SU985062A1

SU985062A1 - Method of melting stainless steel

Info

Publication number: SU985062A1
Application number: SU813325511A
Authority: SU
Inventors: Исаак Матвеевич Мураховский; Рауза Габидиновна Валеева; Юрий Гурьевич Адельшин; Арон Абрамович Воловик; Валерий Трофимович Мерзляков; Дмитрий Егорович Кушнерев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5481; Предприятие П/Я А-1950
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1982-12-30

Description

(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ(54) METHOD OF MELTING STAINLESS STEEL

Изобретение относитс к электрометаллургии стали и может быть использовано |ри выплавке легироваиных сталей в основных дуговых печах.The invention relates to steel electrometallurgy and can be used to smelt alloy steels in main arc furnaces.

Известен способ выплавки нержавеющей стали в основных дуговых печах методом переплава отходов с применением кислорода, заключающийс в том, что с целью восстановлени хрома из шлака после окончани продувки кислородом, производ т осадочное раскисление металла алюминием, а шлак раскисл ют порошкообразными кремнийсодержа- щими ферросплавами 1.The known method of smelting stainless steel in the main arc furnaces by the method of waste remelting with the use of oxygen consists in the fact that in order to reduce chromium from slag after termination of oxygen blowing, metal is precipitated deoxidized with aluminum, and slag is deactivated with powdered silicon-containing ferroalloys 1.

При выплавке нержавеющей стали по известному способу с осадочным раскислением алюминием в количестве 3-4 кг на 1 т расплава после продувки его кислородом- не достигаетс достаточно полна раскисленность металла и шлака, основность которого не повышаетс больше 1. Следствием этого вл етс невысока степень использовани хрома.When smelting stainless steel by a known method with sedimentary deoxidation with aluminum in the amount of 3-4 kg per 1 ton of melt after purging it with oxygen, the complete deoxidation of metal and slag, the basicity of which does not increase more than 1, is not achieved. .

Наиболее близким по технической сущности и получаемым результатам к предлагаемомуThe closest in technical essence and the results obtained to the proposed

вл етс способ выплавки нержавекицей стали, включающий закалку металлощихты к шпакообразующих материалов, их расплавление, иродувку металла кислородом, раскисление металла и щлака периода прюдувки. Сущность способа состоит в том, что шлак, периода продувки обрабатывают дроссом силумина, известью и ферросиликохромом, а после присадки феррохрома шлак раскисл ют алюминиевым порошком 2.is a method of stainless steel smelting, which includes hardening of metal-bearing materials to spar-forming materials, their melting, and the removal of metal with oxygen, the deoxidation of metal and slag of the period of blow-off. The essence of the method is that the slag, of the purge period, is treated with dross of silumin, lime and ferrosilicochrome, and after the addition of ferrochrome, the slag is deoxidized with aluminum powder 2.

Недостатком этого способа вл етс неполное раскисление шлака и, соответственно, металла, так как кремний вл етс довольно слабым раскисдителем дл высокохромистых расплавов. Порошок алюмини и дроссом силумина - ле1ковесные материалы, которые после присадки их в печь преимущественно концентрируютс на поверхности шлака, взаимодейству с кислородом воздуха. Недостаточно полное раскисление высокохроммстого расплава способствует также сохране1шю в металле хромитов, снижающих гор чую пластичность стали.The disadvantage of this method is the incomplete deoxidation of slag and, accordingly, of metal, since silicon is a rather weak deoxidizer for high-chromium melts. Aluminum powder and silumin dross are lightweight materials that, after their addition to the furnace, are mainly concentrated on the slag surface, interact with the oxygen in the air. The insufficiently complete deoxidation of a high-chromium melt also contributes to the preservation of chromites in the metal, which reduce the hot ductility of steel.

Цель изобретени - повышение степени извлечени хрома и улучшение качества нержавеющей стали.The purpose of the invention is to increase the recovery rate of chromium and improve the quality of stainless steel.

Дл достижени поставленной цели в способе вьшлавки нержавеющей стали, включающем закалку металлошихты и шлакообразующих материалов, их расплавление, продувку металла кислородом, раскисление металла и щлака периода продувки, металл после окончани продувки кислородом раскисл ют алюминием в количестве 4,0-5,0 кг на 1 т расплава , а шлак обрабатывают алюминийсодержащей обрезью полиметалла плотностью 3,5- 6,0 г/см из расчета введени алюмини в количестве 13-16 кг на 1 т расплава при соотношении количества вводимого алюмини , извести и кремни 1: (1,5-1,9) : (0,2-0,5).In order to achieve this goal, in the method of smelting stainless steel, including the hardening of metal charge and slag-forming materials, their melting, metal purging with oxygen, deoxidation of metal and slag of the purge period, the metal is oxidized in aluminum in the amount of 4.0-5.0 kg per 1 ton of melt, and the slag is treated with aluminum-containing polymetallic cutting with a density of 3.5-6.0 g / cm based on the introduction of aluminum in the amount of 13-16 kg per 1 ton of melt with the ratio of the amount of aluminum, lime and silicon 1: (1.5-1.9): (0.2-0.5).

Раскисление металла в конце продувки алюминием обеспечивает достаточно полное раскисление шлака и ликвидации хрупких хромитов.The deacidification of the metal at the end of the aluminum purge provides a sufficiently complete deoxidation of the slag and the elimination of brittle chromites.

Расход алюмини зависит от содержани хрома в шихте и степени окисленности металла после продувки.The consumption of aluminum depends on the chromium content in the charge and the degree of oxidation of the metal after purging.

Раскисление металла алюминием в количестве менее 4,0 кг/т не обеспечивает достаточно полного снижени содержани кислорода в металле и усложн ет процесс раскислени шлака.The deoxidation of the metal with aluminum in an amount of less than 4.0 kg / t does not provide a sufficiently complete reduction of the oxygen content in the metal and complicates the process of slag deoxidation.

Увеличение расхода алюмини более 5 кг на 1 т .расплава не приводит к дальнейшему уменьшению содержани кислорода, а образующиес на основе глинозема строчечные неметалические включени неблагопри тно вли ют на технологическую пластичность стали.An increase in the consumption of aluminum of more than 5 kg per 1 ton of the melt does not lead to a further decrease in the oxygen content, and the cross-sectional non-metallic inclusions formed on the basis of alumina adversely affect the technological ductility of steel.

Обработка шлака алюминием, вводимым в составе обрези полиметалла с плотностью 3,5-6,0 г/см, обеспечивает наибольший эффект от раскисл ющего действи алюмини п всей толщине шлакового покрова и срздает благопри тные возможности дл прртекани процессов восстановлени на границе металлшлак .The treatment of slag with aluminum introduced in the composition of polymetallic cutting with a density of 3.5-6.0 g / cm provides the greatest effect from the deoxidizing effect of aluminum on the entire thickness of the slag cover and reduces the favorable possibilities for the application of the reduction processes at the metal slag boundary.

При Ирисадке полиметалла с плотностью менее 3,5 г/см алюминий контактирует лишь с верхними сло ми шлака и может окисл тьс кислородом воздуха.In the case of polymetal Irisadk with a density of less than 3.5 g / cm, the aluminum contacts only with the upper layers of the slag and can be oxidized by atmospheric oxygen.

В составе полиметалла плотностью более 6,0 г/см алюминий увлекаетс в глубь металла , не успева раскислить и ухудша тем самым процесс его диффузионного раскислени .In the composition of polymetall with a density of more than 6.0 g / cm, aluminum is entrained deep into the metal, not having time to deoxidize and thus worsen the process of its diffusion deoxidation.

Расход алюмини дл раскислени шлака зависит от фактического содержани в шихте легкоокисл ющих элементов и содержани окислов железа и легирующих элементов в шлаке после продувки расплава кислородом . Количества алюмини , обеспечивающиеThe consumption of aluminum for slag deoxidation depends on the actual content of lacticating elements in the mixture and the content of iron oxides and alloying elements in the slag after purging the melt with oxygen. Quantities of aluminum providing

наиболее полное восстановление хрома, марганца и железа из шлака, составл ют 10-16 кг на I т (расплава. Раскисление алюминием в количесг1ве менее 10 кг на 1 т расплава недостаточноthe most complete reduction of chromium, manganese, and iron from slag is 10–16 kg per I t (melt. Aluminum deoxidation in less than 10 kg per 1 t of melt is not enough

дл эффективного восстановлени хрома из щлака. Введение алюмини в количестве более 16 кг, на 1 т расплава нецелесообразно, так как с увеличением количества щлака коэффициента распределени хрома и относительное количество окиси хрома в шлаке (при неизменной основности) возрастают.for efficient reduction of chromium from sclac. The introduction of aluminum in an amount of more than 16 kg per 1 ton of melt is impractical, since with an increase in the amount of slag, the distribution ratio of chromium and the relative amount of chromium oxide in the slag (with constant basicity) increase.

Совместное раскисление шлака алюминием, известью и кремнием при весовом соотнощеНии 1: (1,5-1,9): (0,2-0,5) обеспечивает образование жидкоподвижного известкового алюмосиликатного щлака с высокой реакционной способностью и создает благопри тные термодинамические и кинетические услови дл быстрого и полного раскислени щлака. При введении извести в количестве менее, чем в 1,5 раза превыщающем расход алюмини , ухудшаютс услови восстановлени хрома изза низкой основности шлака. Расход извести в количестве более чем в 1,9 раза превышающем расход алюмини , приводит к образованию большого количества в зкого шлака со слабой реакционной способностью, что затрудн ет его обработку. При раскислении кремнием в количестве менее, чем. в 0,2 расходаThe joint slag deoxidation with aluminum, lime and silicon with a weight ratio of 1: (1.5-1.9): (0.2-0.5) ensures the formation of a liquid-reactive lime-silica-alumina slag with a high reactivity and creates favorable thermodynamic and kinetic conditions for quick and complete de-scaling. With the introduction of lime in an amount less than 1.5 times the consumption of aluminum, the conditions for reducing chromium deteriorate due to the low basicity of the slag. The consumption of lime in the amount of more than 1.9 times the consumption of aluminum leads to the formation of a large amount of viscous slag with a weak reactivity, which makes its processing difficult. When deoxidized by silicon in an amount less than. 0.2 consumption

алюмини шлак также густеет и преп тствует процессам восстановлени . При вводе кремни в количестве более, чем 0,5 расхода алюмини , увеличиваетс количество шлака при одновременном уменьшении его основности, что также не обеспешвает достаточно высокого извлечени хрома из шлака.Aluminum slag also thickens and inhibits reduction processes. When silicon is introduced in an amount of more than 0.5 aluminum consumption, the amount of slag increases while its basicity decreases, which also does not ensure a sufficiently high recovery of chromium from the slag.

Пример. Выплавку нержавеющей стали 08-12Х18Н10Т по предлагаемому и известному способу производ т в 25-тонной дуговой электропечи .Example. The smelting of 08-12Х18Н10Т stainless steel according to the proposed and known method is carried out in a 25-ton electric arc furnace.

Шихтовка составл ет из получени по расплавлении содержани углерода 0,5-1,2% и хрома около 19,0%.Charging constitutes, by melting carbon, 0.5-1.2% and chromium about 19.0%.

По окончании продувки кислородом расплав охлаждают металлоотходами и раскисл ли алюминием , вводимым в составе охлаждающей навески в нижние слои ванны. По мере плавлени охлаждающей навески на шлак присаживают алюминийсодержащую обрезь полиметал- ла типа 0818Н10Т-АД1,12Х18Н10Т-АД1-АМГ-6, дробленный ферросилиций и известь. Металл и цшак тщательно перемешивают. Через 3-4 мин шлак становитс жидкоподвижным и сохран ет высокую жидкоподвижность до скачивани .After the end of the oxygen purge, the melt is cooled with metal waste and deoxidized with aluminum introduced as part of the cooling sample into the lower layers of the bath. As the cooling portion melts, an aluminum-containing polymetal trim, type 0818H10T-AD1.12X18H10T-AD1-AMG-6, crushed ferrosilicon, and lime are placed on the slag. Metal and tshak thoroughly mixed. After 3-4 minutes, the slag becomes liquid-mobile and retains a high liquid mobility before downloading.

Claims

Data is shown in the table. The use of the method of smelting stainless steels in the main arc furnaces in comparison with the existing method provides an increase in the extraction of chromium in an average of 5% and a yield of 2.0%. Expected annual economic effect for the smelting of stainless steel grades 08-12X18H10 (9) T and St. 07Х25Н13 is 245800 rub. The invention method of smelting stainless steel, including hardening of metal-carrying materials and slag-forming materials, their melting, metal blowing with oxygen, deoxidation of metal and slag from the blowing period, in order to increase the degree of chromium recovery to improve the quality of stainless steel, the metal after blowing Oxygenated with aluminum in the amount of 4.0-5.0 kg per 1 ton of melt, and the slag is treated with an aluminum-containing cut of a polymer with a density of 3.5-6.0 g / cm on the basis of the introduction of aluminum in the amount of 13-16 kg per 1 ton of melt when the amount of injected aluminum, lime and silicon is 1: (1.5-1.9): (0.2-0.5). Sources of information taken into account in the examination 1. Bulletin of the Institute Chermetiiformash1. World Cup 1979, N 24, p. 37.

2. USSR author's certificate N 559963, cl. C 21 C 5/52, 1976.