SU823433A1 - Способ выплавки никельсодержащихСТАлЕй и СплАВОВ - Google Patents

Description

.-I. Изобретение относитс  к черной мега лургии и может быть использовано при выплавке никельсодержащих. сталей и спл вов с применением продувки расплавленного металла кислородом или гааокисло- родиШ смесью.. Одним из вансных процессов при производстве металла в сталеплавильных агрегатах  вл етс  окисление примесей, растворенных в металлической ванне (в первую очередь углерода и в отдельных случа х кремни , марганца иг. д.) Рафинирование металла от этих элементов обеспечиваетс  кислородом, поступающим либо из атмосферы печи, либо вз кислородного или газокислородного дуть  либо из присаживаемой железной руды и окалины. Либо из всех источников одновременно . При использовании в качестве твердого окислител  железной руды практически невозможно достигнуть содержа-ни  углерода в расплаве менее 0,ОЗ% и достаточно эффективно проводить процесс обезуглероживани  хромосодержащего i расплава. Известен способ использовани  в качестве окислител  закиси никел  дл  металлических расплавов ( в том числе, содержащих хром). В этом случае процесс характеризуетс  более высокой скоростью обезуглероживани . Никель в расп- лаве повышает скорость окислени  углерода и понижает угар хрома. Это объ сн етс  повышением активности углерода в П{эисутствии никел  l. Однако при повышенном содержании хрома в расплаве эффективное оксиление углерода газообразным кислородом происходит лишь до определенных пределов (0,15-0,20%), после чего дальнейшее использование квслорода приводит к повышенному угару всех элементов металлической ванны   значительному понижению скорости обезуглероживани . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс  способ производства

ниакоуглеродисгой нержавеющей сгали, включающий применение гверцого окислител  и элекгромагнигное перемешивание, согласнокоторому дл  получени  особо низкоуглеродистой- нержавеющей стали {С 0,02%) плавку осуществл ют в вакуумной индукционной печи с введением в завалку твердого окислител  в вице закиси никел . После расплавлени  металла поверхность жидкой ванны обдувают окислительным газом |2 .

Недостатком данного способа  вл етс  невозможность или мала  эффективность использовани  твердого окислител  (закиси никел ) .вхшучае применени  искодной шикты с высоким содержанием углерода (более 0,5%) с вводом закиси никел  и завалку из-ва бурного протекани  процесса, что приводит к чрезмерному разрушению футеровки сталеплавильного агрргата и создание опасных условий труда и потерь металла .из-за е го выбросов.

Цель изобретени  - снижение потерь металла, создание безопасных условий труда и Увеличение срока службы футеровки .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе выплавки низкоуглеродистой нержавеющей стали, включающем использование в качестве твердого окислител  закиси никел , высокоуглеродистый расплав с содержанием углерода более 0,5% предварительно продуваетс  кислородом или газокислородной смесью до содержани  углерода О,08-О,15%, а затем дополнительно обрабатываетс  жидкий расплав закисью никел  в кол ичестве 0,5-10,0 кг/т.

Кроме того, закись никел  может быт дана на шлак расплавлени  с использованием кислорода без его обновлени , либо после частичного или полного удалени  этого шлака, а также может быть введена в ванну в потоке газокислородной смеси во врем  продувки металла.

Закись никелй может быть введена в объем металла или на поверхность металлической ванны.,

В завершающем периоде процесса обезуглероживани , когда в услови х, низких содержаний углерода резко снижаетс  интенсивность перемешивани  ванны, (кипение ванны) выдел ющимис  пузырьками СО, резко снижаетс  реакционна  поверхность , и, скорость процесса значительно замедл етс . Применение твердой закиси никел  в сочетании с газокислородной продувкой дает резкое увеличение реакционной поверхности, в результате чего увеличиваетс  скоростьпроцесса обезуглероживани  расплава, протекающего как в объеме, так и на поверхности.

Кроме того, введение в расплав твердой фазы дает дополнительный импульс к облегчению зарождени  газовой фазы (СО), что приводит к резкому увеличению скорости и глубины завершающей фазы процесса обезуглероживани . Реализаци  данного процесса не влечет за собой дополнительные потери хрома или других металлических составл ющих. Снижение количества углерода ниже 0,О8% приводит к повышенному угару хрома при понижении скорости обезуглероживани , а при увеличении свыше 0,15% процесс обезуглероживани  проходит при сравнительно высокой скорости обезуглероживаg ни . и незначительном угаре хрома.

П р и м е- р . Расплав содержит, %: .хрома 18, никел  10 и углерода 0,10. Провод т присадку в сочетании с газокислородной продувкой с интенсивностью 0,8 м /т. СмесЬ состоит из 50% кислорода и 50% аргона..

В табл. 1 показана зависимЬсть степени обезуглероживани  от количества закиси никел .

Та блица 1

Как видно из табл. 1, оптимальна  концентраци  достигаетс  при использовании закиси никел  в пределах 0,5 1О кг/т металла. При меньших количествах процесс не достигает достаточной глубины по степени обезуглероживани .

При увеличении количества закиси никел  более 10 кг/т процесс сопровождаетс  увеличением потерь хрома и не дает к. , желаемого эффекта по степени обезугле-. роживани ..

Способ Может быть осущаствлей в

электродуговой печи при выплавке хромо содержащих нержавеющих и др. сталей. |1родувку металла начин ают чистым кислородом и ведут цо содержани  углерода 0,08-0,13% .при . Далее на металл присаживают закись никел  в количестве 0,15-10 кг/т, определ емом составом металлической ванны и необходимой степенью дальнейшего обезугле- роживани . После присадки закиси никел  металл продувают газокислоррдной смесью жислорода и аргона или чистым кислородом . Закись никел  присаживают на шлак либо после предварительного скачива- ни  или частичного подканивани .

В табл.2 приведены способы реализации процесса, включающие введение в металл N-iO при газовой продувке при достижении, определенных значений углерода ...

с, Количество N-iO (кГ/т) при кислородной продувке 0,8 м /ТМИн и/или

8

Таблица 2

В табл. 3 приведены варианты реализации процесса, включающие различные : способы ввода Mi О и его количество в зависимости ог наличи  продувки или без нее.

Т а б л и ц а 3.

Количество NiO .(кг/т) без продувки кислородом или г/кислородной смесью и/или

Использование предлагаемого способа выплавки никельсодержащих сталей и сплавов обеспечивает по сравнению с ва вестными следующие преимущества

а) возможность получени  в готовом металле углерода не более 0,03% по тек- нологии с использованием хромосодержа- щих сплавов при выплавке в дуговых электропечах;

б) снижение безвозвратных потерь хрома;

в) экономию никел  за счет испопь зовани  более дешевой i закиси никел ;

г) улучшение условий труда за счет сннжейи  пылеобразовани  на заваршаю Щ8М этапе продувки.

50 Ф о р hi у л-а изобретени 

1. Способ выплавки никельсодержащих сталей и сплавов в дуговых печах, включающий завалку металлической шихJJ гы и расплавление металла с обработкой кислородом или его смес ми, о т л и а ю щ и и с   тем, что, с целью |СНижени  .угара легирующих, дополнигель- ыбго легировани  металла, повьииени  7 качества металла и увеличени  срока службы футеровки печи, при аост жении концентрации углерода 0,08-0,15% расп лав обрабатывают закисью никел  в количестве 0,5-10 кг/т. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что закись никел  ввод т в кислородную или газокислородную смес. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что закись никел  присаживают на шлак периода расплавлени . 3 4.Способ по пп. 1-3, отличающийс  тем, что закись никел  присаживают после скачивани  2050% шлака периода расплавлени . 5.Способ по пп. 1-4, отличающийс  тем, что закись никел  присаживают после полного скачивани  шлака периода расплавлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Исследование процесса электроплавки . М., МиСиСД949, с. 51-58. 2.Авторское свидетельство СССР № 199171, кл. С 21 С 5 - 52, 1967.

Claims (5)

1. 50 Ф о р м у л -а изобретения

   1. Способ выплавки никельсоцержащих сталей и сплавов в цуговых печах, включающий завалку металлической ших₅₅ ты и расплавление металла с обработкой кислородом или его смесями, отличающийся тем, что, с целью ^снижения .угара легирующих, пополнительного легирования металла, повышения качества металла и увеличения срока службы футеровки печи, при достижении концентрации углерода 0,08-0,15% расплав обрабатывают закисью никеля в количестве 0,5-10 кг/т.
2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что закись никеля вводят в кислородную или газокислородную смесь.
3. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что закись никеля присаживают на шлак периода расплавления.
4. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что закись никеля присаживают после скачивания 2050% шлака периода расплавления.
5. 5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что закись никеля присаживают после полного скачивания шлака периода расплавления.