Способ выплавки стали в дуговых печах

(19) КЦ(11) (51) 5 С 21 С 5 5 чщлЭтар ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕНТУ 2 57) Сущность:выпускают из пема, никеля, меди,0,003 - 0,007%, пводят послеколичестве 0,3высоту слоя пениой 1,10 - 1,45ремени плавки. 1 способ характеречи с суммарныммышьяка 0,15ричем металлилроллавления 50 -- 0,9 массы жстого шлака лдлины дуги в ттабл,ро- зота скрап в90 Ьд Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам 21) 5024943/О22) 31.01 9246) 15.10.93 Бю75) Гавриков Н.ВСинельников ВА,Стеблов АБ.; ПичЗатоковой ЮАЗ73) Тарасов Ви54) СПОСОБ ВПЕЧАХ л. Ма 37-38Попов АВ.; Тарасов ВА.;Паршин ВА.; Феоктистов Ю.В;угин В.В.; Угаров АА; Гаркуша В.М.;еличенок Б Ю.ктор АлексеевичЫПЛАВКИ СТАЛИ В Д Х н тем, что мсодержанием- 0,3096 изованные ока7596 массыидкого металлоддерживаютечение 0,75 -45 50 55 Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговых печах,В настоящее время широкое распространение получают стали для холодной объемной штамповки, особенно при холодной осадке стандартного образца на 75 Я первоначальной высоты группа 75).Известен способ выплавки стали для холодной объемной штамповки включающий выплавку стали в сверхмощной дуговой печи с завалкой металлиэованных окатышей, плаеление, окислительный период, доводку и выпуск,Недостатком способа является низкая пластичность металла,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали для холодной объемной штамповки в дуговых печах, включающий завалку шихты, плавление. присадку металлизованных окатышей, окисление под слоем пенистого шлака, доводку. выпуск.Недостаток способа состоит в том, что металл выпускали из печи с повышенным содержанием азота более 0.007. Повышенному содержанию азота способствовало поздняя присадка металлиэованных окатышей, а также не своевременная наводка активных пенистых шлаков. В результате укаэанных причин расплав имел воэможность насыщаться азотом до пределов, превышающих 0,007 фь, отрицательно влияющих на пластичность стали.8 первом случае, когда шлак еще не сформирован, окатыши не присаживают, а мощные длинные дуги оголяют поверхность ванны, что дает воэможность контактировать жидкому металлу с атмосферой печи, насыщая расплав азотом,Во втором случае высота пенистого шлака не обеспечивала полного экранирования длинных дуг, Электрический разряд дуги способствовал иониэации атомов азота, приводя также к повышенному насыщению расплава азотом.Укаэанные недостатки отсутствуют в предлагаемом изобретении. При использовании предлагаемого решения увеличивается пластичность стали в холодном состоянии при осадке нв 75 О первоначальной высоты стандартного образца и повышается бездефектная деформация при осадке до 80-90 О высоты стандартного образца. Поставленная цель достигается тем, что металл выпускают иэ печи с суммарным содержанием хрома, никеля, меди, мышьяка 0,15-0,30 О и азота 0,003-0,007, причем металлиэованные окатыши вводят после проплавления 50 - 757 ь массы скрапа 5 10 15 20 25 30 35 40 в количестве О.З - 0,9 массы жидкого металла, а высоту слоя пенистого шлака поддерживают равной 1,10 - 1,45 длины дуги е течение 0,75 - 0,90 времени плавки,Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы за счет металлизованного сырья и активных пенистых шлаков с заданными выше параметрами получить низкое содержание цветных примесей и азота, что даст возможность повысить бездефектную деформацию заготовок,Пределы суммарного содержания хрома, никеля, меди и мышьяка (0,15 - 0,30%) выбраны исходя иэ наиболее эффективного их влияния на увеличение пластичности стали, Получение примесей менее 0,15 не эффективно, так как это потребует повышенного использования металлизооанных окатышей, увеличит длительность плавки, что отрицательно повлияет на экономику производства, Получение стали с содержанием цветных примесей более 0,30 также не эффективно, так как это приведет к снижению величины бездефектной деформации, Что касается азота, то выбранные пределы показали наилучшие резуль;аты, Получение стали с содержанием менее 0,003 оь азота требует дополнительных технологических приемов плавки, что приводит к увеличению длительности плавки и снижению производительности. Что касается получения стали с содержанием азота более 0,007 О, то такое содержание повышает хрупкость стали и снижает пластичность.Количество присаживаемых окатышей (0,3 - 0,9) от массы жидкого металла позволяет во взаимодействии с низким содержанием азота получать достаточно пластичный металл. Присадка окатышей менее 0,3 массы жидкого металла даже при условии содержания азота в расплаве 0,003% не обеспечивает нам необходимую пластичность металла, Что касается количества присажиеаемых окатышей более 0,9 от массы жидкого металла, то такое увеличение окатышей практически не приводит к сниже нию цветных примесей ниже нижнео пределаНачало присадки окатышей после проплавления 50-75; массы скрапа нами выбрано исходя из условий эффективного плавления их эа счет необходимого количества жидкой ванны, Присадка окатышей ранее, чем проплавление 50;ь массы скрапа не эффективно. так как недостаточно еще количество жидкого металла, окатыши скапливаются, свариваются и длительность плавления их увеличивается. Если присаживать окатыши позже, чем расплавилось 75 оь массы скрапа, то мы оголяем дугами рас2001120 асааа ю 76 ъо .45 ,"0 ,г 7 озО.еО г С 1 ОС массы скражидкого меого шлака 45 длины ду 1 и плавки, а суммарным еди, мышьярем обьс к" с) рис кс водк талл 07% плав, который дополнительно насыщается дзотом, кроме того увеличиваем время плавления окатышей.Высота слоя пенистого шлака должна быть такой, чтобы закрыть длинные дуги и не допустить поглощение расплавом атмосферного азота, В случае, если высота пенистого шлака будет менее 1,10 появляется возможность насыщения расплава азотом, более 1,45 приводит к спуску самотеком больших количеств шлака и. как следствие, выноса нерасплавленных металлизированных окатышей.Время наведения пенистых шдаков выбрано на основе практических данных, дающих наиболее эффективные результаты, Если наводить пенистый шлак позже 0,75 времени плавки, то это не эффективно так как появляется возможность для насыщения расплава азотом, Если же наводить пенистый шлак ранее, чем 0,90 времени плавки. то в этот период плавки шлакообразующие скапливаются, что приводит к нарушению технологического процесса, так как температура металла снижается и не обеспечиваег нормальные условия для создания эффективного пенистого шлака,Таким образом, реализация предложенных технологических приемов плавки позволит резко увеличить пластичность стали и повысить выход годного металла при бездефектной деформации стандартного образца на 80 - 90% его первоначальной высоты,Пример осуществления способа, В 100 т-ю дуговую печь на "болото" загрузили 0,5 Формула изобретения ОВ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВЫХ ГгеЧАХ П ущественно для холодной и горячей ной штамповки, включающий эагрузрапа шлакообразующих, плавление, ддку металлизованных окатышей, ене под слоем пенистого шлака, до выпуск, отличающийся тем. что ме- ЗРс 7 ВЭННЫЕ ОКатЫШИ ПРИСажИВа 1 От т кокса, 1,5 т извести и 60 т скрапа, Затем включили печь на расплавлене на 15 ступень По израсходовании 10 тыс,квт,ч.электроэнергии печь переключили на 19 5 ступень, а через 2 мин на 22 ступень иначали подавать кислород с расходом 500 м /час, Одновременно включали газозкислородные горелки на 12 мин, Затем по мере накопления жидкого металла расход 10 кислорода увеличили до 1000 м /час, Порасплавлении 75 скрапа начала подавать металлиэованные окатыши. Всего присадили 50 т. Скорость подачи изменяли от 10 до 80 т/час, Температуру металла поддержива ли в пределах 1600 - 1620 С, При проплавлении 75 аскрапа наводили пенистый шлак присадками извести, кокса, плавикового шпата, Высоту пенистого шлака поддерживали на уровне 1,10 - 1.45 длины дуги в течение 0,75 - 0,90 време 11 и плавки, При достижении содержания углерода в расплаве 0,20 кислород отключали, металл нагревали до 1660 С, отбирали пробу на химанализ металла и газа и металл выпуска ли в ковш, Анализ пробй показал, что суммарное содержание на выпуске хрома, никеля, меди и мышьяка состдвило 0,20%, содержание азота - 0,004%. Были проведены эксперименты с использованием значе ний параметров и по прототипу. Результатыэкспериментов приведены в таблицу.(56) Разработка и внедрение технологии про 11 зво 1;ст 1 а стал для холодной объемной штамповки с использованием металлизо ванных окатышей, Бюллетень НТИ 41 У 1, 1"ч.10. 1990. после проплавления 50 - 75 па в количестве 0,3 - 0,9 массы талла. высоту слоя пенист поддерживают равной 1,10- 1, ги в течение 0,75 - 0,90 време выпускают металл иэ печи с содер:канием хрома, никеля, м ка 0,15 - 0,30% и азо;а 0,003 - 0