Способ переплава легковесной металлошихты

Сааз Советских Социалистических Республик( ) ВЯЖИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 6 Ц Дополнительное к(61) М. КлС 21 С ПРИСоЕа (23) Приор нением зая ретвеяиый комитетСССРелам изобретенийи открытий тет по Дп 669.187.25(088.8) публиковано 0504,79. Бюллетень Р 6 13 Дата описания 05.04,79 икова(71) Заявитель Днепропетровский орде металлургический 4) СПОСОБ ПЕРЕПЛАВА ЛЕГКОВЕСНОЙ МЕТАЛЛОШИХТЫ Изобретение относится к методам получения легированных шихтовых слит ков путем переплава в электродуговых печах легковесной Металлошихты, главным образом стружки и мелкоФракционных металло-абразивных отходов - продуктов абразивной обработки слитков и заготовок из легированных сталей и сплавов.Легковесную металлошихту из-за малой ее плотности переплавляют, как правило, с подвалками, причем она при переплаве значительно угорает 11),Переплав стружки легированной стали в электродуговых печах сопровождается значительным угаром ее, составляющим около 6 и более, что связано, главным образом, с окислением ее кислородом воздуха, контактируюкой в рабочем Оцессе переплааб че че сл ествле требуе го обор выпла печах,нпом прия магнитной ся применедования. ки шихтовойкоторый мо- едлагаемого кционных мев легированны ением из нихтальные деФинты (например аются и сбра с отходами обу в аход периодихту вводятпроизвоплавки со щего с разогретой струж пространстве печи в про .ва.Переработка мелкофра талло"абразивных отходо сталей связана с извлеч только Н 3. и СО 2, ос цитные легирующие элеме И, 7, Мо, Сг) не извле сываются в отвал вмест переработки. Трудового Красного Знамениститут Наличие абразивного материала в мелкоФракционных металло-абразивных отходах, имеющего температуру плавления свыше 2000 С, не позволяет прос тым переплавом отходов в электро- дуговой печи полностью расплавить при обычных температурах сталеварения, равных 1600-1700 ОСв связи с образованием при этом тугоплавкой шлакометаллической массы, не выходяще из печи.Известен способ получения легированной стальной заготовки, по которому металло-абразивные отходы подверга ют предварительной магнитной сепара- ции с целью отделения тугоплавкойразивной части отходов от металлиской, и затем отделенную металлискую часть переплавляют в шихтовые итки 33,Однако для асущ сепарации отходов ние дополнительно Известен способ болванки в электро жет служить протот решениямиЦ,По данному спос металло-абразивные дят окислительныйскачиванием шлака, причем перед скачиванием металлический расплав перегревают на 150-250 С выше температуры плавления шихты и выдерживаютпри этой температуре 10-40 мин,При этом окисляются Я 1, Ип, Сг,Ге в отходах. Полученные окислыразбавляют тугоплавкую шлакометаллическую массу и снижают температуруее плавления, а перегрев металла нао150-250 С выше температуры ее плавления позволяет уменьшить вязкость Юшлака и увеличить извлечение легирующих элементов из шихты. Однако необходимость проведенияокислительного периода плавки и опера ции скачивания шлака, а также значительный перегрев металла, составляющий 150-250 С выше температуры плавления металлошихты,увеличивают времяплавки и снижают стойкость футеровки 20печи,Кроме этого, по данному способуокисляются легирующие элементы (Ип,Сг и др,) и железо, что не позволяетрационально использовать для переплава,металло-абразивные отходы дорогостоящих нержавеющих быстрорежущих сталей и сплавов, содержащих дефицитныелегирующие элементы.Цель изобретения - разработка способа переплава в электродуговых печахлегковесной металлошихты, состоящейиз стружки и мелкофракционных металло-абразивных отходов и содержащейдефицитные легирующие элементы (Сг,М 1, И, Ч, Мо, Со),позволяющегоустранить вышеуказанные недостаткиизвестных способов и получать легированные шихтовые слитки с высокими практически полным извлечением всехлегирующих элементов и железа в процессе переплава, а также снизитьобщий угар металлошихты.Поставленная цель достигается тем,что в электродуговую сталеплавильнуюпечь загружают стружку легированных 45сталей и сплавов по мере ее проплавления и совместно с последней порциейстружки первой завалки и каждой последующей подвалки равномерным слоемна поверхность отдельной заваленнойстружки вводят смесь, состоящую измелкофракционных металло-абразивныхотходов легированных сталей и сплавов,флюсующего реагента и раскислителя,взятых в весовом соотношении 1::(0,2-0,5):(0,03-0,07), в количестве15-20 от общей массы заваленнойстружки. При этом удельный расходсмеси сохраняется постоянным на единицу массы свежеэаваленной стружки.После проплавления всей массы зава-60ленной в печь шихты полученный расплав металла перегревают на 60100 С выше температуры плавленияметаллошихты и выдерживают при этойтемпературе 5-10 мин. В качестве флюсующего реагента при переправе вольфрамсодержащей шихты используют магнезит, песок и шамот, а при переплаве легированной металлошихты, не содержащей вольфрам, Флюсующим реагентом служит известь или известняк.В качестве раскислителя применяют 45 или 65-ный Ферросилиций,П р и м е р. Для получения легированных шихтовых слитков, например, группы Б, используют стружку группы Б, содержащую 17-20 Сг и 8-13 Й 1 , остальное железо и примеси и мелкофракционные металло-абразивные отходы, содержащие 50 металла, группы Б, остальное абразивный материал в виде корунда (А 0 О ) и 5-7 масел и эмульсии.2 3В электродуговую сталеплавильную печь с магнезитовой футеровкой загружают вначале стружку и в конце завалки совместно с последней порцией закаливаемой грейфером стружки вводят равномерным слоем смесь, состоящую из мелкофракционных металло- абразивных отходов (120 кг/т), извести (50 кг/т) и дробленного до фракции 0-30 мм 45-ного ферросицилия (б кг/т), Если масса .стружки первой завалки составляет 10 т, то укаэанную смесь берут в количестве 120 10 + 50 10 + б 10 = 1760 кг.Печь закрывают сводом, опускают электроды и начинают вести процесс проплавления шихты. После проплавления завалки производят первую подвалку следующим образом. Загружают в печь стружку и затем с последней порцией подваленной стружки вводят равномерным слоем смесь, состоящую из мелкофракционных металло-абразивных отходов (120 кг/т), извести (50 .кг/т) и ферросицилия (б кг/т). Если масса стружки первой подвалки составила, например, 5 т, то указанную смесь берут в количестве 120 5 + 50 5 + б 5 : 880 кг. После проплавления первой подвалки произвоцят вторую подвалку в таком же порядке и составе, что и на первой и т.д. После наплавления в печи требуемой массы металла полученный расплав перегревают на 60- 100 С выше температуры плавления металлошихты, При необходимости производят окончательное раскисление металла и шлака обычным способом, После выдержки расплава в перегретом состоянии в течение 5-10 мин металл сливают в ковш для разливки в легированные шихтовые слитки.При использовании для переплава вольфрамсодержащей шихты, например, стружки из мелкофракционных металло- абразивных отходов быстрорежущих сталей в качестве флюсующего реагента используют песок и магнезит или шамот и магнезит и процесс переплава655727 6 среду, уменьшающую доступ кислорода воздуха к разогретой стружке. Формула изобретения Составитель Л. ВеревкинаТехред Л,Алферова Корректор О. Билак Редактор Н. Вирко Эаказ 1459/21 Тираж 652 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 производят в таком же порядке, каки в вышеприведенном примере.Как показали промышленные испытания, такой способ переплава легковесной металлошихты, имеющий огромную поверхность контакта с газовой и шлаковой фазами в рабочем пространстве печи, позволяет снизить общий Угар. стружки на 25 (с 6-12 до 4,5- 9,0) и уменьшить угар легирующих элементов. Например, при переплаве стружки группы Бсодержание хрома в готовом металле увеличивается в среднем с 16,20 до 17,9, а при переплаве стружки быстрорежущей стали содержание вольфрама в готовом металле увеличивается в среднем с 5,65 до 6,53. Кроме этого, при переплаве легковесной металлошихты по предложенному способу полностью извлекаются в металлический расплав все легирующие элементы и железо из мелкофракционных металло-абразивных отходов легированных сталей. При этом не . требуется проводить окислительный период плавки, скачивать шлак и перегревать расплав на 150-250 С. Это дополнительно позволяет сократить длительность плавки и увеличить стойкость футеровки печи. Достигнутый положительный эффект обаясняется тем, что мелкофракционные металло-абразивные отходы в сме- . си с флюсующим реагентом и раскислителем при указанном порядке и количестве введения их в печь и совместном переплаве их со стружкой при расплавлении образуют легкоплавкой шлак, в котором легко осаждается металлическая составляющая отходов, и интенсивно выделяющийся иэ них восстановительный газ. Образующийся жидкоподвижный шлак на различных горизонтах плавящейся шихты растекается по поверхности стружки и образующемуся металлическому расплаву, защищая разогретую стружку и расплав металла от.контакта с кислородом воздуха. Выделяющийся же восстановительный газ при плавлении отходов дополнительно создает вокруг плавящейся стружки защитную 5 Способ переплава легковесной металлошихты на легирОванные шихтовыеслитки в электродуговых печах, включающий порционную загрузку стружкии мелкофракционных металло-абразив ных отходов легированных сталей исплавов, флюсующего реагента и раскислителя, расплавление шихты и доводку расплава по температуре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения угара стружки и увеличе"ния степени извлечения легирующихэлементов из отходов, отходы, флюсующий реагент и раскислитель смешивают в весовом соотношении сосответственно 1:(0,2-0,5);(0,03-0,07) ивводят в печь равномерным слоем наповерхность стружки совместно споследней порцией вводимой в печьстружки первой эавалки и каждой последующей подвалки в количестве 1520 от общей массы заваленной стружки и с одинаковым удельным расходомна единицу массы свежезаваленнойстружки, и после проплавления всеймассы заваленной в печь шихты полу ченный расплав металла йерегреваютна 60-100 С выше температуры плавления металлошихты и выдерживают приэтой температуре 5-10 мин.Источники информации, принятые 35 во внимание при экспертизе1. Месяц В.М. и др. Переплавстружки легированных сталей и сплавов в слое синтетического шлака. Сбтрудов,ВНИИПавтомета 1 Вторичныечерные металлы, М., Металлургия,1971, вып. 4,с.69.2. Кудинов Д,Ф. Ильин Н.И, Исследование по окусованию и использованию мелкофракционных металлоотходов,Сб. трудов ВНИИПвтормета Вторичные черные металлы, 1974, вып, 1,с. 82 - 85.3. Авторское свидетельствоР 342918, кл, С 21 С 5/52, 1969.4. Авторское свидетельствоМ 357235, кл, С 21 С 5/32, 1972.