SU931755A1

SU931755A1 - Method for melting tungsten-containing steel

Info

Publication number: SU931755A1
Application number: SU803001737A
Authority: SU
Inventors: Юрий Аркадьевич Кулалаев; Фрат Фаритович Валеев; Виктор Давыдович Дашевский; Юрий Гурьевич Адельшин; Александр Ильич Останин; Алексей Иванович Никулин; Михаил Кириллович Закамаркин; Валерий Михайлович Кунгуров; Анатолий Петрович Васильев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5481; Предприятие П/Я А-1950
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1980-11-05
Publication date: 1982-05-30

Description

1one

Изобретение относитс к черной металлургии , конкретнее к способам производства сталей, легированных вольфрамом и выплавл емых в буровых электросталеплавильных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, and more specifically to methods for the production of tungsten-alloyed steels produced in electric arc furnaces.

Известен способ выплавки стали 18Х2Н4ВА методом переплава легированных отходов с применением кислорода, по которому расплавл ют невольфрамсодержащие легированные отходы, продувают расплав кислородом, полностью скачивают окислительный шлак и провод т рафинирование металла и последующее его легирование 1.The known method of smelting steel 18X2H4BA by the method of melting alloyed waste using oxygen, in which non-tungsten-containing alloyed waste is melted, the melt is blown with oxygen, the oxidizing slag is completely charged and the metal is refined and its subsequent doping 1.

В способе исключаетс использование вoльфpaмcoдej}жaщиx отходов с целью извле . чени вольфрама и ограничена возможность удалени фосфора, что увеличивает трудоемкость производства и стоимость стали.The method eliminates the use of a tunnel of solid waste for the purpose of removal. tungsten and the possibility of phosphorus removal is limited, which increases the labor intensity of production and the cost of steel.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ выплавки вольфрамсодержащей стали, включающий завалку щихты с вольфрамсодержащими отходами , расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислительного щлака, рафинирование и выпуск 2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of smelting tungsten-containing steel, which includes filling of waste with tungsten-containing waste, melting, lime additive, oxidative blowing, removal of oxidizing sclac, refining and release 2.

Недостаток способа - использование раскислителей дл восстановлени легирующих элементов из шлака, что не позвол ет производить дефосфорацию металла. Этим способом нельз выплавл ть вольфрамсодер5 жащие конструкционные стали с низким содержанием фосфора.The disadvantage of this method is the use of deoxidizing agents for the recovery of alloying elements from slag, which does not allow dephosphorization of the metal. In this way, it is not possible to melt tungsten-containing structural steel with a low phosphorus content.

Цель изобретени - повышение степени извлечени вольфрама из шихты, снижениеThe purpose of the invention is to increase the degree of extraction of tungsten from the charge, reducing

Q расхода ферросплавов и содержани фосфора в стали.Q consumption of ferroalloys and phosphorus content in steel.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе выплавки вольфрамсодержащей стали, включающем завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление,The goal is achieved by the fact that in the method of smelting tungsten-containing steel, including filling the charge with tungsten-containing waste, melting,

15 присадку извести, окислительную продувку, удаление окислительного шлака, рафинирование и выпуск, вольфрамсодержащие отходы и завалку присаживают на поверхность металлошихты и после расплавлени 15 lime additive, oxidation blowing, removal of oxidizing slag, refining and production, tungsten-containing waste and filling are placed on the surface of the charge stock and after melting

2Q 40-60% шихты производ т окислительную продувку расплава путем многократного повторени поочередного ввода кислородосодержащего газа в шлак и металл до получени в последнем 0,05-0,20% углерода и достижени температуры 1650-1750°С.2Q 40-60% of the charge produces an oxidative purge of the melt by repeatedly repeating the oxygen-containing gas in the slag and metal by turns until 0.05-0.20% of carbon is obtained and the temperature reaches 1650-1750 ° C.

При этом после окончани окислительной продувки производ т частичное раскисление окислительного шлака коксом или ферросилицием .At the same time, after the end of the oxidative purge, the oxidizing slag is partially deoxidized by coke or ferrosilicon.

Введение вольфрамсодержащих отходов в завалку позвол ет использовать их в максимальном количестве. Присадка их на верх металлошихты способствует уменьшению угара вольфрама, так как в другой электропечи расплавление верхних слоев завалки происходит при более высокой температуре жидкого металла по сравнению с частью завалки, лежаш,ей на подине.The introduction of tungsten-containing waste into the filling allows them to be used in the maximum amount. Adding them to the top of the metal charge helps reduce tungsten carbon loss, since in another electric furnace the melting of the upper layers of the filling occurs at a higher temperature of the liquid metal compared to the part of the filling lying on the bottom.

Начало продувки расплава до расплавлени 40% шихты приводит к увеличению угара металла с дымообразованием. В случае продувки после расплавлени 60% шихты ухудшаютс температурные услови дефосфорации металла.The start of the melt purge before the melting of 40% of the charge leads to an increase in metal loss with smoke formation. In the case of purging 60% of the charge after melting, the temperature conditions of metal dephosphorization deteriorate.

Поочередна продувка шлака и металла обеспечивает необходимые услови протекани реакций обезуглероживани и дефосфорации . При продувке шлака повышаетс его температура, усредн етс состав, увеличиваетс кратность обмена шлака на поверхности металла за счет вспенивани . Продувкой металла обеспечиваетс его нагрев , повышение окисленности, усреднение состава ванны и необходима скорость окислени углерода. За счет этого в металле получают низкое содержание углерода и фосфора при сравнительно небольшом угаре вольфрама. При содержании в металле к моменту окончани продувки 0,05-0,20% углерода и 1650-1750°С создаютс благопри тные услови дл восстановлени вольфрама из шлака.Alternately blowing slag and metal provides the necessary conditions for the decarburization and dephosphorization reactions. When the slag is blown, its temperature rises, the composition is averaged, and the rate of slag exchange on the metal surface increases due to foaming. Blowing out of the metal ensures its heating, increase in oxidation, averaging the composition of the bath, and the rate of oxidation of carbon is necessary. Due to this, in the metal get a low carbon content and phosphorus with a relatively small carbon tungsten. When the content in the metal at the end of the blowdown of 0.05-0.20% carbon and 1650-1750 ° C, favorable conditions are created for the recovery of tungsten from the slag.

В случае содержани углерода более 0,20% и температуре металла 1650-1750°С отмечаетс переход фосфора из шлака в металл.In the case of a carbon content of more than 0.20% and a metal temperature of 1650-1750 ° C, the transfer of phosphorus from slag to metal is noted.

При продувке металла до содержани углерода менее 0,05% происходит эрози футеровки печи, ухудшаетс качество стали. Продувка до 1650-1750°С способствует переходу легирующих элементов из шлака в металл при сохранении низкого содержани фосфора в металле. При температуре менее 1650°С ухудшаютс услови перехода легируюших элементов из шлака в металл.When the metal is blown to a carbon content of less than 0.05%, the furnace lining erodes, the quality of the steel deteriorates. Blowing up to 1650-1750 ° C facilitates the transition of alloying elements from slag to metal while maintaining a low phosphorus content in the metal. At a temperature of less than 1650 ° C, the conditions for the transition of the alloying elements from slag to metal deteriorate.

При температуре более 1750°С увеличиваетс переход фосфора из шлака в металл . Ухудшаютс услови ведени плавки и охлаждени металла до температуры выпуска.At temperatures above 1750 ° C, the transfer of phosphorus from slag to metal increases. Conditions of melting and cooling of the metal to the temperature of release deteriorate.

Частичное раскисление окислительного шлака перед смачиванием увеличивает извлечение вольфрама и других легирующих элементов из металлошихты. Глубокое раскисление шлака восстанавливает и фосфор.Partial deoxidation of oxidizing slag before wetting increases the extraction of tungsten and other alloying elements from the metal charge. Deep slag deoxidation also restores phosphorus.

Скачивание окислительного шлака с последующим рафинированием металла обеспечивает низкое содержание фосфора в стали до конца плавки и ее высокое качество.Downloading of oxidizing slag with the subsequent refining of the metal ensures low phosphorus content in the steel up to the end of the melting and its high quality.

Способ реализуетс следующим образом.The method is implemented as follows.

Способ опробован при выплавке стали 18Х2Н4ВА в двадцатип титонной электропечи . В завалку на верх металлошихты присаживают 150-350 кг/т отходов групп Б-13. После расплавлени шихты на 40- 60% в печь ввод т 30-50 кг/т извести и, не прекраща плавлени , начинают продувку металла кислородом при помощи футерованных огнеупорной обмазкой трубки диаметром 3/4 дюйма. В первый момент кислород ввод т в шлак и продувают: его до вспенивани и схода самотеком через порог рабочего окна печи. Затем трубку погружают в металл и продувают его до признаков вскипани ванны, после чего кислород снова ввод т в шлак и довод т его до вспенивани . Многократным повторением цикла продувки получают в расплаве 0,05- 0,20% углерода, менее 0,010% фосфора при 1650-1750°С. Дл поддержани основности шлака и обеспечени его количества в ходе продувки ввод т известь. На некоторых плавках шлак перед скачиванием раскисл ют небольшими присадками кокса и ферросилици . После удалени окислительного шлака отбирают пробу металла на полный химический анализ, навод т новый шлак из извести и плавикового шпата с одновременным науглероживанием металла молотым коксом и доводкой стали по химсоставу присадками соответствующих раскислителей и ферросплавов . Окончательно сталь раскисл ют кусковым алюминием в количестве 1,0 кг/т. В процессе опробовани способа варьировали различными параметрами.The method was tested in the production of steel 18Kh2N4VA in a twenty-type titon electric furnace. 150-350 kg / ton of waste of groups B-13 are placed in the filling to the top of the metal charge. After the charge has been melted by 40–60%, 30–50 kg / ton of lime are introduced into the kiln and, without stopping melting, the metal is purged with oxygen using a tube lined with a refractory coating with a diameter of 3/4 inch. At the first moment, oxygen is introduced into the slag and blown: it is before foaming and passing by gravity through the threshold of the working window of the furnace. The tube is then immersed in the metal and rinsed until signs of boiling up of the bath, after which oxygen is again introduced into the slag and brought to foaming. By repeated repetition of the purging cycle, 0.05-0.20% of carbon is obtained in the melt, less than 0.010% of phosphorus at 1650-1750 ° C. To maintain the basicity of the slag and to ensure its quantity, lime is introduced during the blowing. In some heats, slag is dusted with small amounts of coke and ferrosilicon before downloading. After removal of the oxidizing slag, a metal sample is taken for a complete chemical analysis, a new slag is made of lime and fluorspar with simultaneous carburization of the metal with ground coke and the final composition of the steel by chemical composition of the corresponding deoxidizers and ferroalloys. Finally, the steel is lumped with aluminum in an amount of 1.0 kg / ton. In the process of testing the method was varied by various parameters.

Выплавка стали 18Х2Н4ВА по предлагаемому способу позвол ет получать в готовом металле содержание фосфора 0,006- 0,1010%. Усвоение вольфрама из вольфрамсодержащих отходов шихты составл ет 50- 60%- За счет использовани вольфрама из отходов уменьшилс расход ферровольфрама на 3-7 кг/т. Использование предчагаемого способа при выплавке конструкционных вольфрамсодержащих сталей позвол ет примен ть до 500 кг/т Cr-Ni-W содержащих отходов при достаточно высоком коэффициенте извлечени вольфрама, что обеспечивает получение значительного экономического эффекта.Melting steel 18X2H4BA according to the proposed method allows to obtain a phosphorus content of 0.006-0.1010% in the finished metal. The absorption of tungsten from tungsten-containing waste of the charge is 50-60%. Due to the use of tungsten from waste, the consumption of ferrotungram is reduced by 3-7 kg / ton. The use of the proposed method in the smelting of structural tungsten-containing steels allows the use of up to 500 kg / ton of Cr-Ni-W containing waste with a sufficiently high tungsten recovery rate, which provides a significant economic effect.

Claims

1. A method of smelting tungsten-containing steel, including filling the charge with tungsten-containing waste, melting, lime additive, oxidative blowing, removal of oxidizing slag, refining and exhaust, characterized in that, in order to increase the recovery, tungsten is consumed from a mixture of ferric minerals. phosphorus in steel, tungsten-containing waste in ZA5, the roll is placed on the surface of the metal charge and after melting 40-60% of the charge produces an oxidative purge of the melt by repeated repetition Alternately introducing the oxygen-containing gas into the slag and metal until the carbon reaches 0.05-0.200 / 0 in the latter and reaches a temperature of 1650-1750 ° C. 2. The method of smelting tungsten-containing steel according to claim I, characterized in that 6, after the end of the oxidative blowing, the oxidizing slag is partially deoxidized by coke or ferrosicilium. Sources of information taken into account in the examination 1. Povolotsky D. Ya. And others. Electrometallic steel and ferroalloys. M., “Metallurgists, 1974, p. 246-247.

2. USSR author's certificate No. 435285, cl. C 21 C 5/52, 1974.