Способ выплавки шихтовой заготовки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)535355

Союа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 23.12.75 (21) 2301908/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 25.11.76 (51) М,Kë. С 21 С 5/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.187 25 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Сухарев, Р. А. Робак, Б. А. Черемных, Н. Н. Учаев, Л. P Тагер, И. Я. Жабин, В. М. Караваев, А. И. Маркелов, А. А. Дедюкин и Р. А. Априамов (71) Заявитель

Златоустовский ордена Трудового Красного Знамени металлургический завод (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ШИХТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к плавке металла в дуговых электропечах.

В последнее время в связи с,высокой стоимостью вольфрама и его большой дефицитностью в дуговых электропечах ведут восстановительную плавку окалины быстрорежущей стали с целью получения шихтовой вольфрамистой заготовки. В качестве восстановителей чаще всего применяют ферросилиций и коисик. В то же время при плавке электростали все большее распространение находит весьма активный восстановитель карбид кремния, главными достоинствами которого являются инертность к кислороду воздуха и высокая химическая актив ность по отношению,к о кислам шлака и к кислороду, растворенному в металле.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали и сплавов, согласно которому в расплав вводят смесь карбида,кремния с металлическим порошком в количестве 10 — 100 кг на 1 т расплава при содержании,кароида кремния в смеси 8 — 40% (11

Применение указанного способа для восстановления окалины быстрорежущей стали не обеспечивает восстановления легирующих элементов из окалины в связи с недостатком восстановления в смеси. Кроме того, в процессе,плавки сложно установить стабильный электрический режим из-за низкой электропроводимости шихты. В результате усвоение металла из окалины не превышает 60 — 70 /О, а продолжительность пла вки, например, в

5-тонных дуговых печах превышает 3 ч.

Целью изобретения является повышение усвоения легирующих элементов из окалины и повышение производительности, процесса за счет стабилизации электрического режима плавки. Это достигается тем, что по предлагаемому способу выплавки шихтовой заготовки, включающему совместное проплавление окалины с восстановителем, использо15 ванне в качестве восстановителя карбида кремния, периодическую подвалку шихты, раскисление шла,ка периода расплавления карбидом кремния с введением извести и выпуск годного, металла в ковш, в завалке обес20 печивают весовое соотношение между окалиной и карбидом кремния в пределах (3,0—

4,0): 1, в очередной,подвалке — (4,5 — 5,5): 1, а раскисление шлака периода расплавления ведут смесью извести с материалом, содержащим,карбид, кремния,,в количестве 50 — 80 кг на тонну садки при весовом соотношении карбида кремсчия и извести (0,3 — 0,8): 1,О. .Предложенное соотношение между карбидом кремния (восстановителем) и окалиной в завалке обеспечивает не только практичс535355

Усвоение легпрующик элементов на 1 т окалины, кг

Средняя продолжительность плавки, ч

Выход годного, %

Сг

Мо

75,3

28,3

12,3

50,2

49,2

63,4

45,1

48,4

17,1

3,25

7,2

50 ски полное восстановление окалины, Но и легирование металлического расплава кремнием в количестве 1 — 2 вес. Iв и углеродом в количестве 0,5 — 0,8 вес. %. B результате очередные порции окалины, присажпваемые с подвалкой, восстанавливаются не то,ib! o твердым восста новителем — карбидом кремния, но и кремниегм и углеродом, растворен. ным в жид ком металле, на границе раздела окисной и металлической фаз.

Кроме того, высокое содержание;карбида кремния в завалинке обеспечивает достаточную электропроводимость шихты, что .позволяет стабилизирoIBBTb электрический режим и увеличить скорость проплавлечия окалины в завалке.

Количество восстановителя в подвалке определяется стехиометрпчески м соотношением, вытекающим пз реакции восстановления окалины карбидом кремния с учетом непроизводительных потерь восстановителя, например, в системе газоотсоса.

В конце .плавки для образования жидкопод вижного шлака последний следует раскислять,карбидом кремния совместно с известью, т. !ê. присадка извести снижает туго,ПЛЯ1ВКОСТЬ КИСЛОГО Шпанка, НЯСЫЩЕННОГО КРЕМ. неземом.

Предложенное количество смеси, вводимое,в шлак периода расплавления, а также

Из таблицы вид но, что предлагаемый способ позволяет существенно .повысить выход го дного металла в процессе плавки окалины, значительно увеличить усвоение металлом легирующих элементов, и прежде всего хрома и ванадия, а также сократить продолжительность всего процесса плавки. Использование его при восстановлении окалины быстрорежущей стали позволяет получить экономический эффект не менее 50 руб.(т. Кроме того, возникает возможность вовлечения з производство значительного количества неликвидных в настоящее .время .пылевидных отходов от заточки твердосплавного инструмента абразивными кругами из карбида кремния, в IKQToðûõ содержанпе карбида кремния достигает 40 — 60%.

Формула изобретения

Способ выплавки шихтовой заготовки из окалины быстрорежущей стали, включающий совместное проплавление окалины с восста5

snye!ложенное соотношение коегпонентов в ней позволяют добиться но "становления не только всего вольфрама из шлака, но и гаких трудновосстановимых окислов, как окись ванадия и орхись хрома. Это происходит за счет по вышения реакционной способности шлака при введении,в,него извести и избыт. ке активного восстановителя.

Пример. В 5-тонной дуговой электропечи выплавили три плавки шихтовой заготовки из о калины быстрорежущ|ей стали Р6М5.

Завалка состояла из 2000 кг окалины и

600 кг порошка карбида кремния. Через

35 мин спосле начала плавления осуществляли первую подвалку (1200 кг окалины !I

220 кг карбида кремния), а еще через

30 мин —,вторую подвалку (800 кг окалины и 150 кг карбида .кремния). Шлак периода распла вления в течение 20 — 25 мин рас кисляли смесью из п<арбида кремния и извести (30% SiC, 70% СаО) в количестве 50 кг на тонну садки. Общая . продолжительность плавки составила в среднем 1 ч 55 мин. Металл выпустили в ковш при 1500 С.

В таблице приведены, данные,,полученные нри плавке шихтовой заготовки из окалины быстрорежущей стали Р6М5,предлагаемым (,верхняя строчка) и известным (нижняя) способами (было проведено,по три плавки). новителем, использование в качестве восстановителя материала, содержащего карбид кремния, периодическую,подвалку шихты, рас кисление шлака периода расплавления карбидом кремния с введением извести и выпуск готового металла, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени восстановления легирующих из окалины и,повышеНия производительности процесса,,в завалке обеспечивают весовое соотношение между окалиной и;карбидом кремния (3,0 — 4,0): 1, в каждой очередной подвалке — (4,5 — 5,5): 1, а раакисление шла ка периода расплавления ведут смесью извести с материалом, содержащим карбид кремния, в количестве 50 —80 кг на тонну садки при весовом соотношении между;карбидом кремния и известью, равном (0,3 — 0,8): 1,0.

Источник и нформации, принятый Во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. М 379632, М. Кл. С 21 С 5/52, 1974 г.