Способ выплавки стали
ОПИСАНИЕ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 151280 (2l)3216207/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл 3
С 21 С 5/52
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 300882, Бюллетень ¹ 32
Дата опубликования описания 300882
Э.Я. Сидельковский, Ф.С. Раковский, A. . ФитщрпИйкев, В.IO.,Пешин, H.H. Радомысльский,B.A. С отиниК4",ф.Г ; Гумиров и В.Ф. Катаев .f
4 .-7-. /
f (72) Авторы изобретения
Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Качканарский завод по ремонту горного оборудования (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ пуск (21
Изобретение относится к черной металлургии,, конкретнее к способам выплавки ванадийсодержащих сталей в электродуговьх печах.
Известен способ выплавки стали с использованием ванадия из конверторного ванадиевого шлака, при котором ванадиевый шлак вводят в завалку или в период плавления совместно с известью и восстановителем в соотношении,1:(0,5-1,5): (0,1-0,5) (ij .
Недостатком указанного способа является повышенное содержание в шлаке плавления окислов ванадия и марганца, в связи с чем становится затруднительным скачивание окислительного шлака.
Кроме того, ресурсы ванадиевого шлака в стране ограничены и не обеспечивают производства необходимого объема ванадийсодержащей стали повышенной прочности.
Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали,включающий расплавление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выНедостатками известного способа являются относительно низкое усвоение ванадия — 89,5Ъ; повышенный угар марганца при выплавке высокомарганцевой стали методом сплавления или переплава — до 15Ъ; повышенное содержание в шлаке плавления окислов вана- . дия и марганца — до 1,9Ъ и 36Ъ соответственно, в связи с чем становится невозможным скачивание шлака плавления.
Цель изобретения — повышение степени извлечения ванадия и марганца из шлака плавления.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включающему расправление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выпуск, согласно изобретению, в завалку вводят ванадиевый металлоотсев, известь или известняк и молотый кокс в соотношении 10:(4-7):(0,4-0,7) в количестве 1-15t от веса металлозавалки, равными порциями в начале и середине завалки.
Указанное соотношение составляющих смесь (ванадиевый металлоотсев, известь и моло ый кокс) обеспечивакт
954431 достаточно высокую основность шлака, низкое количество окислов в нем, снижение потерь марганца, повышение .усвоения ванадия и снижения содержа-, ния вредных примесей в готовом металле. 5
При снижении концентрации одного из составляющих компонентов смеси не достигается максимальный эффект в восстановлении ванадия из шлака и получении качественного металла, а увеличение концентраций приводит к неоправданному расходу материалов и увеличению себестоимости стали.
Влияние состава смеси на усвоение легирующих элементов приведено в табл. 1. углерод, содержащийся в металлической фазе ванадиевого металлоотсева, благодаря тесному контакту с окислами железа и ванадия из шлаковой фазы, способствует их восстановлению и переходу в металл, выгорая при этом до довольно низких значе" ний.
Однако этого углерода недостаточно для полного восстановления окислов, поэтому по предлагаемому способу следует вводить в печь молотый кокс в период завалки. Преимуществом применения кокса в качестве восстановителя является то, что газооб-. 30 разные продукты реакции восстановления не создают дополнительного количества шлака. Кроме того основность шлака плавления не снижается.Содержание углерода в металле после 35 расплавления шихты находится,в пределах марочного состава.
Содержание окислов ванадия и марганца в шлаке плавления снижается до 0,2-0,42 и 18-23% соответственно, 4р благодаря чему создается воэможность. частичного скачивания этого шлака без значительных потерь марганца и ванадия. Скачивание части шлака способствует снижению содержания в 45 металле примесей серы и фосфора,что, в свою очередь, позволяет применять для легирования менее дорогостоящий углеродистый ферромарганец марки
ФМН78К с повышенным содержанием фосфора (до 0,45%).
Оптимальное количество смеси установлено из следующих условий. Введение смеси в количестве 1,0Ъ обеспечивает концентрацию в стали ванадия (0,05%), создающую заметный эффект 55 повышения качественных характеристик металла, при введении смеси в количестве 15% в печи образуется черезмерное количество шлака, что увеличивает потери легирующих элементов, 60 затрудняет ведение технологического процесса и увеличивает расход электроэнергии и продолжительность плавки.
Что же касается ввода смеси равными порциями в начале и середине завалки, то эффективность и целесообразность этого приема определена условиями шлакообразования и технологичностью периода завалки. В этом случае обеспечивается образование шлака с момента образования первых порций жидкого металла и постепенного увеличения количества шлака с ростом объема расплавленного металла.
Раннее и последовательное шлакообразование создает благоприятные условия для быстрого прохождения восстановительных реакций и более полного усвоения металлом: марганца и ванадия.
Пример. В 6-тонной основной электродуговой печи выплавляется сталь марки 11011ЗФЛ. В первых двух плавках, согласно известному способу, металлоотсев загружают в печь в середине завалки в количестве 800 кг в смеси с известью. Стального лома и чугуна — по 6000 кг, ферромарганца
ФМн1,5 по 1000 кг. Содержание ванадия в металлоотсеве 2,6Ъ, зашлакованность 26%.
В последующих 4-х плавках 800 кг металлоотсева B смеси с 400 кг известняка и 40 кг молотого кокса загружают равными порциями на подину печи и в середине завалки,состоящей из 6000 кг лома и 1060 кг ферромарганца, из них 500 кг Фин78К.
Технологические показатели про.цесса плавки приведены в табл. 2.
Иэ табл. 2 видно, что содержание окислов ванадия и марганца в шлаках, полученных при выплавке высокомарганцевой стали по предлагаемому способу, ниже, чем по известному. Основность шлаков по предлагаемому способу выше, а содержание фосфора и готовой стали ниже,-чем в известном способе. Усвое- . ние ванадия металлом достигает 97% против 89Ъ по известному способу, при этом расширяется объем производства высококачественных ванадийсодержащих сталей. Среднее усвоение марганца составляет 913 против 85Ъ в известном способе, за счет чего. достигается экономия этого ценного легирующего элемента.
Производство ванадийсодержащих сталей предлагаемым способом обеспечит значительный экономический эффект за счет экономии ванадия и марганца.
954431! 1
I 1
1 1
1 с
1
Г»
I
1 )
1
I
9 Joe
Я Х П» лхо х ц г-» и! я х
1-» N э
o p,Z х
Э о о
Ю с
О\ (Ч с3
C) СО м
C) Ch
СЧ
Ю Ф
%-»
»О
%-»
Ю с (Ч
Ю»
П! (б
Ц
2 п
1-» о о о
Я х
Х о
О х
Е х -» м м сг
% 1 м м
СЧ
%-»
Ю с-»
».0
Ю м
О »
».О
»А
CO
Г »
Ю
»А г » -»
%-» г
Ю
%-» м
CO
М
Ю
СО
Ю
%»
Ю
»Q
») СО
СЧ с
C) .!
СЧ
01. (М
Ю м
М
Ю м
П!
1ч о о о ф х
Х о
О х
Е х
Х сЙ (Ч с» о
Ч-» с» м г
C) !
»»
» . с
1»»I
m o
9 Х о о
Х Н Х х о хоы
I CO ихой еео и е»а п»ЕО хек х и
Е о
»»I
1-» о о и
»А
Ю м
C) »
Ю сй
Ю »г
Э
Ю
%-1
»А
»А
Ю
%-»
1 ц о и! о
z o х
1-» х»ц
И 2П! охн о
3 э а
IO Х»» о
С»
9» х е
9 Ц Ц
%ее хао ход
» !
1-» о
»»» Сг»
0) к х о о о
Е и
»
I
1 г
1
1
1
1
1
1
1 ! !
I
Е о
1:
»»I
1-»
Э 1
Е
1 и о
Е
9 1
0)
Х х
»
И э а х г» е
Ц
9 х х
9 о
П» о
О з
1 х
I х о
Э
Е о
1-» о о
9 х х х х
» СО
1 !
I
1
1
1
1
l
1
1
1 !
1
I Ю м
1 )
1 -- — — — - — -
1 !
1 О
1 с
1
Г . »
I с» о
I л
I
I
I ! о
С»»
I )
|.— — — — —
1
I c
1
1
1
1 v)
1
I u
1 1»П
ZeZo
Z XOI еахх
Ц 9 Э
9 Ц Х X аохо
I= O õ È с"» О\ »А
М
»А Г 00
%»
СЧ м
О СО »А м сч С »
»А тй с
CO Г »О
Ch (Ч » с с с м» » Й с3 »А »А
М ! гЮ Ю
2х х ц х х хе х хе хц ц хц мээаэ ха а еа
ХХ И СОХ
954431
C о о х
О 3".
4 н д о а о
СО Я\ о с с о о
С Ю
СО СО о о с о о
lA М
00 СО о. о с с о о
1 Id È
Х Э» 1 оеаи Е1
O3,"e2O!
ХнaICIX!
IA 10 с с
%-1 М-3
00 с с -I -1
3» 1 с г< 1
3 Oi3
О idic0 оэ—
X 13 о с -! cE ей! ЦР EA 3» с с с"3 ч-1 т-1
1 Ь
333
Id х
И Х
С»- О 3 а сР сч м м
1 1 1 1 1
N N N N I
С!1 м Ф
1 I
СЧ ("1
00 Ch с3 М с с м (Ч
% 1
lA с-3 о с с т! N
\3 % !
1 а э
Ф Х СЦ ц х оес
V Wr м т.ч
О С0 с с
М СЧ .%М %!
e z о
I3I Ф
U x х
1 ) I о аэ н эхо
ЦХ СК
OCd ОХ о ххх
Х IL х х
Ф о э
i33 X
O id
» C33 г- м г-1 01 с с г!
% 1 с3 1
С0, С0 с с
Ch
%-1 3 1»
О1 М с с
N Ф
СЧ с-1
I о
1XI Ф
Ф Id
Ю с
1
Оi N W 00 I
3» м c0 M I о о о о с с с о о о о
I Х
Id
K Е ао
Ф х
I=L 0 о э
С3 х
3» СЧ
СЧ с-3 с с о о
I
1 Ю
1 с
1 Е
1 с
I сГЪ ! Ю
1 с.3
1 O
СЧ м с
СО
%-1
°:3 О
1 М с с
СЧ Ю
М N х х
К ае ц 5
И 131 а-3 3 о (Ю CIP
ОЪ Ф с 3 % !
М С3 If) 10 !
СЧ
III
U 1
Ц I
Id 1
Яч
1
1
1
1
Ф х х
Id
K а
Э ц о и
I о х
Q
I о х о о х
Е
Ф а
СО
» о о о
И
»
Е о х
I Н о
t. Ф
1 333
I CII ! х
1
I !
1 !
1
1
1 о о о о
Ж
Ф
Ф
Id
О, 00 CQ Э C3I а х
10 1 10
N N СЧ с с о о о с-3 О\ 1
СЧ 1 О с с м о
СЧ СЧ СЧ
Г3 Г СЧ
СЧ М с о о о
954431
Формула изобретения
Составитель A. Прусс
Редактор A.Ôðîëîâà ТехредМ.Гергель Корректор Г.Orap
Заказ 6369/22 Тираж 587 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, легирование ванадием за счет ванадийсодержащих материалов, в том числе ванадиевого металлоотсева, доводку и выпуск, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия и марганца из шлака плавления, в завалку вводят ванадиевый ме- 10 таллоотсев, известь или известняк и молотый кокс в соотношении
10:(4-7):(0,4-0,7) в количестве 115% от веса металлозавалки, равными порциями в начале и середине завалки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 358374, кл. С 21 С 5/52, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 665003, кл. С 21 С 5/52, 1977.
