Способ выплавки стали в электродуговой печи

(9) 21 С 5/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРКф 394437, кл, С 21 С 5/52, 1970.Авторское свидетельство СССРР 781217, кл. С 21 С 5/52, 1979.(54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ, включающий расплавление металлошихты, присадку ванадийсодержащего шлака, рафинирование расплава, раскисление и выпуск, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения интенсивности и степени извлечения ванадия из шлака, ванадийсодержащий шлак присаживают в зонудействия дуг при удельной мощностипечи 250-400 кВт/т, а раскислениешлака осуществляют вне зоны действиядуг при удельной мощности печи 100150 кВт/т.Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки ванадийсодержащих сталей в электродуговых печах.Цель изобретения - повышение интен.5 сивности и степени извлечения ванадия из шлака в металл.Длятого, чтобы ванадий из ванадиевого шлака быстрее и полнее переходил в металл, необходим прямой контакт ванадиевого шлака с металлом, поэтому необходимо присаживать его на "зеркало" металла.Составляющие основу ванадиевого шлакатугоплавкие ванадииныешпинелиды 15 начинают плавиться при 1750 С. Поэтоо му ванадийный шлак совместно с известью, которая снижает активность кремнезема и способствует переходу ванадия в металл, лучше всего присажи вать в зону действия дуг, где температура выше 3000 С. При этом необоходимо подводить достаточно высокую мощность, так как одновременно с температурным воздействием улучшаются 25 и кинематические условия образования жидкоподвижного шлака потому, что высокомощные дуги, обладая динамическим усилием, способствуют перемешиванию расплава. 30Если подводить мощность меньше 250 кВт/т, то динамическое и температурное воздействие дуг оказывается недостаточным для быстрого протекания процесса образования жидкоподвижного З 5 шлака, При мощности более 400 кВт/т скорость процесса шлакообразования увеличивается незначительно, а рост расхода электроэнергии вызывает дополнительные затраты, 40Для того чтобы раскислители использовались наиболее эффективно и повышалась степень извлечения ванадия, присаживать их надо на сформиро" вавшийся жидкоподвижный шлак. Кроме 45 того, чтобы уменьшить их потери изэа испарения, нельзя их вводить в зону действия дуг,Процесс взаимодействия таких раскислителейркак кремний и алюминий с 50 окислами, наиболее полно протекает при невысоких температурах. В ре-зультате воздействия высоких темпе" ратур в зоне электрических дуг на смесь ванадиевого шлака и извести и 55 взаимодействия с известью происходит образование ванадатов и ферритов кальция с уменьшением температуры плавления шлака. Поэтому во время присадки раскислителей мощность, вводимую в печь, необходимо уменьшить.Как показали проведенные опытные плавки, уменьшение вводимой мощности менее 100 кВт/т приводит к замедлению процесса перехода ванадия в металл. Если вводить мощность более 150 кВт/т, то температура шлака начинает резко подниматься и снижается эффективность использования раскислителей и степень извлечения ванадия.П р и м е р, В состав завалки вводят чугун (60 кг/т), злектропечной лом (2 А, 3 А, 700 кг/т), легированные отходы (300 кг/т), содержащие хром и молибден. Плавление ведут на первой ступени напряжения. После расплавления 907. шихты присаживают в печь известь (20 кг/т), а после полного расплавления отбирают пробу на полный химический анализ, замеряют температуру и начинают окислительный период. Окисление углерода ведут с помощью присадок железной руды (12 кг/т). За период окисления удаляют не менее 0,207. углерода. После получения 0,853 углерода шлак иэ печи полностью удаляют, Затем при включенной печи бросковой машиной присаживают в печь ванадиевый шлак (15 кг/т) и известь (33 кг/т) в зону действия дуг. В этот период вводят 1 в печь мощность, равную 350 кВт/т. После получения жидкоподвижного шлака (через 6 мин) вводимую мощность снижают до 125,0 кВт/т и присаживают в печь на периферийную часть ванны раскислители: порошкообразный алюминий и ферросилиций (2 кг/т и 4 кг/т соответственно). В это же время расплав продувают аргоном (500 м/ч) в течение 3 мин. После этого доводят плавку по химанализу и температуре. Перед выпуском в ковш присаживают 0,5 кг/т алюминия и плавку выпускают. Скорость перехода ванадия иэ шлака в металл оценивают по количеству ванадия, перешедшего в металл через 10 мин после момента окончания присадки раскислителей, для чего отбирают пробы металла перед присадкой ванадиевого шлака и через 10 мин после присадки раскислителей.Результаты отдельных плавок пред ставлены в таблице.%/мин Длительностьперемешивания аргоном,мин Мощностьпри присадке раскислителей,кВт/т Иощностьпри присадкеЧшл, и СаОкВт/т Плавка По известному спо- собу 75 76 10 180 200 80 24 480 200 90 360 300 93 15 140 94 12 100 250 92 19 400 150 Составитель А. ПруссТехред А.Бабинец Корректор В. Гирняк Редактор Н. Яцола Заказ 6505/29 Тираж 552ВН 1 ШПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из таблицы предлагаемыйспособ обеспечивает по сравнению с 30известным повышение интенсивности истепени извлечения ванадия из шлакав металл на 40 и 18% соответственно.Проведенны опытные плавки стали9 Х 2 МФ (см. таблицу) показывают, чтостепень извлечения ванадия из шлакапри легировании стали ванадием попредлагаемому способу составляет воптимальном варианте (плавка 4) 93%. 0,015 0,018 0,022 0,017 0,025 0,023 0,025 а степень извлечения ванадия по базовому варианту (плавка 1) 75%, Массовая доля ванадия в стали 9 Х 2 ИФ равна 0,10-0,20% или в среднем 0,15%. Остаточный ванадий (ванадий иэ шихты) равен 0,04%. Массовая доля ванадия в ванадиевом шлаке составляет 10%.Годовой экономический эффект от внедрения в производство предлагаемого способа выплавки стали в количестве 35 тыс,т. составит 34,3 тыс.руб.