SU655727A1 - Способ переплава легковесной металлошихты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к методам получени  легированных шихтовых слитков путем переплава в электродуговых печах легковесной 1леталлошихты, главным образом стружки и мелкофракционных металло-абразивных отходов - продуктов абразивной обработки слитков и заготовок из легированных сталей и сплавов.

Легковесную металлошихту из-за малой ее плотности переплавл ют, как правило, с подвалками, причем она ,при переплаве значительно угорает (1

Переплав стружки легированной стали в злектродуговых печах сопровождаетс  значительным угаром ее, составл ющим около 6% и более, что св зано , главным образом, с окислением ее кислородом воздуха, контактирующего с разогретой стружкой в рабочем пространстве печи в процессе переплава .

Переработкамелкофракционных металло-абразивных отходов легированны сталей св зана с извлечением из них только Ni и СО 2J, остальные дефицитные легирующие элементы (например W, V, Мо, Сг) не извлекаютс  и сбрасываютс  в отвал вместе с отходами переработки.

Наличие абразивного материала в мелкофракционных металло-абразивных отходах, имеющего температуру плавлени  свыше 2000 С, не позвол ет простым переплавом отходов в электродуговой печи полностью расплавить при обычных температурах сталеварени , равных 1600-1700°С,в св зи с образованием при этом тугоплавкой шлакометаллической массы, не выход щей из печи.

Известен способ получени  легированной стальной заготовки, по которому металло-абразивные отходы подвергаS ют предварительной магнитной сепарации с целью отделени  тугоплавкой абразивной части отходов от металлической , и затем отделенную металлическую часть переплавл ют в шихтовые

0 слитки 3.

Однако дл  осуществлени  магнитной сепарации отходов требуетс  применение дополнительного оборудовани .

Известен способ выплавки шихтовой

5 болванки в электропечах, который может служить прототипом предлагаемого решени  4J.

По данному способу в шихту ввод т металло-абразиБные отходы, производ т окислительный период плавки со скачиванием шлака, причем перед скачиванием металлический расплав перегревают на 150-250с выше температуры плавлени  шихты и вьщерживавдт при этой температуре 10-40 мин, При этом окисл ютс  Si, Мп, Сг, Fe в отходах. Полученные окислы разбавл ют тугоплавкую шлакометаллическую массу и снижают температуру ее плавлени , а перегрев металла на 150-250 с выше температуры ее плавлени  позвол ет уменьшить в зкость шлака и увеличить извлечение легирующих элементов из шихты. Однако необходимость проведени  окислительного периода плавки и опер ции скачивани  шлака, а также значительный перегрев металла, составл  ющий 150-250°С выше температуры пла лени  металлошихты увеличивают врем  плавки и снижают стойкость футеровки печи. Кроме этого, по данному способу окисл ютс  легирующие элементы (Мп, Сг и др.) и железо, что не позвол ет рационально использовать дл  перепла металло-абразивные отходы дорогосто щих нержавеющих быстрорежущих ст лей и сплавов, содержащих дефицитные легирующие элементы. Цель изобретени  - разработка спо соба переплава в электродуговых печа легковесной металлошихты, состо щей из стружки и мелкофракционных метал ло-лбразивных отходов и содержащей дефицитные легирующие элементы (Сг, Ni, W, V, Mo, Со),позвол ющего устранить вышеуказанные недостатки известных способов и получать легированные шихтовые слитки с высоким и практически полным извлечением вс легирующих элементов и железа в про цессе переплава, а также снизить общий угар металлошихты. Поставленна  цель достигаетс  те что в электродуговую сталеплавильну печь загружают стружку легированных сталей и сплавов по мере ее пропла лени  и совместно с последней порци стружки первой завалки и каждой последующей подвалки равномерным слое на поверхность отдельной заваленной стружки ввод т смесь, состо щую из мелкофракционных металло-абразивны отходов легированных сталей и сплав флюсующего реагента и раскислител , вз тых в весовом соотношении 1: :(0,2-0,5):(0,03-0,07), в количеств 15-20% от общей массы заваленной ст ружки. При этом удельный расход смеси сохран етс  посто нным на еди ницу массы свежезаваленной стружки. После проплавлени  всей массы заваленной в печь шихты полученный расплав металла перегревают на 60- 100с выше температуры плавлени  металлошихты и вьвдерживают при этой температуре 5-10 мин. В качестве флюсующего реагента ри переправе вольфрамсодержащей ихты используют магнезит, песок шамот, а при переплаве легированной еталлошихты, не содержащей вольфам , флюсующим реагентом служит изесть или известн к. В качестве раскислител  примен ют 5 или 65%-ный феррорилиций. Пример. Дл  получени  легированных ишхтовых слитков, например, группы Б-26, используют стружку группы Б-26, содержащую 17-20% Сг и 8-13% Ni , остальное железо и примеси и мелкофракционные металло-абразивные отходы, содержащие 50% металла , группы Б-26, остальное абразивный материал в виде корунда (де о ) и 5-7% масел и эмульсии. В электродуговую сталеплавильную печь с магнезитовой футеровкой загружают вначале стружку и в конце завалки совместно с последней порцией закаливаемой грейфером стружки ввод т равномерным слоем смесь, состо щую из мелкофракционных металлоабразивных отходов (120 кг/т), извести (50 кг/т) и дробленного до фракции 0-30 мм 45%-ного ферросицили  (6 кг/т). Если масса .стружки первой завалки составл ет 10 т, то указанную смесь берут в количестве 120-10 + 50-10 + 6-10 1760 кг. Печь закрывают сводом, опускают электроды и начинают вести процесс проплавлени  шихты. После проплавлени  завалки производ т первую подвалку следующим образом. Загружают в печь стружку и затем с последней порцией подваленной стружки ввод т равномерным слоем смесь, состо щую из мелкофракционных металло-абразивных отходов (120 кг/т), извести (50 кг/т) и ферросицили  (б кг/т). Если масса стружки первой подвалки составила, например, 5т, то указанную смесь берут в количестве 120/5 + 50-5 + 6-5 t 880 кг. После проплавлени  первой подвалки производ т вторую подвалку в таком же пор дке и составе, что и на первой и т.д. После наплавлени  в печи требуемой массы металла полученный расплав перегревают на 60100 С выше температуры плавлени  металлошихты . При необходимости производ т окончательное раскисление металла и шлака обычным способом. После выдержки расплава в перегретом состо нии в течение 5-10 мин металл сливают в ковш дл  разливки в легированные шихтовые слитки. При использовании дл  переплава вольфрамсодержащей шихты, например, стружки из мелкофракционных металлоабразивных отходов быстрорежущих сталей в качестве флюсующего реагента используют песок и магнезит или шамот и магнезит и процесс переплава

производ т в таком же пор дке, как и в воЕиеприведенном примере.

Как показали промышленные испытани , такой способ переплава легковесной металлошихты, имеющий огромную поверхность контакта с газовой и шлаковой фазами в рабочем пространстве печи, позвол ет снизить общий vrap. стружки на 25% (с 6-12 до 4,59 ,0%) и уменьшить угар легирующих элементов. Например, при переплаве стружки группы Б-26 содержание хрома в готовом металле увеличиваетс  в среднем с 16,20 до 17,9%, а при переплаве стружки быстрорежущей стали содержание вольфрама в готовом металле увеличиваетс  в среднем с 5,65 до 6,53%. Кроме этого, при переплаве легковесной металлошихты по предложенному способу полностью извлекаютс  в металлический расплав все легирующие элементы и железо из мелкофракционных металло-абразивных отходов легированных сталей. При этом не требуетс  проводить окислительный период плавки, скачивать шлак и перегревать расплав на 150-250°С. Это дополнительно позвол ет сократить длительность плавки и увеличить стойкость футеровки печи.

Достигнутый положительный эффект объ сн етс  тем, что мелкофракционные металло-абразивные отходы в смеси с флюсующим реагентом и раскислитлем при указанном пор дке и количестве введени  их в печь и совместном переплаве их со стружкой при расплавлении образуют легкоплавкой шлак, в котором легко осаждаетс  металлическа  составл юща  отходов, и интенсивно вьщел ющийс  из них восстановительный газ.

Образующийс  жидкоподвижный шлак на различных горизонтах плав щейс  шихты растекаетс  по поверхности стружки и образующемус  металлическому расплаву, защища  разогретую стружку и расплав металла от контакта с кислородом воздуха. Выдел ющийс же восстановительный газ при плавлении отходов дополнительно создает вокруг плав щейс  стружки защитную

среду, уменьшающую доступ кислорода воздуха к разогретой стружке.

Claims (4)

1. Мес ц В.М. и др. Переплав стружки легированных сталей и сплавов в слое синтетического шлака. Сб. трудов .ВНИИПавтомета Вторичные

М. , металлурги  черные металлы

0

1971, вып. 4,с.69.

2.Кудинов Д.Ф. Ильин Н.И. Исследование по окусованию и использованию мелкофракционных металлоотходов. Сб. трудов ВНИИПвтормета Вторич5 ные черные металлы , 1974, вып. 1, с. 82-85.

3.Авторское свидетельство

№ 342918, кл. С 21 С 5/52, 1969.

4.Авторское свидетельство

357235, кл. С 21 С 5/32, 1972.