Способ выплавки титаносодержащей стали

ОО 103 ООВЕТСЙИХФЮЛМйЩОЕЬМИН ае оо ИЭОБРЕ АН(71) Сибирский ордена ТРудового Краного Знамени металлургический интут им. Серго Орджоникидзе и Восный филиал Института черной металлургии .(56) 1. Крамаров А.Д. Производстали в электропечах. М "Металлургия", 1969, с. 275-288,2. Гудим В.А. и др. О рациональной техйологии плавки нержавеющихсталей в дуговой электропечи. Сборнаучных трудов ЧелябинскОго политехнического института, 1975, Нф 163,с. 74-79. ститоч" ство н виде ввеля. УДМфОТВЕННЦЙ НОМИТЕТ ОООРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ(54) (57) 1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ТИТАН- СОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ, включающий плавление хромсодержащей шихты, обезугле" роживание расплава продувкой кислородом, присадку в ванну охлаждающих . и легирующих добавок, введение раскис,лителей, выпуск металла со шлаком илегирование титаном в ковше, о т л ис- ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повышения степени усвоения титана, из ковша удаляют 60-907. шлака, после че-. го вводят титансодержащне материалы в ковш и продувают металл инертным газом или азотом.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что продувку проводят ф с интенсивностью 0,005-0,05 м/т,ми в течение 3-10 мин,3. Способ по и. 1; о т л и ч а вник щ и й с я тем,.что титансодержащие материапы в измельченномодят6в ковш в струе газа-носитИзобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки кислотоупорной, нержавеющей или другой стали, легированной титаном, 5Известен способ выплавки стали легированной титаном, например нержавеющей, включающий расплавление в электрической печи хромсодержащей шихты, обезуглероживание расплава, присадку охлаждающих и легирующих добавок, раскисление шлака для восстановления из него окисленного хрома и марганца, скачивание шлака и наведение нового шпака высокой основно сти, после чего металл легируют титаном. Легирование титаном производят либо в печи, либо в ковше во время выпуска плавки, усвоечие титана составляет обычно около 502 1, 20Недостатками данного способа являются наличие тяжелой ручной операции скачивания шлака, недостаточная степень восстановления хрома и марганца 25 из шлака, обусловленная слабым переме шиванием шлака и металла, неизбежные попутные потери металла со шлаком при полном скачивании его гребками.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ выплавки титансодержащей стали, включающий расплавление хромсодержащей шихты, обезуглероживание расплава продувкой 35 кислородом, присадку в ванну охлаждающих и легирующих добавок, введение раскислителей, выпуск металла со шлаком и легирование титаном в ковше. Титансодержащие материалы присажива ют в ковш предварительно или во время выпуска 2 .В этом способе отсутствует опера ция скачивания шлака и связанные с ней потери металла, степень восста новг.ения хрома из шлака повышается за счет энергичного перемешивания металла и шлака во время выпуска плавки иэ печи в ковш. Плавка сокращается на 30-50 мин. 50Однако малоосновный шлак, получаю щийся после операций обезуглероживания и раскисления, интенсивно окис ляет титан, который взаимодействует с кремнеземом шлака. Усвоение титана 55 получается низким 46-547, встречаются и более нестабильные результаты 35"54 Х. Цель изобретения - повышение степени усвоения титана.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки титан- содержащей стали, включающем плавление хромсодержащей шихты, обезуглероживание расплава продувкой кислородом, присадку в ванну охлаждающих и легирующих добавок, введение раскислителей, выпуск металла со шлаком и легирование титаном в ковше, из ковша удаляют 60-90 Ж шпака, после чего вводят титансодержащие материалы в ковш и продувают металл инертным газом.или азотом.Продувку проводят с интенсивностью 0,005-0,05 м 5/т.мин в течение 3- 10 мин.Титансодержащие материалы вводят в измельченном виде в ковш в струе газа-носителя.Повышение степени и стабильности усвоения титана металлом обеспечивается перемешивание металла путем про дувки инертным газом или азотом. Введение в металл титансодержащих материалов после выпуска, несмотря на необходимое перемешивание продувкой газом, уменьшает взаимодействие титана со шлаком вследствие уменьшения поверхности контактаметалла и шлака, исключает его окисление кислородом атмосферного воздуха. Кроме того, в ходе обработки металла в ковше шлак остывает, что делает его более инертным. Удаление части печного шлака из ковша (60-907) уменьшает количество окислов, которые могут реагировать с титаном (например ЯЮ ), так как масса печного шлака при одношлаковой технологии выплавки высокохромистых сталей обычно весьма велика. Это дополнительно повышает усвоение титана. Удаление части шлака может производиться любым из известных способов, например сливом шлака через носок ковша или сифонным устройством.вакуумного или эжекционного типа.Удаление из ковша менее 607 шлака из-эа малой основности шлака не га рантирует достаточно низкого угара титана. Удаление более 907 шлака технически трудно осуществить. без потерь металла и, кроме того, при этом в малой степени ошлаковываются нитриды титана, выделившиеся в металле.Огтимальные параметры продувки (3-10 мин с интенсивностью 0,0051126611 ВНИИПИ Заказ 8642/20 Тираж 539 Подписное Филнал ШШ ффБатеатф, г.Уззород, ул.Проектная, 4 0,05 м ./т.мин) установлены опытным3путем при условии полного растворения титана и достаточно высокого его .усвоения без чрезмерного охлаждения металла в ковше, чтобы обеспечить нормальную его разливку, При этом следует учитыватьи емкость ковша,При времени продувки более 10 мин с интенсивностью более 0,05 м /т.мин снижение температуры металла в ковше 10 превышает 60 град и затрудняется нор-, мальная разливка, титан из введенных титансодержац 1 их материалов успевает не только полностью раствориться и равномерно распределиться в объеме 15 ковша, но и в значительной мере окислиться за счет взаимодействия с окислами шпака и футеровки ковша. В больших ковшах (емкость более 100 т) при интенсивности продувки более .- 20 0,05 м/т.мин возможны выбросы металла из ковша. При продувке менее 3 мин с интенсивностью менее 0,005 мз/т мин не гарантируется полное растворение титансодержащих материалов и равномерное распределение титана в объеме овша. 30П р и м е р 1. В 40-тонной дугорой электропечи расплавили шихту с расчетным содержанием хрома 147. и никеля 107. После продувки кислородом металл содержал 0,067. углерода1057 хрома. Для охлаждения металла Нрисадили. отходы стали Х 18 Н 10 Т и необходимое по расчету количество феррохрома, Металл и шлак раскисгили добавкой 700 кг Ферросилиция маркиС40 и через 30 мин выпустили плавку в ковшъ. Из ковша слили через носок примерно 807. шпака, добавили на шлак 50 кг гранулированного алюминия для егс дополнительного раскиеления, за тем присадили в ковш 500 кг ферротитана,с содержанием титана 707 и про" дули шеталл в течение 6 мин аргоном через Фурму погружения типа "ложный стопор с интенсивностью 0,01 нм /мин.50й 3 получено 45 т нержавеющей етали Х 18 Н 9 Т следующего состава,7.: С 0,07,Мп 1,06, Бд 0,47; Р 0,030; Я 0,018;Сг 18,19М 9,6, Тд 0,55.Усвоение титана составило 707П р и м е р 2. При выплавке тойже марки стали в тех же условиях (про- .дувка с теми же параметрами), но судалением примерно 60/ шлака из ковшаусвоение титана составило 557.П р и м е р 3. При удалении 907шлака и аналогичной продувке усвоение титана составило 757, но при сливе шлака было потеряно 0,4 т металла,количество нитридов в готовой сталипри исследовании микрошлифов оказалось примерно на 207 выше среднегоуровня.П р и м е р 4. В одной из плавок,при сливе шлака на 757 и интенсивности продувки 0,005 м /т мин в течение 3 мин усвоение титана составило557., концентрация титана в объемековша выравнялась неполностью (0,45;0,53 и 0,6 17 титана в первом, втором и третьем кусте полученных слитков соответственно). В изломе затвердевшей глыбы ковшевого шлака обнаружены остатки нерастворившихся кусков)ферротитана,П р и м е р 5. При продувке с интенсивностью 0,05 мЭ/тмин в течение10 мин растворение титана и усреднение его концентрации были полными,но усвоение титана составило только557., температура в ковше снизилаеьс 1590 до 1530 С. В связи с понижен 0ной температурой металла при разливкекачество поверхности слитков быпо хуже, чем при оптимальной температуреразливки 1540-1570 С.В сравнении с известным способомпри выплавке стали по предлагаемомуспособу получается более высокое истабильное усвоение титана за счетперемешивания металла продувкой инертным газом, азотом или воздухом уменьшения количества шлака(удаляется60-907. шпака) и его неизбежного охлаждения в ковше во время растворения титана, вследствие чего он становится более инертным. Степень усвоения титана повышается с 35-543 До55-757