Способ легирования стали азотом

.Пономадненко,нкь,ногоизводки на К рудов о ческий нстии др. Элек ечах. М.,00 кг нааличие ра шлака в увки. А,Ф. иупных п с. 174 тельст 7/00,о ССС975 СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП.НИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВ ЕТ(71) Донецкий орденаного Знамени политехнитут) СПОСОБ ЛЕГИРвключающий п ческого расплава газ под слоем шлака, о т с я тем, что с цельюрасхода азота и ительности, в пповерхность шл к слители фракцией 0 личестве 1-1держивают нповерхностивремени прод ОВАНИЯ СТАЛИодувку металлиобразным азотомл и ч а ю щ и йсокращения удельповышения прооцессе продув-,ка подают рас-01-5,0 мм в ко 1 т шлака и подкислителей наечение всего120022 10 20 25 30 40 45 50 35 1 1Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к производству сталей и сплавов, легированных азотом.Известен способ получения высоко.азотистой стали, заключающийся впродувке расплава в ковше газообразным азотом 1 .Недостатком такого способа является повышенный удельный расход азота и относительно высокая длитель-.ность обработки,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ получения азотированных сплавовс продувкой расплавленного металлаазотом под слоем шлака при соотношении шлака к металлу (1,5-2,8):1,0 УНедостатком известного способаявляется также повышенный удельныйрасход азота. Большое количествошлака значительно снижает производительнесть процесса и существенноне улучшает азотирования. Для нормальной продувки необходим большойперегрев металла и наличие большихпо объему ковшей.Целью изобретения является сокращение удельного расхода азота и повышение производительности.Указанная цель достигается тем,. что по способу легирования стали азотом, включающему продувку металлического расплава газообразным азотомпод слоем шлака, в процессе продувки на поверхность шлака подают рас-кислители фракцией 0,01-5,0 мм в количестве 1-100 кг на 1 т шлака и под"держивают наличие раскислителей наповерхности шлака в течение всеговремени продувки.При раскислении шлака использовать раскислители фракцией менее0,01 мм нецелесообразно, так какбудет их повышенный унос, а развитая поверхность будет вносить определенное количество окислов, чтоприведет к значительному перерасходураскислителей, Фракцию свыше 5,С ммтакже нецелесообразно использовать,так как в этом случае раскислители могут, полностью не прореагировав, по пасть в металл. Можно использовать раскислители любого размера, но плотность их должна быть меньше плотности шлака, тогда они будут плавать в жидком шлаке и постепенно его раскислятьПри легировании азотом по предлагаемой технологии нет необходимости в наведении дополнительного шлака. Количество шлака, обычно имеющегося в сталеразливочном ковше после выпуска, достаточно для азотирования стали.Окисленность шлака в зависимости от технологии плавки и выплавляемого металла колеблется в широких пределах. Для раскисления шлака можно. использовать раскислители с различным сродством к кислороду (углерод алюминий и др.) В связи с этим, расход раскислителей выбран в количестве 1-100 кг на тонну шлака. При расходе менее 1 кг раскислителей на 1 т шпака нельзя получить необходимого эффекта, а использовать более 100 кг раскислителей на 1 т шлака также нецелесообразно, так как это приведет к перерасходу раскислителейП р и м е р , Выплавку аэотсодержащей стали марки 03 Г 4 АФ (содержание азота 0,015-0,025%) проводят в 60- килограммовой основной индукционной печи. Легирование стали до кондиционного состава, за исключением азота, проводят в печи, а затем металл вместе со шлаком сливают в ковш и начинают продувку азотом. В ряде случаев в ковш добавляют предварительно расплавленный шпак или твердые шлакообразующие добавки. Результаты опыт ных плавок приведены в таблице. Плавку 1 проводят по известной технологии, остальные плавки проводят по предлагаемому способу.На плавках 1;11 и 12 состав шлака следующий, Е: .СаО 55, А 1,0, 25, Б 10, 10, МяО 1 О, на плавках 2-10 СаО 20, БхО, 20, РеО 2, Г 1 аО 15, А 1,0 15, СаР, 28, на плав ках 13-15 СаО 30, БО 15, ГеО 30, А 1 0 5, Г 160 8, М 80 12.1120022 Количество раскислителя,кг/т шлака аскислиРасходазота, л Лли тел ьностьпродувкимин зот в Отношениешлака к металлу Плавка ракция раскисителя,мм еталле, 7,тель 120 1,5:1 60 0,1 5,0 О, 01:1 А 1 60 0,1 5,0 0,1:1 А 1 60 0,1 5,0 0,2:1 А 1 5,0 0,05: 1 А 1 5,0 0,05: 1 А 1 0,05:1 Т 1 7,0 7,0 Тд 0,05:1 0,05:1 Т 1 7,0 0,05;1 Графит 4,0 10 0,5 0,05:1 А 1 1,0 0,05; 1 А 1 12 50,0 0,05:1 0,05:1 0,05:1 Графит 13 100, О 120,0 Т 3. Тд 15 1раскислителя оказался повышенным, так как и при меньшем его количестве на том же шлаке можно получить положительный эффект.Таким образом, предлагаемая технология по сравнению с известной сокращает время продувки, уменьшает удельный расход азота иповышает производительность. По предлагаемой технологии накаждой тонне азотированной. сталиэкономится 1 м азота.Зкономический эффект только отэкономии азота при производстве100000 т азотированной стали в годсоставит 18000 руб. ВНИИПИ Заказ 7694/21Тираж 539 Подписное Фнлнал ПППбатаке , г.рлгород, ул.ороектная, 4 ЧКак видно из таблицы, при выплавке по известной технологии расход азота больше в 2 раза и длительность продувки также больше в 2 раза, На плавке 5 с очень мелкой фракцией раскислителя не-наблюдается эффекта 45 азотирования, а большие куски на плавке 9 раскисляют металл и также не способствуют его азотированию. На плавках 10 и 13 используют в ка- честве раскислителя графит с пйотнос;50 тью меньшей, чем у жидкого шлака (куски графита в поперечнике дохо- дят до 25 мм) . На плавке 11 из-за малого расхода раскислителя получить повышение содержания азота в металле не удалось. На плавке 15 расход О, 005 60 0,01 60 2,5 60 5,0 60 7,5 60 5-25 60 0,1 60 0,1 60 5-25 60 2,5 60 2,5 60 0,020 О, 021 О, С 22 О, 022 0,006 С,020 0,020 О, 021 ОрОС 6 0,02" 0,008 С, 022, 0,021 0,022 О, 021