Claims (2)
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени нержавеющей стали, включающем завалку и расплав30 ление легированных отходов, усреднение металла, выпуск в ковш расплава и его последующее вакуумирование с подачей аргона снизу и продувкой кис лородной струей сверху 35-45% проду вочного времени струю кислорода заглубл ют в расплав, причем величина .заглублени составл ет 1/4-1/2 высоtH слчН металла, а в оставшиес 5565% времени окислительной продувки кислород с пониженной в 2,5-3 раза интенсивностью подают на поверхность расплава так, что уровень подачи кис лорода отстоит от поверхности послед него на рассто нии 1/7-1/5 высоты сло металла. Предложенный способ получени нержавеющих сталей осуществл оот следующим образом. Исходную металлическую шихту, состо щую на 70-100% из легированных отходов хромоникелевых сталей и 0-30% углеродистых отходов высокоуглеродистых сортов феррохрома (8-10 кг/т), металлического никел (25-50 кг/т) и в случае необходимости , молибдена и меди ,(2,5-10 кг/т) загружают в дуговую электропечь. Исходна шихта содержит, вес.%{ углерод О,50-0,70I кремний 0,5-1,2; марганец 0,4-2,0; никель 8-29; хром 19,5-23,0; сера 0,015-0,030; фосфор 0,017-0,035 а также в р де случаев медь и молибден 2-3. Поспе расплавлени металлической итхты при температуре приблизительно в расплав присаживают изЕУСТь и 45% феррс силиций в количествах соответствен но 5-15 и 4-12 кг/тонну. При достиже нии температуры металла 1бЗО-1б70°С осуществл ют в течение 8-15 мин продувку металлической ванны техничес-, КИМ кислородом с расходом 0,9-1,1 нМу в минуту. После продувки металл имеет следующий химический состав, вес. углерод 0,20-0,35; кремний 0,20-0,50 марганец 0,20-0,80; никель 8-29; хром 20,0-24,0;.сера 0,015-0,025; фосфор 0,017-0,035; медь 2-3; молибден 2-3. Температура металла после продувки составл ет 1750-1860 С. После час тичного скачивани шлака металл выпускают в рафинировочный ковш, снабженный пористой пробкой дл обработки металла инертным газом. Температура металла в ковше составл ет 1700-1800 С. После установки ковша с металлом в вакуумную камеру и набора в течение 2-4 мни вакуума (6-20 мм рт.ст.) начинают продувку расплава кислородом , причем в течение первых 3-9,5м продувочного времени кислородную Фур му заглубл ют в расплав так, что величина заглублени составл ет 1/41/2высоты сло металла. Интенсивность подачи кислорода на первом эта пе протовки составл ет 0,6-0,7 в минуту. В процессе окислительной продувки металл перемешивают аргоном, инте сивность продувки которые составл ет 0,015-0,035 в минуту. Согласно имеющимс теоретическим представлени м скорость обезуглероживани -при высоких (0,15-0,35%) содержани углевода в расплаве определ етс доставкой кислорода на реакционные поверхности поэтому подача кислорода в расплав заглубленной струей на начальном этапе вакуумного обезуглероживани способствует повышению относительной скорости окислени углерода и снижению относительных скоростей окислени ниоби , хрома и других компонентов металлической ванны. При этом длительность обработки расплава сокращаетс , что приводит к повышению производительности агрегата. При содержани х углерода в расплаве менее 0,10-0,15% процесс обезуглероживани сложнолегированного расплава согласно теоретическим данным затормаживаетс и контролируетс тран-. спортом углерода на реакционные поверхности . Поэтому продувка расплава заглубленной струей свыше 9,5 мин сопровождаетс повышением угара хрома и других легирующих. При продувке расплава заглубленной струей менее 3,0 мин вследствие ограниченных скоростных возможностей процесса обезуглероживани не достигаетс содержани углерода в расплаве 0,10-0,15%, что приводит к увеличению времени вакуумного рафинировани на последующих этапах с одновременным повышением угара хрома и других компонентов металлической ванны. При величине заглублени струи кислорода в расплав более 1/2 высоты сло металла снижаетс стойкость днища рафинировочного ковша под воздействием высокотемпературного факела . При величине заглублени кислородной струи менее 1/4 высоты сло металла происходит неполное поглощение металлом кислорода, что в услови х внешнедиффузионного контрол реакции обезуглероживани способствует снижению скорос и окислени углерода, и, следовательно, приводит к увеличению продолжительности продувки, угара хрома и других легирующих компонентов . Последние 5-12,0 мин окислительное рафинирование провод т с интенсивностью подвода кислорода, рав ной 0,2-0,3 в минуту, причем кислородную фурму устанавливают над по- . верхностью расплава так, что рассто ние от поверхности расплава до среза фурмы составл ет 1/7-1/5 высоты сло металла э ковше. При подаче киспорода с пониженным расходом на поверкность расплава в вакууме в верхник горизонтах ковша вследствие незна чительной величины гидростатического давлени интенсивного баротажа поверхностных сдоев аргоном и отсутстви переокисленной высокотемпературной локальной реакционной зоны складываютс благопри тные термодина мические и кинетические услови дл .преимущественного окислени углерода Угар хрома и других легирующих компо нентов расплава при этом относительно невелик. При снижении интенсивности пода и кислорода менее 0,2 нм°/т в минут не обеспечиваетс необходимое поступ ление в верхние горизонты ковша, что приводит: к уменьшению скорости обез углероживани . Кислородна продувка с интенсивностью более 0,3 в минуту приводит к переокислению мета ла и повышению угара легирующих в услови х окислени углерода во внутридиффузионном режиме. Расположение уровн подачи кислог рода свыше 1/5 высоты сло металла приводит к недостаточному насыщению верхних горизонтов ковша кислородом и снижению скорости окислений углерода . Снижение уровн подачи кислорода менее 1-/7 высоты сло металла приводит к переокислению поверхностных слоев металла, способствующему повышенному угару легирующих компонентов расплава. Температура металла в конце вакуумировани составл ет 1650-17ЗО С стоградусной шкалы. После вакуумировани металл имеет следующий химический состав, вес.4: углерод 6,020-0,06; кремний 0,03-0,1:2; марганец 0,08-0,40; никель 8-29 хром 18,5-22,0; сера 0,015-0,022; фосфор 0,017-0,035; медь 1,5-2,5; молибден 1,5-2,5. После проведени вакуумного окисглительного рафинировани металл раскисл ют чушковым сшюминием (1,01 ,5 кг/т), который ввод т в ковш на штангах. В рафинировочный ковш присаживают также металлический марганец (1015 кг/т) , 45%-ный. ферросилиций (6-10 кг/т) и, в случае необходимоетси , корректирующие добавки феррохрог ма, никел , меди, молибдена. Требуемую степень десульфурации обеспечивают присадками в ковш алюминиевого порошка (1,0-2-кг/т) в смеси с известью (10-40 кг/т). После присадок в рафинировочный ковш раскислителей , легирующих и десульфураторов производ т набор вакуума (6-20 мм рт.ст.) и перемешивание металла в течение 3-5 мин аргоном с ра ходом 0,05-0,07 . Далее металл из рафинировочного переливают с высоты 2-2,5 метра в стопорный.ковш. В процессе перелива осуществл етс Дополнительна десульфураци металла диспергированным шлаком. Степень десульфурации составл ет 30-50%., Готовый металл имеет следующий химический состав, вес.%: углерод 0,02-0,06; кремний 0,5-0,7; марганец 0,8-1,4, никель 8-29, хром 18,522 ,0; сера 0,015-0,018; фосфор 0,0170 ,035; медь 1,5-2,5; молибден 1,52 ,5. Разливку металла осуществл ют noj действующей на заводе технологии. Приме р. Исходнуй металлическую шихту, состо щую из отходов хромоникелевых сталей, высокоуглеродистого феррохрома (10 кг/т) и метёшлического никел (25 кг/т) загружают в дуговую электропечь. Исходна шихта содержит, вес.%: углерод 0,5; кремний марганец 0,7; никель 10; хром 22; сера 0,020; фосфор 0,020. После добавок в расплав 45%-ного ферросилици , извести, соответственно в количествах 10 и 5 кг/т, и достижени температуры осущест. вл ют в течение 10 мин продувку металлической ваннк техническим кислородом с расходом 1,0 в минуту. После продувки металл имеет следующий химический состав, вес.%: углерод 0,25; кремний 0,20; марганец 0,4; никель 10,5; хром 21,0; сера 0,020; фосфор 0,020. Температура металла после продувки составл ет . После выпуска металла в рафинировочный ковш его температура составл ет . После установки ковша с металлом в вакуумную камеру и набора в течение 3 мин вакуума (10 мм рт. ст.) начинают продувку металла кислородом, причем в течение первых 4 мин продувочного времени кислородную заглубл ют в расплав так, что величина заглублени . составл ет 500 мм. Интенсивность подачи кислорода на первом этапе продувки составл ет 0,6 нмVT в минуту. В процессе окислительной продувки металл перемешивают аргоном, интенсивность продувки которым составл ет 0,015 в минуту. Последние 7,0 мин окислительного рафинировани провод т с интенсивностью подвода кислорода,; равной 0,3 в минуту причем кислородную фурму устанавливают над поверхностью расплава так, что рассто ние от поверхности расплава до среза фурмы составл ет 200 мм. Температура металла в конце ваккумировани составл ет 1700®С. После йакуумировани металл имеет следующий химический состав, вес.%: уг.перод 0,03; кремний 0,08; марганец 0,20; никель llrOf хром 21,0; сера 0,015; фосфор 0/017. После проведени вакуумного окислительного рафинировани металл рас кисл ют чушковым алюминием (1,0 кг/т который ввод т в ковш на штангах. В рафинировочный ковш присаживают также металлический марганец (10 кг/т) и 45%-ный ферросилиций (В кг/т). Перемешивание металла производ т в течение 3 мин аргоном (0,05 ) под вакуумом (10 мм рт. ст.) Готовый металл имеет следующий химический состав, вес.%: углерод 0,03; кремний 0,6j марганец 1,0; ник ель 11,01 хром 21,01 cepa 0j015 фосфоо0 017. Далее металл переливают в стопорный ковш ,дл разливки по действующей технологии . При использовании предлагаемого способа выплавки нержавеющей стали экономи хрома составл ет абс. 1,5% или 2,1% феррохрома. При средней цене феррохрома 300 рублей за тонну и годовой производительности 50 тыс. т экономический эффект составл ет: 2,1 X 3,0 X 50.000 315 тыс.руб. Таким образом, предложенный способ получени нержавгощей стали позвол ет существенно снизить себестоимость выплавл емой стали за счет уменьшени угара хрома при проведеНИИ двухстадийной окислительной продувкн под вакуумом. Формула изобретени Способ получени нержавеющей стаЛ1 , включающий завалку и расплавление легигхэванных отходов, усреднение металла, выпуск в ковш расплава и его последующее вакуумирование с подачей аргона снизу и продувкой кислородной струей сверху, отличающийс тем, что, с целью снижени себестоимости получаемой стали, в течение 35-45% продувочного времени струю кислорода заглубл ют в расплав , причем величина заглублени составл ет 1/4-1/2 высоты сло металла , а в оставшиес 55-65% времени окислительной продувки кислород с пониженной в 2,5-3 раза интенсивностью подают на поверхность расплава так, что уровень подачи кислорода отстоит от поверхности последнего на 1/7-1/5 высоты сло металла. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.ABTopqKoe свидетельство СССР 532629, кл. С 21 С 7/10, 1976. The goal is achieved in the method of producing stainless steel, which includes filling and melting alloyed waste, averaging the metal, melting the melt into the ladle and then vacuuming it with argon feed from the bottom and blowing oxygen through the oxygen jet from above. is buried in the melt, the depth of which is 1 / 4-1 / 2 high of the HH of the metal, and in the remaining 5565% of the oxidative purge time, oxygen is reduced by 2.5-3 times the intensity to the surface of the melt so that kis loroda supply level spaced from the last surface it at a distance 1 / 7-1 / 5 of the metal layer height. The proposed method for producing stainless steels is carried out as follows. The initial metal charge consisting of 70-100% of alloyed waste of chromium-nickel steels and 0-30% carbonaceous waste of high-carbon ferrochrome grades (8-10 kg / t), metallic nickel (25-50 kg / t) and, if necessary, molybdenum and copper, (2.5-10 kg / t) are loaded into an electric arc furnace. The initial mixture contains, wt.% {Carbon Oh, 50-0,70I silicon 0.5-1.2; manganese 0.4-2.0; nickel 8-29; chromium 19.5-23.0; sulfur 0.015-0.030; phosphorus 0,017-0,035 and also in a number of cases copper and molybdenum 2-3. After melting of metallic metal at a temperature of approximately 5–15 and 4–12 kg / ton, respectively, the amount of 5–15 and 4–12 kg / ton is applied to the melt. When the metal temperature 1bZO-1b70 ° C is reached, the metal bath is purged with technical and CMM oxygen for 8-15 min with a flow rate of 0.9-1.1 nMu per minute. After purging the metal has the following chemical composition, weight. carbon 0.20-0.35; silicon 0.20-0.50 manganese 0.20-0.80; nickel 8-29; chromium 20.0-24.0; serum 0.015-0.025; phosphorus 0,017-0,035; copper 2-3; molybdenum 2-3. The temperature of the metal after purging is 1750-1860 ° C. After partial slag loading, the metal is released into a refining ladle equipped with a porous plug for treating the metal with an inert gas. The temperature of the metal in the ladle is 1700-1800 ° C. After installing the bucket with metal in the vacuum chamber and setting for 2-4 minutes of vacuum (6-20 mm Hg), the melt is purged with oxygen, and during the first 3-9 5m of the purge time, the oxygen mound is sunk into the melt so that the depth of the cavity is 1/4/2 the height of the metal layer. The intensity of the oxygen supply at the first stage of injection is 0.6-0.7 per minute. In the process of oxidative purging, the metal is stirred with argon, the purge intensity of which is 0.015-0.035 per minute. According to the existing theoretical concepts, the decarburization rate — at high (0.15–0.35%) carbohydrate content in the melt — is determined by the delivery of oxygen to the reaction surfaces; therefore, the supply of oxygen to the melt by a buried jet at the initial stage of vacuum decarburization increases the relative oxidation rate of carbon and carbon dioxide. reduction of the relative oxidation rates of niobium, chromium and other components of the metal bath. At the same time, the duration of melt processing is shortened, which leads to an increase in the productivity of the unit. When the carbon content in the melt is less than 0.10-0.15%, the process of decarburizing the complex-alloyed melt is, according to theoretical data, slowed down and controlled by the trans. sporting carbon on the reaction surfaces. Therefore, flushing the melt with a submerged jet for more than 9.5 minutes is accompanied by an increase in the carbon loss of chromium and other alloying materials. When the melt is blown with a submerged jet of less than 3.0 minutes, due to the limited speed of the decarburization process, the carbon content in the melt is not 0.10-0.15%, which leads to an increase in the vacuum refining time at subsequent stages with a simultaneous increase in the chromium and other metal components baths. When the depth of the jet of oxygen in the melt is more than 1/2 the height of the metal layer, the resistance of the bottom of the refining bucket under the influence of a high-temperature torch decreases. When the oxygen jet is less than 1/4 the height of the metal layer, the metal absorbs oxygen incompletely, which, under external conditions of the decarburization reaction, reduces the rate and oxidation of carbon, and therefore leads to an increase in the duration of blowdown, chromium and other alloying components. The last 5–12.0 min. Oxidative refining is carried out with an oxygen supply rate of 0.2–0.3 per minute, with the oxygen lance being set above the ae. the surface of the melt so that the distance from the surface of the melt to the cut of the tuyere is 1 / 7-1 / 5 of the height of the metal layer of the ladle. When oxygen is supplied with reduced consumption of the melt in vacuum in the upper level of the ladle, due to the insignificant hydrostatic pressure of the intensive discharging of the surface layers with argon and the absence of the over-oxidized high-temperature local reaction zone, there are favorable thermodynamic and kinetic conditions for carbon oxidation. Carbon the alloying components of the melt are relatively small. With a decrease in the intensity of the hearth and oxygen less than 0.2 nm ° / ton per minute, the necessary flow into the upper horizons of the bucket is not ensured, which leads to a decrease in the rate of de-carbonation. Oxygen purging with an intensity of more than 0.3 per minute leads to over-oxidation of the metal and an increase in the loss of doping under conditions of carbon oxidation in the intradiffusion mode. The location of the acid supply level of more than 1/5 of the height of the metal layer leads to insufficient saturation of the upper horizons of the bucket with oxygen and a decrease in the rate of carbon oxidation. Reducing the level of oxygen supply to less than 1- / 7 of the height of the metal layer leads to over-oxidation of the surface layers of the metal, which contributes to an increased loss of melting alloying components. The temperature of the metal at the end of the vacuum is 1650-17 ° C centigrade. After vacuuming, the metal has the following chemical composition, weight 4: carbon 6.020-0.06; silicon 0.03-0.1: 2; manganese 0.08-0.40; nickel 8-29 chromium 18.5-22.0; sulfur 0.015-0.022; phosphorus 0,017-0,035; copper 1.5-2.5; molybdenum 1.5-2.5. After the vacuum oxidizing refining, the metal is deoxidized with pig iron (1.01, 5 kg / ton), which is introduced into the ladle on the rods. Manganese metal (1015 kg / t), 45%, is also seated in the refining bucket. ferrosilicon (6-10 kg / t) and, if necessary, corrective additives of ferrochrog ma, nickel, copper, molybdenum. The required degree of desulfurization is provided with additives in a ladle of aluminum powder (1.0-2 kg / ton) mixed with lime (10-40 kg / ton). After the additives in the refining bucket of deoxidizers, alloying and desulfurizing agents, vacuum (6–20 mm Hg) is set and the metal is mixed for 3-5 minutes with argon with a range of 0.05–0.07. Further, the metal from the refining is poured from a height of 2-2.5 meters into the stopper. During the overflow process, Additional desulfurization of the metal with dispersed slag takes place. The degree of desulfurization is 30-50%. The finished metal has the following chemical composition, wt.%: Carbon 0.02-0.06; silicon 0.5-0.7; manganese 0.8-1.4, nickel 8-29, chromium 18.522, 0; sulfur 0.015-0.018; phosphorus 0,0170, 035; copper 1.5-2.5; molybdenum 1.52, 5. Metal casting is carried out at a factory operating technology. Primer p. The initial metal charge consisting of waste of chromium-nickel steels, high-carbon ferrochrome (10 kg / t) and methoslic nickel (25 kg / t) is loaded into an electric arc furnace. The initial mixture contains, wt%: carbon 0.5; silicon manganese 0.7; nickel 10; chromium 22; sulfur 0.020; phosphorus 0.020. After the addition of 45% ferrosilicon to the melt, lime, in quantities of 10 and 5 kg / t, respectively, and the temperature is reached. for 10 minutes, the metal bath is purged with technical oxygen at a rate of 1.0 per minute. After purging the metal has the following chemical composition, wt.%: Carbon 0,25; silicon 0.20; manganese 0.4; nickel 10.5; chromium 21.0; sulfur 0.020; phosphorus 0.020. The temperature of the metal after purging is. After the metal is discharged into the refining bucket, its temperature is. After the metal bucket is installed in the vacuum chamber and set within 3 min of vacuum (10 mm Hg), the metal is purged with oxygen, and during the first 4 min of the purge time, the oxygen is submerged into the melt so that the depth is. is 500 mm. The oxygen supply rate at the first stage of the purge is 0.6 nmVT per minute. In the process of oxidative blowing, the metal is stirred with argon, the blowing intensity of which is 0.015 per minute. The last 7.0 min of oxidative refining is carried out with an oxygen supply rate; equal to 0.3 per minute, the oxygen tuyere being installed above the melt surface so that the distance from the melt surface to the tuyere cut is 200 mm. The metal temperature at the end of the vacuum is 1700 ° C. After being evacuated, the metal has the following chemical composition, wt.%: Angle of 0.03; silicon 0.08; manganese 0.20; nickel llrOf chromium 21.0; sulfur 0.015; phosphorus 0/017. After vacuum oxidative refining, the metal is dissolved by squeezing aluminum (1.0 kg / ton which is introduced into the ladle on the rods. Metal manganese (10 kg / ton) and 45% ferrosilicon are also placed in the refining ladle (V kg / ton ) Metal stirring is carried out for 3 minutes with argon (0.05) under vacuum (10 mm Hg). The finished metal has the following chemical composition, wt.%: Carbon 0.03; silicon 0.6j manganese 1.0 ; nickname spruce 11.01 chrome 21.01 cepa 0j015 phospho 0017. Next, the metal is poured into a stopper bucket, for casting according to the current technology. In order to use the proposed method of smelting stainless steel, the economy of chromium is abs. 1.5% or 2.1% of ferrochrome. With an average price of ferrochrome of 300 rubles per ton and an annual productivity of 50 thousand tons, the economic effect is: 2.1 x 3.0 X 50.000 315 thousand rubles Thus, the proposed method of obtaining stainless steel allows to significantly reduce the cost of steel produced by reducing chromium carbon during the two-stage oxidative purge under vacuum. The invention method of obtaining stainless steel, including the filling and melting of leggavean waste, averaging the metal, the release into the ladle of the melt and its subsequent evacuation with argon feed from the bottom and purging with an oxygen stream from above, characterized in that, in order to reduce the cost of steel, for 35 -45% of the purge time, the stream of oxygen is sunk into the melt, the depth of which is 1 / 4-1 / 2 of the height of the metal layer, and in the remaining 55-65% of the oxidative time the oxygen is lowered by 2; 5-3 times the intensity is fed to the surface of the melt so that the level of oxygen supply is separated from the surface of the latter by 1 / 7-1 / 5 of the height of the metal layer. Sources of information taken into account in the examination 1.ABTopqKoe certificate of the USSR 532629, cl. C 21 C 7/10, 1976.
2.Морозов А. Н. и др. Внепечное вакуу1иирование стали. М., Металлурги , 1975, с. 288.2.Morozov A.N. and others. Out-of-furnace vacuuming of steel. M., Metallurgists, 1975, p. 288.