Способ производства коррозионно-стойкой стали

 

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству коррозионно-стойкой стали в дуговых печах с использованием продувки жидкой стали в сталеразливочном ковше газообразным аргоном . Цель изобретения - сокращение расхода ферросплавов и увеличение степени десульфурации и повышение качества стали . При обработке стали в ковше после удаления печного шлака в ковше наводят одновременной присадкой смеси криолита, извести, алюминия при соотношении 1:(0,2- 0.583);(0.1-0,25) в количестве 10-15 кг/т стали , продувкой шлака аргоном по поверхности путем перемещения фурмы в горизонтальной плоскости в секторе разворота вертикальной продувочной фурмы, при этом после окончательного формирования восстановительного шлака в процессе продувки аргоном производят порционное легирование стали титансодержащими материалами. Содержание оптимальных условий раскисления стали позволяет снизить расходы ферросплавов, повысить качество стали. 1 ил., 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 21 С 7/08, 5/52

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -"

О (Я (Л к !.фь. ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4364150/02 (22) 03.11.87 (46) 30.11.92,Бюл. ЬЬ 44 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Б.Я. Балдаев, Ю.В. Гавриленко, В.К. Комельков, А.В. Шурыгин, Г.В. Зверькова, Г.И.

Громов, В.А. Бологое и В.А. Уйманов (56) Сталь М 8, 1971, с. 719-721. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, е именно к производству коррозионно-стойкой стали в дуговых печах с использованием продувки жидкой стали в сталеразливочном ковше газообразным аргоном. Цель изобретения — сокращение расхода ферросплавов и увеличение степени

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству коррозионно-стойкой стали в дуговых печах с использованием продувки жидкой стали в сталеразливочном ковше газообразным арГоном, Цель изобретения — сокращение расхода ферросплавов, увеличение степени десульфурации стали и повышение качестве стали.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Тщательная подготовка жидкой стали для разливки включает подачу металла с оптимальной температурой, минимальной загрязненностью неметаллическими Ы 1605524А1 десульфурации и повышение качества стали. При обработке стали s ковше после удаления печного шлака в ковше наводят одновременной присадкой смеси криолита, извести, алюминия при соотношении 1:(0 2—

0,583):(0,1-0,25) в количестве 10 — 15 кг/т стали, продувкой шлака аргоном по поверхности путем перемещения фурмы в горизонтальной плоскости в секторе разворота вертикальной продувочной фурмы, при этом после окончательного формирования восстановительного шлака в процессе Rpoдувки аргоном производят порционное легирование стали титансодержащими материалами. Содержание оптимальных условий раскисления стали позволяет снизить расходы ферросплавов, повысить качество стали. 1 ил., 1 табл. включениями, серой, кислородом и газами.

Наведение восстановительного шлака в ковше, особенно без имеющейся установки ковшевого подогрева стали желательно только при производстве нержавеющих марок стали, когда представляется целесообразным испольэовать тепло металла после периода интенсивной продувки металла кислородом в печи.

Наведенный шлак, не содержащий окислов кремния и других легковосстановимых окислов и содержащий алюминий, способен не только ассимилировать неметаллические включения из стали в процессе перемешивания эа счет химического взаимодействия реагирующих фаз (металла

1605524 и шлака), но и восстанавливать алюминием элементы из их окислов, поэтому его можно назвать восстановительным шлаком.

Быстрая организация шлакового покрова из жидкого шлака с восстановительным потенциалом возможна только при одновременном действии, т.е, присадки шлакообразующих материалов (криолита, извести, алюминия), и продувки шлака аргоном с поверхности расплава без заглубления фурм в жидкий металл, так как возникающее при этом оголение металла приводит к усиленному окислению его и повышению содержания в нем кислорода;

Подготовка металла к легированию стали титаном заключается в максимальном удалении кислорода из стали за счет обработки стали восстановительным (т.е. раскислител ьным) шлаком. При этом дополнительно достигают высокой десульфурации стали.

Присадка титансодержащих материалов порциями позволяет максимально его использовать. При легировании титаном, вводимым одной порцией, высокое усвоение его металлом не успевает произойти из-за растворения большой массы присадки (1,5-2,0 т) и поэтому значительная доля титана из ферротитана окисляется, увеличивая содержание окислов титана в шлаке.

На чертеже показана схема установки для продувки аргоном, Установка содержит фурму 1, которая может погружаться в ковш 2 и перемещаться по стойке 3 с помощью троса 4 и подвижной каретки 5. Фурма установлена в шарнирно закрепленном на каретке держателе 6 и перемещается в горизонтальной плоскости с помощью рычага гидропривода

7.

Установка продувки стали аргоном оборудована специальным держателем 6, который позволяет продувать поверхность шлака вертикально установленной фурмой, не заглубляя торец фурмы в металл, при этом сектор разворота вертикальной фурмы составляет 70-90, что примерно равно расстоянию от одной стенки 130 т сталеразливочного ковша до другой стенки ковша. Это обстоятельство позволяет эа минимальное время (1-3 мин) организовать жидкоподвижный активный шлак, не окисляя при этом поверхность жидкого металла кислородом воздуха.

Последующая продувка металла и шлака в течение 3-4 мин и затем порционная присадка в процессе продувки расплава аргоном (2- порции на 100 т плавку, в зависимости от вида ферросплава) позволяют гомогенизировать всю массу плавки по температуре и химическому составу и создавать предпосылку для качественной разливки стали.

В таблице представлены значения показателей по вариантам выплавки стали с использованием разной массы присадки шлакообразующих материалов в ковш для наведения восстановительного шлака.

По показателям видно, что наиболее ра10 циональными значениями массы являются присадки в количестве 10-15 кг/т. Большая масса присадки ухудшает реакцию химического взаимодействия металла и шлака, так как при этом теряется много тепла, Опыты

15 показали, что шлак становится менее жидкоподвижным. Меньшее значение присадки, т,е. менее

10 кг/т стали не позволяет улучшить показатели, так как насыщение малого количества

20 шлака серой, газами, неметаллическими включениями происходит за период продувки и достигает максимума поглотительной способности этой массы присадки шлакообразующей смеси. Теоретические расчеты

25 показывают совпадение с практическими данными, Ниже приведены примеры использования способа выплавки коррозионностойкай стали.

Пример 1, в 100 т дуговой печи

30 расплавляют. металлургическую шихту, состоящую в основном из отходов нержавеющих марок стали.

После расплавления шихты окисляют уг. лерод продувкой кислородом через сводовую

35 фурму до значения, например 0,07 мас.%.

Перед выпуском из дуговой печи на поверхность BGHHbl присаживают большее, чем на обычных плавках, количество ферросилиция для максимального восстановления хрома из окислов хрома в шлаке, например, из расчета введения кремния на

1,3-1,5%.

Ванна перемешивается аргоном до получения однородного жидкоиодвижного

45 шлака по всей поверхности ванны.

Растворение ферросплавов рекомендуется проводить без включения печи с перемешиванием ванны аргоном, Плавку выпускают из печи и не позднее

1О мин сливают окислительный печной шлак из ковша наклоном его в сторону шлаковой чаши и при этом продувают с помощью пористой огнеупорной вставки в днище ковша аргоном с интенсивностью

55 0,01 — 0,03 нм !т мин.

После слива окислительного печного шлака из ковша наводят восстановительный шлак одновременной присадкой 10 кг/т стали смеси, состоящей, например, из 600 кг извести, 300 кг криолита, 100 кг алюминия в

1605524

25 чушках, и продувкой образующегося шлака аргоном по поверхности его в горизонтальной плоскости в секторе разворота вертикальной продувочной фурмы от одной стенки ковша до другой.

После образования слоя жидкоподвижного активного шлака присаживают титансодержащий материал (70 ГеТ!), Первую порцию, состоящую из 1/3 общей массы, присаживают не прекращая продувки аргоном. Вторую порцию (1/3 общей массы) присаживают после прекращения продувки шлака, Третью порцию оставшейся массы присадки присаживают в процессе продувки металла и шлака, Общее время продувки в ковше после удаления печного шлака иэ ковша составляет 5-7 мин.

Измеряют температуру металла в ковше и отправляют сталеразливочный ковш на разливку.

Пример 2. Выполняют технологические операции в той же последовательности, что и в первом примере, за исключением следующих приемов исполнения.

После удаления печного шлака иэ ковша наводят восстановительный шлак одновременной присадкой 15 кг/т стали смеси, состоящей из 1000 кг извести, 350 кг криолита, 150 кг алюминия, и продувкой образующегося шлака а ргоном по поверхности его в горизонтальной плоскости в секторе разворота вертикальной продувочной фурмы от одной стенки ковша до другой.

После образования слоя жидкоподвижного активного шлака присаживают титансодержащий материал (20 FeTI) в две порции. После присадки первой порции ферротитана(половины всей массы) начинают фурму для продувки аргоном заглублять ниже уровня металл-шлак. После присадки второй порции ферротитана металл и шлак продувают аргоном с интенсивностью подачи его 0,03 — 0,5 нм /т мин. з

Пример 3, Выполняют технологические операции в той же последовательности. что и в первом примере, за исключением следующих приемов исполнения.

После удаления печного шлака из ковша наводят восстановительный шлак одновременной присадкой 12 кг/т стали смеси, состоящей иэ 900 кг извести, 200 кг криолита, 100 кг алюминия, и продувкой образующего шлака аргоном по поверхности его в горизонтальной плоскости в секторе разворота вертикальной продувочной фурмы от одной стенки ковша до другой.

После образования слоя жидкоподвижного активного шлака присаживают титансодержащий материал — смесь 70 -го и

20 -го ферротитана, разделенную на 4 порции. После присадки, во время продувки аргоном 2-х порций 207ь-ro ферротитана. продувку расплава осуществляют с интенсивностью 0,03-0,05 HM /т мин, в процессе з присадок первых двух порций продувку аргоном осуществляют с интенсивностью

0,01 — 0,03 нм /т мин, Применение предложенного способа выплавки коррозионно-стойкой стали приводит к уменьшению расхода феррохрома, ферротитана и снижению брака по поверхности катаного металла, вследствие эффективной десульфурации стали.

Формула изобретения

Способ производства коррозионностойкой стали преимущественно с содержанием титана 0,3 — 0,8, включающий расплавление шихты, продувку металла кислородом, раскисление печного шлака, выпуск расплава из печи, удаление печного шлака, ввод шлакообразующих материалов на поверхность расплава, ввод титансодержащих ферросплавов. продувку аргоном через вертикальную фурму, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения расхода ферросплавов, увеличения степени- десульфурации и повышения качества стали, в качестве шлакообраэующих материалов используют смесь криолита, извести и алюминия при соотношении 1;(0,2—

0,583):(0,1-0,25), смесь вводят на поверхность расплава в количестве 10 — 15 кг/т и одновременно продувают аргоном по поверхности расплава до расплавления смеси путем перемещения фурмы в горизонтальной плоскости, после чего вводят порциями титансодержащие ферросплавы и одновременно продувают аргоном весь объем расплава и шлака.

1605524

Содержание серы. мас. $

Усвоение. мас.

Содержание газов, мас.

Количество плавок водорода титакислорода хрома на

0,022

0,014

56,0 86,0

58,8 88.9

0,019

0.016

0,013

Вариант выполнения

Обычный

Предлагаемый в том числе: с присадкой шлакообразующей смеси 9 кг/т с присадкой шлакообразующей смеси 16 кгlт с присадкой шлакообразующей смеси 15 кг/т с присадкой шлакообразующей смеси 10 кг/т

0,0040

0,0030

0,0045

0,0031

0,0029

0,0026

0,0009

0,00075

0,0009

0,00085

0,0007

0,00075

Содержание неметаллических включений, мас.

0,0090

0,0051

0;0095

0,0060

0,0050

0,0045

56,0 86,8

58,2 88,6

59,3 89,0

69,0 89,3