Способ рафинирования стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЯЮПапнетниРЕОЪБЛИК ае а ЗО 9 С 21 С 7/00 Н БРЕТЕН ключающи продувку металлаоединениями с пом держащими нейтральн ю газа личающиис ящения рафинных условий тем, что,ирования с цель тали и рзботк труда, об щими соеди аведения н хлорсодержа дят после н металла шла содержащего кой кальция пениями а повер во СССР 21 С 1/О кометаллич фторидный ского ралак с Ф" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. "Известия высших учебныхзаведений. Черная металлургия", 19Ф 5, с. 65.2. Авторское свидетельстк 515799, кл.С 21 С 7/02,С1976. 4) (57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛ улуч- анитарметалла произвоностиасплапа добав 1113419Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано при производстве высококачественных сталей.Известен способ рафинирования металла шлакометаллическим распла-вом, содержащим фторидный шлак с добавкой кальция Я .Недостатком указанного способа является повышенное в металле содер О жанне серы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ рафинирования стали, включающий продувку 15 металла хлорсодержащими соединениями с помощью нейтрального газа 2 .Недостатками этого способа являются сравнительно низкая степень рафинирования металла от примесей, 20 так как большая часть хлора, образующегося при разложении хлористых соединений, уходит через шлак в атмосферу. Кроме того, происходит загрязнение окружающей среды хлор содержащими продуктами реакции, что затрудняет широкое использование известного способа.Цель изобретения - улучшение ра 30финирования стали и санитарныхусловий труда.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу рафинирования стали, включающему продувкуметалла хлорсодержащими соединения- З 5ми с помощью нейтрального газа,обработку металла хлорсодержащимисоединениями производят после наведения на поверхность металла шлакометаллического расплава, содержащего 40фторидный шлак с добавкой кальция.П р и м е, р. Рафинирование сталимарки Р 6 М 5 производят в индукционной печи ИСТ,5 емкостью 500 кг.После диффузионного раскисленияметалл нагревают до 1600 С, после0чего производят принудительное удаление шлака. На поверхности расправленного металла наводят шлакометалличеекий расплав в количестве 35 кгпутем присадки 28 кг окиси кальция,5,25 кг фтористого кальция и 1,75 кгкальция. После наведения шлакометаллического расплава в металл на глубину 250 мм от поверхности металла 55опускают огнеупорную трубу с внутренним диаметром 10 мм, на конце которой установлена пористая пробка. Через трубку производят продувку металла аргоном в смеси с четырех- хлористым углеродом в соотношении 1:2, при этом расход дутья составляет 15 л/мин. Продувку металла укаэанной смесью осуществляют в течение 5 мин, прн этом общее количество четыреххлористого углерода, вводимого в металл, составляет 1,5 кг.Четыреххлористый углерод, попадая в металл, под воздействием высокой температуры разлагается на углерод и хлор, Цветные примеси (мышьяк, медь, цинк, олово и др.), содержащиеся в металле и имеющие большее сродство к хлору, чем железо, взаимодействуют с хлором, образуя соответствующие хлориды, которые вследствие интенсивного перемешивания металла аргоном удаляются в шлакометаллический расплав. Часть хлора, которая не успела прореагировать в металле, попадает в шлакометаллический расплав, где соединяется с кальцием с образованием хлорида кальция, который остается в шлакометаллическом расплаве, что приводит к увеличению активности кальция в расплаве и, как следствие, к повышению рафинирующей способности шлакометаллического расплава, что, в свою очередь, приводит к снижению содержания серы и фосфора в металле.Вследствие высокого сродства кальция к хлору весь хлор, попадающий в шлакометаллический расплав, связывается в хлористый кальций и не посту. пает в окружающую среду. В тигельной индукционной печи емкостью 500 кг выплавляют три опытные плавки стали марки ст 25 на шихте одного химического состава (прутки стали марки ст 25),Е: сера 0,027, фосфор 0,019, медь О, 11. Металл первой плавки продувается хлористым водородом с помощью аргона. Продолжительность продувки 5.мин. Количество введенного за это время н металл хлористого водорода 0,45 кг.Металл второй плавки обрабатывается шлаком в количестве 35 кг, содержащим 807 фторида кальция и 207 окиси кальция и сплавленным с металлическим кальцием в количестве 87 от массы шлака,Металл третьей плавки продувается аргоном в смеси с четыреххлористым углеродом в соотношении 1:2, приРезультаты анализов представленЫв таблице. Содержаниехлора в ок.ружающейатм, мг/мф Содержание в металле послеобработки,Х Способ обработки Продувка металла хлорсодержащим соединением беэ наведения шлакометаллического расплава 4,0 0,05 0,013 0,018 Обработка металла одним шлакометаллическим расплавом 0;11 0,022 0,008 Продувка металла хлорсодержащим соединением после наведения шлакометаллического расплава 0,012 0,009 0,03 Ф) Величина предельно допустимой концентрации хлора в атмосфере составляет 1 мг/м (ГОСТ 12.1005, табл. 4). Составитель К. Сорокин Редактор Т. Веселова Техред А,Кикемеэей Корректор Е. СирохманЗаказ 6531/21 Тираж 539 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4 3 11134этом расход дутья составлял 15 л/мин,а длительность продувки 5 мин. Параллельно с продувкой металл этойплавки обрабатывается шлакометаллическим расплавом в количестве 35 кг,содержащим 28 кг окиси кальция,5,25 кг фтористого кальция и 1,75 кгметаллического кальция (по предложенному способу). Предложенный способ рафинирова 3 Ния стали обеспечивает более глубокое -удаление из металла вредных примесей при практически полном отсутствии загрязнения окружающей среды. 19 4На всех трех плавках отбирают пробы дпя определения химического состава, при этом на ,первой и в третьей плавках дополнительно производят контроль ат мосферы,Экономический эффект от использования предложенного способа рафинирования стали по сравнению с известным составляет 12 руб/т стали. Предлагаемый способ позволяет снизить количество брака до 0,53,