(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ
Изобретение относитс к черной металлурги конкретнее к способам выплавки сталей и сплавов в электропечах на шихте, включающей металлиэованное сырье. Известен способ выплавки металла в электропечах с использованием в шихте различного количества металлизованного сырь , включающий загрузку шихты, ее плавление и последующее рафинирование, легирование и раскисление жидкой стали 1. Недостаток данного способа выплавки стали и сплавов - низка степень извлечени железа из металлизоваиного , составл юща всего 75% при концентрации железа в шлаке 45%. Наиболее близок к предлагаемому по техни ческой сущности и достигаемому результату способ выплавки стали, включающий завалку игахты, металлизованного сырь , плавление, вв углеродсодержащих материалов, рафинирование раскисле ше, легирование и выпуск (2. Недостатком известного способа вл етс то, что материалы, служащие источником посту лени углерода в металл дл последухпцего восстановлени им закиси железа из шлака, а также дл стабилизации содержани углерода в расплаве, ввод т в металлическую ванну по ходу плавлени . При этом увеличиваетс длительность плавки, ухудшаетс степень использовани углерода и имеют место значительные потери железа со спускаемым шлаком. Последнее вызывает необходимость дополнительного раскислени шлака в конце периода плавлени , которое протекает медленно и сопровождаетс значительными потер ми времени. Выплавка металла с содержанием углерода более 1% и высоким содержанием хрома (4-36%) требует введени в ванну в период доводки большого количества твердых материалов, что зат гивает плавку. Кроме того, при этом увеличиваетс содержание в металле азота и водорода, так как при отсутствии кипени ваины в этот период невозможно удалить газы, внесенные в расплав ферросплавами. Цель изобретени - ооокекие потерь же леза, сокращение длительности плавки и умень-: шенне содержани газа в металле. 396 Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу выплавки стали и сплавов, включающему завалку шихты, металлизованного сырь , плавление и ввод углеродсодержащих материалов, рафинирование, раскисление, легирование и выпуск, углеродсодержащие материалы ввЬд т в завалку из расчета 0,10 ,5% углерода на каждый процент кислорода металл{гческой шихты сверх верхнего предела содержани углерода в готовом металле, причем в период плавлени шихты температуру перегрева жидкого расплава над линией ликвидуса поддерживают в пределах 100-250°С, Ввод дополнительного количества углерода в шихту позвол ет снизить содержап,ие железа в шлаке и сократить потери его, а также умен шить ;длительность плавки, так как восстановление окислов железа углеродом, растворенным в металле, начинаетс сразу же после образова ни жидкого металла по мере перехода части шихты из твердого в жидкое состо ние. Факторами , благопри тствующими этому, вл ютс избытотаое содержа1ше углерода в шихте, быст рое формирование окисленного железистого шлака и повышение температуры ванны в зоне электрических дуг. Окисление углерода кислородом шлака начинаетс сразу после образова ш первых пордай жидкого металла и протекает с высокой скоростью. Это св зано с локальным перегревом металла в зоне дуг, поБЫП1еЙ1ным содержанием углерода в , что способствует понижению температуры плавлени шихть и увеличению степени перегрева металла, а так же ускоренным образованием шлака с повышенным содержанием закиси железа ввиду высокой скорости расплавле)1и мета.1ии13ованного сырь . В результате этого длительность плавки в целом сокращаетс . Введение углерода в количестве менее 0,1% на каждь й процент кислорода в металлической шихте сверх верхнего П1)едела содержани углерода приводит к недостаточной степени восстано}злени окислов железа растворе1шым в металле углеродом, необходимости дополнительных присадок углеродсодержаших материалов Б вшшу в ходе Ш1авлени . зaт гивa п ю . плавки, получению по расплавлении копцентращш углерода меньше нижнего предела Р, готовом металле. При введении углерода более 0.5% на каждый нроцент кислорода в металлической шихте сверх верхнего предела вызывает получение по расплавлении концентрации углерода в . расплаве верхнего предела в готовом металле, чю сопр жено с дополпителыпими затратами времени на окисление ипПыточнспо углерода и повышением удельного расхода электроэнергии. Верхний предел перегрева расплава над линией ликвидус, равный 250°С, выбран по опытным даиньГм из условий достижени высокой средней скорости окислени углерода по ходу плавлени . Нижний предел перегрева , равный 100°С, определ етс температурой ванны, требуемой перед рафинированием и выпуском металла из печи, а .также услови ми разливки. Пример. Плавку провод т в дуговых электропечах (4 т) с кислой футеровкой, выплавл ют сплав Х32Н6Л, следующего химсостава ,%: С 2,0; Сг 32,0; Ni 6,5; Si 0,9; Mn 0,42; S 0,017; P 0,019. Плавку провод т следующим образом. Иа подипу печи заваливают, кг: обожженную известь 60; феррохром ФХ 025 450; никель 200 ; металлизованные окатыши 1750 состава,%: С 0,15;F€pgjy 96; . R7,8; S 0,029; Р 0,003; пуста порода Г,2 0 1,76. Углеродсодержащий материал - высокоуглеродистый феррохром ФХ 800 - ввод т в завалку из расчета 0,49% углерода на каждый продент кислорода металлической шихты сверх верхнего предела углерода в готовом металле, равного 2,3%. Кроме того, ввод т 1000 кг феррохрома . Масса металлической ншхты (садка печи) 3085 кг. В период плавлени шихты поддерживают температуру перегрева металла над линией ликвидус равной 250° С в начале периода и 225°С в конце. Перед окончанием расплавлени на шлак присаживают коксик порци ми 6 кг через каждые 5 мин. Присадки коксика прекращают в момент полного расплавлени шихты. Дополнительно шлак раскисл ют ферросилицием (2,5 кг/т). После этого кислый шлак полностью скачивают из печи и навод т новый шлак добавкой смеси извести и шамота в соопюшении 3:7, присаживают раскислители - ферросилиций и ферромарганец - и выпускают плавку. Температура на выпуске составл ет 1535°С. Окончательное раскисление провод т в ковше алюминием (0,5 кг/т). Средн скорость окислени углерода в период плавлени достигает 0,726% С/ч.- Длительность плавлени 64 мин при общей продолжительности плавки 2,87 ч. Удельный расход электроэнергии 712 кВт-ч. Удельный расход хрома на 1 т готового металла 0,347: Выплавка стали предлагаемым способом обеспечивает снижение потерь железа со скачиваемым шлаком, сокращенно продолжительности плавки и получение более качественного металла по содержанию в кем растворенных газов, что способствует снижению себестоимости выплавл емой стали и повыше1тю ее служебных характеристик.
. 5962321t