением необходимого содержани  фосфора в металле и скачиванием шлака. Рафинирование начинаетс  наводкой нового шлака из извести и плавикового шпата. После образовани  такого шлака его раскисл ют алюминиевым nopomiKOM и молотым коксом. После образовани  карбидного шлака металл легируют хромом. После выдерж1ки карбидный шлак перевод т в белый, присажива  молотый ферросилиций. Перед выпуском ввод т алюминий 0,3 кг на тонну 3.

Дл  получен-и  таким способом качественной стали необходимо и.меть высококачественные шихтовые и вспомогательные материалы вследствие высоких требований к низкому содержанию серы в готовом металле. Кроме того , недостаток этото способа - длительность и строгое Соблюдение технологии рафинировочного .периода главки металла, так как лимитирующим звеном данной технологии  вл етс  процесс десульфурации металла, который таротекает диффузионно   поэтому очень медленно. В готовом 1металле имеетс  большое количество неметаллических включений и газов: азота и водорода. Наличие последнего вызывает образование «флакенов, привод щих к браку отлиаок и пойовок. Цель изобретени  - повышение стойкости, надежности и долсоеечности особо ответственных деталей машиностроени , какими  вл ютс  лрокатные валки и подшипники, а также улучшение обрабатызаел ости стали, что повышает производительность труда. Дл  этого ,по предлагаемому способу ,вынла,вки сталей , содаржаш,их углерода 0,5-1,5 вес. % и хрома 1 -10 :зес. % п легированных марганцем , кремнием, ванадием и молибденом, В|КЛЮчаюш ,1ему распла|ВЛение шихты, окислительный и восстановительный периоды плавки, после скачивани  окислительного шлака металл раскисл ют глубинно-кусковым алю.минием 0,2- 0,5 кг па тонпу, .восстановительный период провод т под глиноземистым шлаком, диффузио .нное :раакисление (Которого провод т углеродом п кремнийсодержащими раскислител ми , причем легирование сталп хромом и серой пр0;вод т сразу после наведени  восстановительного шлака с получением серы в готовом металле 0,03-0,1% и окончательно раскисл ют алю:миниеМ в количестве 0,015- 0,03 кг на тонпу. Данный способ выпла.вки сталн позвол ет повысить стойкость, надежность и долговечность изделий и улучшить обрабатываемость стали за счет содержани  0,03-0,1% серы в готовом металле. Вышеприведенное содержаНие серы было проверено при статической обработке вли ни  различных металлургических и технологических факторов на стойкость валков холодной н.рокатки. Благотворное вли ние сульфидов объ сн етс  тем, что -оксидные включени  в металле «охватываютс  сульфидами. Так как оксидные включени  имеют малый коэффициент расширени , то 1раст гиваюш,ие напр жени  образуютс  по соседству с такими включени ми при сжатии стали при закалке. Коэффици е .нт расширени  Сульфида марганца  вл етс  больше той величины, котора  соответствует обш,ей величине сжати  стали при закалке . Это противодействует образованию трещин и, следовательно, создает тенденцию к павышению износостойкости. В св зи с тем, что в данном случае пет необходимости удал ть серу, а наоборот, необходимо .производить легировапие стали серой , а также обеспечить наименьшее значение содержани  кислорода в металле, так как толькю в этом случае качество изделий из готового металла наилучшее, восстановительный период плавки имеет существенные отличи . Отпадает необходимость иметь известковые шлакн, которые хорошо удал ют серу, но газопроницаемы и поэтому за .период десульфурации .металл насыщаетс  водородом и азоНеобходимость иметь минимальное количество кислорода ;в .готовом металле предусматривает глубинпое раскисление алюминием в количестве 0,2-0,5 кг па тонну сразу после скачивани  шлака о.кислительного периода. Такое большое количество вводимого алюмини  св зано с тем, что .в процессе окислительного периода металл насыщаетс  кислородом . |Проведение восстановительного периода под глиноземистым шлаком, диффузионное раскнслание которого провод т углеводородом и крамнийсодержащими раскислител ми, способствует уменьшению газонасыщенности металла . После наведени  глиноземистого шлака провод т легирование стали хромом и серой с получением серы в готовом Металле 0,03-0,1%. Лимитирующим звеном восстановительного периода .данного способа выпла.вки стали  вл етс  растворение хрома, которое .протекает значительно быстрее, чем в обычНом способе выплавки стали. Металл, полученный данны м способом, более чист по неметаллическим включени м. Окончательное раскисление провод т алюминнем , вводимым в количестве 0,015-0,03 кг на тонну. Такое .количество вводимого алюмини  объ сн етс  тем, что большое количество алюмини  было введено в период глубинного раскислени . Пример. Выплавка стали марки 9Х2М.Ф дл  валков холодной ирокатки с серой 0,05% в .30-тонной электропечи. .Шихтовку составл ли из 10% чистовой стальной стружки, Й5% отходов цеха металлоконструкций , 15% электронечного лома и 50% крупиого лома (отходы куанечно-етрессового цеха и стального лить ) из расчета получени  углерода в ванне .по распла.влении не ниже 1%. ЗлектрОпечной лом как и вс  шихта 1не должен содержать вредных примесей, цветных металлов, чугунного бо  и не должен быть проржа.вленным. С целью лучшеюо проведени  периода дефосфорадии в завалку давали 1,5% извести и 1% железной руды от веса .плавки. Расплавл .ение металла вели на максимальном электрорежиме . Дл  ускорени  процесса плавлени  производилось трехкратное п.оворачивание ванны. В окислительный период плавки подводима  мощность регули.руетс  в соответствии с температурой (металл.а. Руду и известь давали рав.номерными порци ми в течение ВСегоокисл .ительного периода в количест1ве, обеспечивающем интенсивное кипение ванны. Затем вводили ферромолибден. В период кипени 

шлак был основным, ланистым, жидкоподвижным и самотеком сходил через поры ра-бочего окна. СжорОСть .выгорани  углерода составл ла 0,4% в час. К Концу окислительного периода содержание фосфара в готовом металле составл ло 0,015%. Обща  продолжительность периода 75 мин.

После скачивани  оки-слительного шлака налисто IB жидкий металл лодазали кусковой алюминий 0,35% и расчетное количество фер рованади , затем шамотный порошок 2% от веса металлической садки. Дл  быстрого расплавлени  шлаковой смеси печь включали на максимальную мощность, а мосле расплавлени  шлака Переключали на режим, обеспечиБающий достаточную жидкотекучесть шлака.

На шлак подавали раокислители: смесь порошков ферросилици  и 1кокса. После наведени  глиноземистого щлака в печь вводили прокаленный феррохром . и сер-нистое железо из расчета получени  в готовом металле необходимого количества хрома ц серы 0,05%. После растворени  хрома (40 мин) производили слив металла в ковш, на дно которого помещали алюминий 0,03 кг иа тонну. Из «овша металл разливали по изложницам.

В ранее известных способах рафинировочный период составл ет 1 ч 20 мин-1 ч 45 мин. Предлагаемый способ позвол ет сократить период рафинировани , уменьшить газонасыщенность Металла и количество неметаллических включений, сократить затраты электроэнергии и повысить производительность сталеплавильных печей.

6

Claims (3)

1.А. П. Карманов «Производство валков холодной П1р01катки, Металлургиздат, 1962 г. стр. 24.

2.Б. П. Ладыженский и др. «Выплавка стали в машиностроении, изд. «Металлурги , 1968 г. стр. 80.

3.В. Н. Новикова «Валки листовых станов холодной прокатки, нзд. «Металлурги , 1970 г. стр. 24.