SU594181A1

SU594181A1 - Method of producing stainless steel

Info

Publication number: SU594181A1
Application number: SU762341120A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Мазуров; Анатолий Михайлович Евграшин; Анатолий Федорович Каблуковский; Валерий Витальевич Шахнович; Борис Степанович Петров; Евгений Илларионович Тюрин; Сергей Сергеевич Сивков; Владимир Дмитриевич Христич
Priority date: 1976-03-30
Filing date: 1976-03-30
Publication date: 1978-02-25

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к производству нержавеющих сталей. Известен способ выплавки нержавеющей стали с низким содержанием углерода 1 . Способ заключаетс в том, что продутый кислородом в конвертере нераскисленный металл выпускают в ковш и помещают в вакуумную камеру, где провод т окислительное- вакуумирование с продувкой металла кислородом при пониженном парциальном давлении окиси углерода. Дл достижени минимальных концентраций углерода до или во врем вакуумировани добавл ют в стехиометрическом количестве носители кислорода , например железную руду. Далее металл корректируетс легирующими и рас кислител ми. Однако при вакуумном обезуглерожи вании до весьма низких содержанийуглерода не создаетс условий дл десульфурации металла. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ производства нержаве ющей стали с применением вакуума 2} Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате пред усматривает расплавление шихты, окис ление примесей, продувку расплава кислородом , легирование, выпуск металла в ковш, вакуумирование металла с продувкой кислородом сверху, раскисление кусковым алюминием, продувку аргоном или злектромагнитное перемешивание металла . При таком способе наблюдаетс высокое содержание серы и неметаллических включений в готовой стали. Кроме того, необходимо проводить дополнительные присадки извести дл проведени десульфурации , что увеличиваема;, врем пребывани металла в печи. Целью изобретени вл етс осуществление эффективной десульфурации при производстве нержавеющих марок сталей, увеличение производительности сталеплавильного агрегата за счет сокращени времени, необходимого на проведение десульфурации, уменьшение расхода шлакообразующих, снижение себестоимости стали. Это достигаетс тем, что после вакуумного кислородного обезуглероживани металл продувгиот порошкообразной смесью магни , ферросилици и.технического железа при соотнесении (1-6): (1-8) : (О, 5-7) г гфй этс порошкообразЙую смесь подают ia струе инертного гзза в течение 3-20 мин на глубину 0,20 ,8 высоты расплава.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of stainless steels. The known method of smelting stainless steel with low carbon content 1. The method consists in that the non-oxidised metal blown by oxygen in the converter is released into the ladle and placed in a vacuum chamber, where oxidative-vacuum is carried out with the metal purged with oxygen under reduced carbon monoxide partial pressure. To achieve minimum carbon concentrations, oxygen carriers, such as iron ore, are added in stoichiometric amounts before or during vacuum. Further, the metal is corrected by doping and acidic races. However, under vacuum decarburization to very low carbon contents, conditions are not created for desulfurization of the metal. The closest to the proposed method is the production of stainless steel using vacuum 2} The method of producing stainless steel in a steel-smelting unit involves melting the charge, oxidizing impurities, blowing the melt with oxygen, doping, releasing the metal into the ladle, evacuating the metal with blowing oxygen from above, deoxidation with lump aluminum, argon purging or electromagnetic stirring of the metal. With this method, a high content of sulfur and non-metallic inclusions in the finished steel is observed. In addition, it is necessary to conduct additional additives of lime to conduct desulfurization, which increases ;, the residence time of the metal in the furnace. The aim of the invention is the implementation of effective desulfurization in the production of stainless steels, an increase in the productivity of the steel-smelting unit by reducing the time required to conduct desulfurization, reducing the consumption of slag-forming, reducing the cost of steel. This is achieved by the fact that, after vacuum oxygen decarburization, the metal is blown from a powdered mixture of magnesium, ferrosilicon and technical iron by correlating (1-6): (1-8): (O, 5-7) gfy ets powdery mixture is injected with an ia stream of inert for 3-20 minutes at a depth of 0.20, 8 melt heights.

В результате обработки расплава магнием, обладающим большим химическим средством к кислороду и сере, содержание последних , снизитс соответственно до 0,004 и 0,015 %. Кремний, вводимый в виде ферросилици , способствует увеличению рас- творимости магни и ошлаковыванию сульфидов магни . Железный порошок вводитс дл повышени отвода тепла из зоны реакции окислени примесей. Пример 1.При выплавке стали марки Х18Н10 провод т расплавление шихты, состо щей из отходов: хромистой стали {Б-18) 68000 кг, подшипнико вой стали (Б-3) 15000 кг, углеродистой стали 10000 кг, феррохрома 10000 кг, никел 10000 кг. Затем осущестБЛ ют окисление примесей (продувка расплава кислородом в течение 30 мин) до содержани углерода 0,25-0,30%, корректировку химического состава и легирование ферромарганцем в количест ве2700 кг и выпуск расплава в ковш при 1730-1750°С. Ковш устанавливают в вакуумную камеру и при остаточном давлении 0,530 мм рт.ст. расплав продувают кислородом с давлением .на выходе из фурмы 14-15 атм в течение 15 мин. Металл накрывают крышкой или помещают в специальную камеру. Создают инертную атмосферу над Meталлом и продувают его порошкообразным алюминием в струе инертного газа (аргона) в течение 1 мин с расходом алюмини 3 ,кг/т. После продувки алюми нием металл обрабатывают смесью порошков магни , ферросилици и технического железа с расходом магни 1 кг/т, ферросилици 1 кг/т и технического железа 0,5 кг/т, -которую пода ют в токе аргона в течение 2 мин на глубину 0,8 высоты расплава, а затем продувают только аргоном в течение 5 мин. Пример 2.Выплавку стали ведут по примеру 1,но порошкообразный алюми НИИ подают в струе инертного г.аза в течение 1 мин с расходом 0,5 кг/т, с последующей продувкой порошкообразной смесью, состо щей из 6 кг/т Mg,8 кг/т Fe3i и 7 кг/т Ре, в течение 19 мин на глуби ну 0,4 высоты расплава с дальней шей обработкой одним инертным газом в течение 1 мин. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение нержавеющих ст лей с содержанием серы не более 0,015 кислорода не более 0,005% (по примеру 1) и 0,010%S, 0,003%О(п6 примеру 2) при одинаковом исходном содержании се ры и кислорода Перед обработкой порош кообразными элементами.As a result of treating the melt with magnesium, which has a large chemical agent for oxygen and sulfur, the content of the latter will decrease to 0.004 and 0.015%, respectively. Silicon introduced in the form of ferrosilicon increases the solubility of magnesium and the slagging of magnesium sulfides. Iron powder is introduced to increase heat removal from the oxidation reaction zone of impurities. Example 1. When smelting steel grade X18H10, the charge consisting of wastes is melted: chromium steel {B-18) 68,000 kg, bearing steel (B-3) 15,000 kg, carbon steel 10,000 kg, ferrochrome 10,000 kg, nickel 10000 kg Then, oxidation of impurities is carried out (purging the melt with oxygen for 30 minutes) to a carbon content of 0.25-0.30%, adjusting the chemical composition and doping with ferromanganese in the amount of 2700 kg and releasing the melt into the ladle at 1730-1750 ° C. The bucket is installed in a vacuum chamber and at a residual pressure of 0.530 mm Hg. the melt is purged with oxygen at a pressure of 14-15 atm at the exit of the tuyere for 15 minutes. The metal is covered with a lid or placed in a special chamber. Create an inert atmosphere over the Metal and blow it with powdered aluminum in a stream of inert gas (argon) for 1 min with a consumption of aluminum 3, kg / t. After purging with aluminum, the metal is treated with a mixture of powders of magnesium, ferrosilicon and technical iron with a consumption of magnesium of 1 kg / t, ferrosilicon of 1 kg / t and technical iron of 0.5 kg / t, which is fed in a stream of argon for 2 minutes to a depth of 0.8 height of the melt, and then rinsed only with argon for 5 minutes Example 2. The steelmaking is carried out as in example 1, but powdered alum NII is fed into a jet of inert gas for 1 min at a rate of 0.5 kg / ton, followed by a powder blend consisting of 6 kg / ton Mg, 8 kg / t Fe3i and 7 kg / t Pe for 19 minutes to a depth of 0.4 of the height of the melt with a further treatment with one inert gas for 1 minute. Thus, the proposed method ensures the production of stainless steels with a sulfur content of not more than 0.015 oxygen not more than 0.005% (in example 1) and 0.010% S, 0.003% O (n6 example 2) with the same initial sulfur and oxygen content. co-shaped elements.

Данный способ производства позволит отказатьс от кусковых раскислителей, например алюмини , снизить расход извести и увеличить производительность сталеплавильного агрегата на 10% за счет сокращени времени пребывани металла под окислительным шлаком в печи. Все это позволит снизить себестоимость стали на 0,5 руб/т. Предложенное соотношение элементов смеси, врем продувки, глубина погружени фурмы и последовательность операций вл ютс тем необходимым и достаточным ус/говием дл обеспечени максимального усвоени активных компонентов , обеспечени безопасности ведени процесса, заданного химического состава стали, чистой по неметаллическим включени м. Предлагаемый диапазон использовани магни в смеси Wg ; PeSi-Ге о бусловлен необходимостью иметь в стали гарантированное содержание серы и кислорода в металле в соответствии с требовани ми ГОСТ или ТУ (нижний предел по Mg), а также возможностью получени в стали минимального содержани серы в случае высокого содержани серы перед выпуском плавки (верхний предел). Диапазон иЪпользовани FeSi в порошкообразной смеси Mg: Ре 3 i : Ре необходим дл повышени растворимости Mg и ошлаковывани сульфидов магни . Верхний предел поГеЗ необходим в случае использовани магни в смеси по верхнему пределу. Дальнейшее увеличение FeS при данном количестве магни не улучшает результата. Нижний предел noFeSi необходим при использовании магни по нижнему пределу. Верхний предел по железу в вышеприведенной смеси необходим дл обеспечени максимального отвода тепла из зоны реакции, а также в случае использоваHHHFe i по нижнему пределу дл обеспечени взрывобезопасности ведени процесса, так как железный порошок в данном случае используетс как разбавитель . Длительность продувки определ етс различной возможностью ведени технологического процесса данной установки и обеспечени вйрывобезопасности при продувке. Три минуты дл продувки необходимы в случае, когда установка работает при использовании всего газаносител на аэрацию и при использовании смеси Mg: PeSi:Ре, содержащей Mrf по нижнему пределу, и 20 мин, когда установка работает с использованием 20% газа-носител на аэрацию и 80% на транспортировку дл случа использовани смеси Mg , содержащей Mg по верхнему пределу, Глубина погружени фурмы должна обеспечить минимум выбросов металла из ковша и максимальный коэффициентThis production method will make it possible to reject lumpy deoxidizers, such as aluminum, reduce lime consumption and increase the productivity of the steelmaking unit by 10% by reducing the residence time of the metal under the oxidizing slag in the furnace. All this will reduce the cost of steel by 0.5 rubles / ton. The proposed mix ratio, purge time, the depth of the tuyere and the sequence of operations are the necessary and sufficient constriction to maximize the assimilation of the active components, to ensure the safety of the process, given the chemical composition of steel, clean by non-metallic inclusions. in a mixture of Wg; PeSi-Ge is due to the need for steel to have a guaranteed sulfur and oxygen content in the metal in accordance with the requirements of GOST or TU (lower limit for Mg), as well as the possibility of obtaining a minimum sulfur content in steel in case of a high sulfur content before smelting (upper limit). The range of use of FeSi in a powdered mixture of Mg: Pe 3 i: Pe is necessary to increase the solubility of Mg and the slagging of magnesium sulphides. The upper limit of the HeGP is necessary if magnesium is used in the mixture at the upper limit. A further increase in FeS with a given amount of magnesium does not improve the result. The lower limit of noFeSi is required when using magnesium at the lower limit. The upper limit for iron in the above mixture is necessary to ensure maximum heat removal from the reaction zone, as well as in the case of using HHFe i at the lower limit to ensure the process safety, as the iron powder in this case is used as a diluent. The duration of the purge is determined by the various possibilities of conducting the technological process of this installation and ensuring the safety of the purge during the purge. Three minutes for purging are needed when the unit is operating when using the whole gas-carrier for aeration and when using the Mg: PeSi: Pe mixture containing the lower limit Mrf, and 20 minutes when the unit is operating using 20% of the carrier gas for aeration and 80% of the transportation for the case of using a mixture of Mg containing Mg at the upper limit, the immersion depth of the tuyere should ensure minimum emissions of metal from the bucket and the maximum

использовани активного компоиента в смеси MjjiPeSitPe {нижний предел дл Обычных сталеразливечных ковшей, верхний предел дл специальных ковшей с наращенным кожухом).use of the active component in the MjjiPeSitPe blend {lower limit for Conventional steel teeming ladles, upper limit for special buckets with an extended casing).

Фог кула изобретени Fog Kula invention

Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате, включающий расплавление шихты, окисление примесей, продувку расплава кислородом в печи, легирование, выпуск расплава в кОвш, вакуумирювание с продувкой кислородом сверху, раскисление, продувку аргоном, отличающийс тем, что, с целью повышени качества металла, увеличени производительности сталеплавильиого агрегата.A method of producing stainless steel in a steelmaking unit, which includes melting the mixture, oxidizing impurities, blowing molten oxygen in a furnace, doping, releasing the melt to the furnace, evacuating with oxygen from the top, deoxidizing, blowing with argon, which, in order to improve the quality of the metal, increase the productivity of the steelmaking unit.

снижени себестоимсстн, после вакуумного кислородного обезуглероживани металл продувают порошкообразной смесью магни , ферросилици и технического железа в сротношении (1-6):(1-8): :(0,5-7),при этом порошкообразную смесь подают в струе папертного газа в течение 3-20 мин на глубину 0,2-0,Я высоты расплава.cost reduction, after vacuum oxygen decarburization, the metal is blown with a powdered mixture of magnesium, ferrosilicon and ferrous in relation (1-6) :( 1-8):: (0.5-7), while the powdered mixture is fed into a jet of peperted gas in within 3-20 min to a depth of 0.2-0, I melt height.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1 .Ийкидт М. и др. Производство высоколегированных специальных сталей в кислородном конвертбре.-Черные металлы ,1968, 4, с. 5-7.1. Iykidt M., et al. Production of high-alloyed special steels in oxygen converters. Ferrous metals, 1968, 4, p. 5-7.

2.Балдаев Б.Я. и др. Примененме вакуума при производстве нержавеющих сталей.- Сталь, 1973, I 10,с.898901 .2. Baldaev B.Ya. and others. The use of vacuum in the production of stainless steels. - Steel, 1973, I 10, p.898901.