Способ выплавки марганецсодержащих сталей

СОКИ СОВЕТСКИХОИМараеснняРЕСПУБЛИК ОЕ О 1) ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМРЫТЮ С 21 С 5/2 РЕТЕНИЯсаидвтвъщви ПИСАНИЕ ИЗ(54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ, включающий завалку, расплавление, окисление, скачивание окислительного шлака, наведение восстановительного шлака и рафинировку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода марганца, в завалку и восстановительный период вводят шлакообразную смесь, состоящую из окиси кальция, кремнезема, окиси марганца; окиси магния и глинозема в соотношении 1:(0,4-0,7):(0,35-0,65) (0,04-0,2):(0,02-0, 1) и извести или известняка в соотношении к шлаку 0,2-0,6, причем в завалку вводят 0,5-4,ОХ, а в восстановительный пе- Ев риод 0,5-5,57 шнакообразующей смеси от веса шихты.1125Иэсбретение относитсяк чернойметаллургии, точнее к способам производства марганецсодержащнх сталей.Известен способ выплавки стали,содержащей марганец, характеризующийся тем, что шихту расплавляют, окисляют примеси, скачнвают окислительный шлак, наводят восстановительный. шпак, раскисляют и легируют Я .В период окисления из шнхты в первую очередь окисляются кремний и мар"ганец. В производстве марганецсодержащих сталей к концу окислительногопериода в металле остается марганецоколо 0,1 Ж, т,е. основная часть мар-. 15ганца из шихты окисляется и переходит в шлак, который скачивают и от- правляют в отвал, Для получения стали с необходимым содержанием марганца ее легируют .ферромарганцем почти 20в полном объеме необходимого коли чества марганца,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности.и достигаемому результату является способ выплавки марганецсопержащих сталей,включающий завалку, расплавление,окисление, скачивание окислительногошлака, наведениевосстановительногошлака и рафиннровку 2 .30В известном способе предлагаетсяперед выпуском металла из пени в шлакдополнительно вводить окислы легирующнх элементов, однако отсутствуетрегламентированный режим присадкиокислов (по времени и количественнымсоотношениям), а рекомендуемые окислы относятся к окислам титана и алюминия. Кроме того, в известном спосо бе в период окисления почти весь мар щганец шихты окисляется и безвозвратно теряется со шлаком.Целью изобретения является сокращение расхода марганца.Поставленная цель достигается темчто согласно способу выплавки марганецсодержащих сталей, включающему за.валку, расплавление, окисление, скачивание окислительного шпака, наведение восстановительногошпака ирафинировку, в завалку и восстановительный период вводят шпакообразующую смесь, состоящую из окислов кальция, кремнезема, окиси марганца, окиси магния и глинозема в соотношении 55Зф(0,4-0,7):(0,35-0,65):(0,04-0,2):ф(0,02-0,1) и извести или известняка в соотношении к шлаку 0,2-0,6,256причем в эавалку вводят 0,5-4,03, а в восстановительный период 0,5-5,53 шлакообразующей смеси от веса шихты.Для того, чтобы создать условия перехода марганца из шпака в металл шлак должен иметь основность не ниже 2, т.е. содержание окиси кальция в шлаке должно быть в 2 раза больше, чем окиси кремния. Поэтому оптимальное отношение окиси кальция к окиси кремния 1:(0,4-0,7), Кремний вводится в состав шпакообразующей смеси для разжижения шпака, так как в более жидкоподвижном шлаке реакционная способность окисла марганца более высокая.,Этим объясняется нижнее содержание окиси кремния 0,4. Соотношение 0,7 обусловлено основностью шлака.При соотношенйи 0,7 основность шпака понижается, окислы марганца связываются в прочные соединения н активность марганца в таких шлаках значительно ниже. Угар марганца из металла при этом увеличивается.Окислы марганца введены в шпакообразующую смесь для создания условий, препятствующих выгоранию марганца иэ шихты и переходу его в металл. Нижнее соотношение окисла марганца 0,35 обусловлено его необходимостью .концентрацией в шлаке, препятствующей реакции выгорания марганца из шихты, а верхнее - 0,65 обусловлено его агрессивностью к футеровке печи.1При более высоком содержании окиси марганца в шлаке шлак становится агрессивным, стойкость фетеровки печи нри этом уменьшается. Окись магния обеспечивает положительное влияние на основность шлака и активность окиси марганца в шлаке в присутствии окиси магния. Этим обусловлено его нижнее содержание 0,04. Верхний предел обусловлен его влиянием на жидкоподвижность шпака и его температу.ру плавления. При содержании окиси магния в шлакообразующейся смеси более 0,2 температура плавления такого шпака повышается, что приводит к понижению жндкоподвижности шлака и снижению активности окиси марганца, что снижает содержание марганца в готовом металле. Для компенсацииотрицательного влияния окиси магния в состав шлакообразующей смеси введен глинозем, обеспечивающий понижение температуры плавления шлака и повышение его жид1125256 4Соотношение шаакообразующих Цример СаО СодержаниеИп к концувосстановительного пеА 1 0 ИпО Мдо риода 0,40 0,02 0,20 0,45 0,40 0,35 0,06 0,50 0,55 0,12 0,65"О, 70 0,20 0,200,15 0,70 0,50 0,20 В//Юа 3 /4///// //,//9 П щкоподвижности. Нижнее содержание глинозема в соотношении 0,02, при повышенном соДержании более 0,1 начинают проявляться его кислотные свойства, что в свой очередь приводит к 5 снижению основности шлака.Таким образом, необходимое соотношение вводимых компонентов обусловлено их влиянием на физико-механическое состояние образующегося шлака 1 О и на процесс расхода марганца при выплавке марганецсодержащих сталей.Примеры различного соотношения окислов в шлакообразующейся смеси , для присадки 2,5 Х в завалку и 2,57. 15. в восстановительный период, приведе,ны в таблице.Таким образом, при предлагаемых соотношениях окислов в составе шлако. образующей смеси содержание марганца 2 р к концу восстановительного периода максимально.Пример.В завалочиую бадью вместе с метал лической частью шихты загружают шпа кообразующую смесь в количестве 0,5- 4,ОЖ и производят эавалку шихты. Допускается завалка на дно печи шпакообразующей смеси и затем металлической части шихты завалочной бадьи. )бПлавление: ведут форсированно с иепользованием полной мощности печного трансформатора. Окисление примесей ведут железной рудой или желеэоруднымиокатышами. Окатыши задают в печь в течение всего окислительного периода плавки. За счет плавления шпакообразующейся смеси на поверхности металла образуется шлак с высоким содержанием эакиси марганца, что препятствует окислению марганца шихты ,и переходу его в шлак.После окончания периода кипения окислительный шлак из печи полностью удаляют и нриступают К наведению восстановительного шпака из предлагаемой шлакообразующейсмеси. После расплавления шпакообразующей смеси приводят раскисление шлака молотым коксиком и (или) ферросилицием или силикокальцием. Для более глубокого раскисления шлака применяют алюминиевый йорошок или алюминиевую стружку, тем самым добиваясь более полного перехода марганца иэ шлака в металл. После раскисления металла и достижения необходимой температуры его, по необходимости, легируют ферромарганцем и плавку выпускают в ковш. Эффективность данном технологии выплавки марганцевой стали заключается в снижении потерь марганца. в окислительиый период и его содержание в металле к концу восстановительного периода.Годовой расчетный экономический эффект от применения предлагаемого способа выплавки стали, легированной марганцем, составляет 2 млн. руб.