SU540924A1

SU540924A1 - The method of smelting nitrogen-containing steel in an induction furnace

Info

Publication number: SU540924A1
Application number: SU2182701A
Authority: SU
Inventors: Вули Аршакович Григорян; Лилия Николаевна Кац; Виктор Николаевич Кривонос; Анатолий Михайлович Михайлов; Марк Владимирович Гейхман; Салимгерей Жулдыбаевич Жалимбетов; Петр Пантелеевич Алифер; Григорий Васильевич Мысов; Игорь Викторович Соловьев; Борис Иосифович Велишек; Вячеслав Петрович Саванин
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1976-12-30

Description

(54) СПОСОБ BbifiJiABKH АЭС {СОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ(54) METHOD BbifiJiABKH NPP {CONTAINING STEEL IN AN INDUCTION FURNACE

1one

Изобретение относите к области .производства азотсодерл ащих марок стали.The invention relates to the field of production of nitrogen-bearing steel grades.

Известен способ продувки жидкой стали инертным газом через пористую пробку, установленную в днище индукционной печи 1. В этом случае аргон продувают через пробку, а кислород подают сверху водоохлаждаемой фурмой.There is a method of flushing liquid steel with an inert gas through a porous plug installed in the bottom of an induction furnace 1. In this case, argon is blown through the plug and oxygen is fed from above with a water-cooled tuyere.

Известен также способ продувки высокохромистого расплава аргонокислородной смесью через боковые фурмы в установке типа конвертер 2.There is also known a method of blowing a high-chromium melt with an argon-oxygen mixture through side tuyeres in a converter type 2 unit.

Использование в этих процессах аргона в смеси с кислородом снижает парциальное давление окиси углерода, что сдвигает реакцию обезуглероживани в нужном направлении .The use of argon in a mixture with oxygen in these processes reduces the partial pressure of carbon monoxide, which shifts the decarburization reaction in the desired direction.

Однако существующие варианты рафинировочных процессов имеют р д недостатков, к основным из которых можно отнести следующие: значительна (до 1,5 час) длительность продувки, больщой расход дорогосто щего аргона, невозможность легировани металла азотом в процессе продувки.However, the existing options for refining processes have a number of drawbacks, the main ones of which include the following: considerable (up to 1.5 hours) duration of purging, high consumption of expensive argon, impossibility of doping metal with nitrogen in the purging process.

Целью изобретени вл етс совмещение Процессов обезуглероживани и легировани расплава азотом, а также снижение себестоимости процесса выплавки стали.The aim of the invention is to combine the processes of decarburization and alloying of the melt with nitrogen, as well as reducing the cost of the steelmaking process.

Поставленна цель достигаетс тем, что металл продувают смесью азота с кислородом в соотношении 4:1 с интенсивностью 0,5-1,0 м /т-мин в течение 15-20 мин, нричем температуру металла в процессе продувки поддерлшвают равной 1680-1700°С.The goal is achieved by blowing the metal with a mixture of nitrogen and oxygen in the ratio of 4: 1 with an intensity of 0.5-1.0 m / t-min for 15-20 minutes, and the temperature of the metal during the purging process is maintained at 1680-1700 ° WITH.

Предлагаема технологи предусматривает расплавление металла в индукционной печи, наводку жидкоподвижного шлака из известиThe proposed technology provides for the melting of the metal in an induction furnace, the tip of the liquid movable slag from lime

и плавикового шпата в соотношении 2:1 и продувку жидкой стали азотокислородноп смесью через пористую пробку из плавленного магнезита, установленную в днище тигл печи. По истечении 15-20 мин продувки кислород отключают и продувку ведут чистым азотом в течение 5-7 мин, в процессе которой металл рафинируетс от неметаллических включений и водорода. Температуру металла поддернсивают на уровне 1680-Г/ОО С,and fluorspar in a ratio of 2: 1 and the purging of liquid steel with a nitrogen-oxygen mixture through a porous fused magnesite plug installed in the bottom of the crucible furnace. After 15–20 minutes, the purge oxygen is shut off and the purge is conducted with pure nitrogen for 5–7 min, during which the metal is refined from non-metallic inclusions and hydrogen. The temperature of the metal is maintained at the level of 1680-G / OO C,

что важно дл наиболее полного протекани реакции обезуглероживани и сохранени хрома. Повышение температуры выше указанных пределов лимитируетс стойкостью огнеупоров. Состав газовой смеси дл продувки выбирают исход из необходимого количества кислорода дл окислени углерода. Использование азота вместо аргона позвол ет легировать металл азотом. Газообразныйwhich is important for the most complete decarburization reaction and preservation of chromium. The increase in temperature above the specified limits is limited by the resistance of the refractories. The composition of the gas mixture for purging is selected based on the required amount of oxygen for the oxidation of carbon. The use of nitrogen instead of argon makes it possible to alloy the metal with nitrogen. Gaseous

азст по отношению к окиси углерода вл етс так же, как и аргон, инертным газом, т. е. снижает парциальное давление окиси углерода в газовом пузырьке и улучшает термодинамические и кинетические услови протекани реакции обезуглероживани . Расход газовой смеси выбирают исход из услови максимальной скорости обезуглероживани и азотировани металла. Ограничение расхода газовой смеси по верхнему пределу св зано с возможными выбросами металла из печи. Плавки провод т в 30-ти килограм1мовой индукционной печи, в днище тигл которой устанавливают пористую огнеупорную пробку из плавленого магнезита. Шихта состоит из армко-железа, электролитического никел марки Н-1, среднеуглеродистого феррохрома. По расплавлению получают металл следующего состава, %: 0,15-0,17 углерода; 18- 20 хрома; 5-6 никел ; 0,5-0,6 марганца; 0,1-0,2 кремни , 0,015-0,020 серы; 0,018- 0,022 фосфора. Затем навод т щлак из извести и плавикового щпата и начинают продувку . Продувку провод т смесью азота и кислорода в соотнощении 4:1. Расход смеси соетавл ет 18-20 л/мин. По ходу продувки отбирают пробы на химанализ и замер ют температ )фу, уровень которой поддерживают в пределах 1680-1720 0. Через 18-20 мин после начала продувки кислород выключают и продувают 5-7 мин чистым азотом. Готовый .металл содерл ит, %: 17-19 хрома; 5- 6 никел ; 0,15-0,20 азота; 0,02-0,03 углерода , что соответствует марочному составу стаЛИХ18АП5 .The carbon monoxide ratio is the same as argon, an inert gas, i.e., it reduces the partial pressure of carbon monoxide in the gas bubble and improves the thermodynamic and kinetic conditions of the decarburization reaction. The flow rate of the gas mixture is selected based on the conditions of the maximum rate of decarburization and nitriding of the metal. The upper limit gas flow rate limitation is associated with possible metal emissions from the furnace. Melting is carried out in a 30-kilogram induction furnace, in the bottom of the crucible of which a porous refractory fused magnesite stopper is installed. The mixture consists of Armco iron, electrolytic nickel of grade H-1, medium carbon ferrochrome. By melting, a metal of the following composition is obtained,%: 0.15-0.17 carbon; 18-20 chromium; 5-6 nickel; 0.5-0.6 manganese; 0.1-0.2 silicon, 0.015-0.020 sulfur; 0.018–0.022 phosphorus. Then limestone and hydrofluorite slag are brought in and start blowing. The purge is carried out with a mixture of nitrogen and oxygen in a 4: 1 ratio. The mixture flow rate is 18-20 l / min. In the course of the purge, samples are taken for chemical analysis and temperature is measured; fu, the level of which is maintained within 1680-1720 0. 18-20 min after the start of the purge, oxygen is turned off and purged for 5-7 min with pure nitrogen. Ready metal contains it,%: chromium 17-19; 5-6 nickel; 0.15-0.20 nitrogen; 0.02-0.03 carbon, which corresponds to the grade composition of steel 18A5.

Некоторые плавки провод т, примен дл продувки осушенный воздух (21 % кислорода, 79% азота). В пределах погрешности эксперимента резз дьтаты плавок аналогичны.Some melts are carried out using dry air (21% oxygen, 79% nitrogen) for blowing. Within the limits of experimental error, the results of melting are similar.

Применение изобретени позвол ет отказатьс от использовани дорогосто щих ферросплавов .The application of the invention allows to refuse the use of expensive ferroalloys.

Суммарный годовой экономический эффект от внедрени изобретени в народном хоз йстве составл ет около 10 млн. руб.The total annual economic effect from the introduction of the invention in the national economy is about 10 million rubles.

Фор м у л а изобретен и Formula is invented and

Способ выплавки азотсодержащей стали в индукционной печи, включающий расплавление шихты, наведение жидкоподвижного шлака и продзвку металла инертным газо.м, отличающийс тем, что, с целью рафинировани металла с одновременны. легированием азотом, металл продзвают с.месью азота с кислородом в соотношении 4 : I с интенсивностью 0,5-1,0 м т-мин в течение 15- 20 Мин, и температуру .металла в пропессе продувки поддерживают на уровне 1680- 1700°С.The method of smelting nitrogen-containing steel in an induction furnace, including the melting of the charge, the guidance of liquid slag and the prodvizku metal inert gasem, characterized in that, with the aim of refining the metal with simultaneous. doping with nitrogen, the metal is purged with a mixture of nitrogen and oxygen in the ratio of 4: I with an intensity of 0.5–1.0 m t – min for 15–20 min, and the temperature of the metal in the purging process is maintained at 1680–1700 ° WITH.

Источники информации, прин тые во вни .мание при экспертизе:Sources of information taken into consideration at the examination:

1.Scand I. Metall. 1972, т. I, № 6, с. 295- 302.1.Scand I. Metall. 1972, Vol. I, No. 6, p. 295-302.

2.Патент США jYg 3252790, кл. 75-60, 1966.2. US patent jYg 3252790, cl. 75-60, 1966.