Способ выплавки ванадийсодержащих сталей

ОП ИИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республикц 663728 К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВМ лнительиое к авт, свид-в 2) Заявлено 20.0 и Ю с присоединением з 5 5 осудерстееиный кометет СССР оо делам изобретеикй и открытей. Родионов, Б, В, Бо 2) Авторы изобретения ок и Ф, С. Раковск Государственный специализнрованный трест по ремонтумонтажу технологического оборудования и сооруженийи наладочным работам "Уралцветметремонт") Заявитель 54) СПОСОБ ВЫПЛАВ АДИИСОДЕРЖАШИХ СТ, со- евом 1 плавки ванадиевыхых печах, включаю 1Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке ванадийсодержащих сталей в сталеплавильных йечах;В современном машиностроении дпя изготовления деталей и конструкций, работающих в условиях повышенных статических и знакопеременных нагрузок, широко применяются ванадийсодержащие стали.Существующие способы выплав диевых сталей предусматривают зование легируюших ванадиевых и метода прямого легирования путем восстановления ванадия из окислов держащихся в конверторном ванади шлаке.Однако эти способы не обеспечивают производства необходимого объема ванадиевых сталей из-за ограниченных ресурсов легирующих материалов и высокой стоимости их.Известен способ вьсталей в электродугов 8(21) 2581741/22-02 (51 ший введение для легирования конверторного ванвдиевого шлака 11В процессе плавки окислы ванадия изшлака восстанавливаются углеродом,кремнием и марганцем металла и специально вводимыми восстановителями (углерод, кремний; алюминий), при этомвосстановительный ванадий переходит вметалл, легируя его.Однако такой способ прямого легирования стали ванадием с использованиемконверторного шлака характеризуетсяналичием в конверторном шлаке большогоколичества балластных окислов (до 207 оокиси кремния), ведет к значительному 15расходу шлакообразуюших и образованиюбольшого количества печатного шлака,что затрудняет процесс плавки, Существованне ванадия в конверторном шлаке втрехвалентной форме в виде отдельной,сложной, тугоплввкой, многокомпонентной фазыванадиевого шпинелида, затрудняет и удлиняет процесс восстановттения ванадия из-за возникающих при этомкинетических и диффузионных торможений и требует применения сильных раскиспитепей например кремния; кроме того, окислы железа вшкапа находятся в прочных соединениях с окислами кремния, что затрудняет восстановление железа.,Поэтому дпя достаточно полного восстановления ванадия (до 85-90%) необходимо применение сильных раскиспитепей и период восстановления не менее 20 мин, Кроме того, ресурсы ванадиевого конверторного шлака в стране ограничены, а стоимость ванадия в нем достаточно высока - 3,5 руб за 1 кг;Вместе с тем метод прямого восстановпения позволяет использовать дпя пегирования сталиванадием и другйе ванадийсодержащие материалы, например ванадиевый шпам.ЮВанадиевый шпамявпяется побочнымпродуктом процесса обогащения пяти.- окиси ванадия и представляет собой сыпучий материал следующего химического состава вес%, 11 02,0 4 03до 1,0; И 0 до 0,5; МфО 2,0-3,0;, Р 4 005 003; УО 60-80окислы железа остальное.Бель изобретения - снижение стои-"мости стали. Зго достигается тем,. что пегироиание проводят ванадиевым шпамом вводимым в заливку ипи и окиспитепьныйпериодплавки в смеси с молотым углесодержащим материалом и известью в соотношении 10: (0,8-1,5): (0,4-1,5).Исследования показали, что ванадиевыйшпам по сравнению с ванадиевым конверторным шлаком имеет низкое содержание балластных окислов; высокое - содержание окислов железа; ванадийЬ шпаме вследствие его высокой окиспенности окиспен до пятивапентного состояния, окислы ванадия в шпаме -в виде твердого раствора -сокиспами жеп еэа.Углерод в смеси осуществляет восстановление жепеэа-и частично ванадия,Присадки известняка необходимы дпябыстрого образованияшпака и устранения вредного влияния окислов железа,содержащихся в шпаме на фучеровкупечй.П р и м е р. Сталь 35 ФЛ выплавляют в полуторатонной эпектродуговой печи с кислой футеровкой, Ванадиевый -шпам и количестве 40 кг на тонну вводят в эавапку в смеси с порошком коксаФормула. изобретенияСпособ выплавки ванадийсодержаших сталей, икпючаюший ппавпение, окиспитепьный период, рафинировку и пегирование расплава введением ванадийсодер- Фжащих материалов, о т и и ч а ю щ и йс"я тем, что с цепью снижения стоимос- ти стали пегирование проводят ванадиевым шпаком, вводимым и заввпку 5 11 39 39 юв 45 и известняком в соотношении 10; 1,0: 0,4, После расплавления в печи образуется жидкоподвижный сп."божепезистый шлак, под которым идет активноекипение металла, После затухания кипения металл раскиспяют, выпускают изпечи в ковш и разливают по формам.Продолжительность плавки, расходэлектроэнергии и Иосстановитепей не отличается от серийных плавок, выплавленных с применением феррованадия, Механические свойства металла, определенные на пробах, взятых с раэпивки, находятся на уровне серийного метаппа,Содержание ванадия в стати 0,11%. Усвоение ванадия из ванадиевого шлама90%.Различие в химическом и минерапогическом составе позволяют осуществитьпроцесс восстановления окислов ванадиевого шлама быстрее и эффективнее, чемокислов ванадиевого конверторного шпака, так квк отсутствие прочных соединений окислов железа с окислами кремниясущественно улучшает условия восстановления окислов железа; восстановление ванадия из: его пятиокиси осуществляется значительно легче, чем из трехвапентного состояния, что позволяет использовать в качестве основного восстановителя углерод, Углерод позволяет избежать. переокиспения шлака и металла и/устраняет необходимость раскиспенияшлака большими количествами ферросипиция. Это уменьшает количество шлакав печи, улучшает шпакообразовайие иснижает затраты на пегирование.Практическое отсутствие балластныхокислов не требует присадок большогокопичества шпакообразующих дпя их ошпаковвния, уменьшая количество шлака,снижаярасход электроэнергии и повышаяусвоение ванадия металлом,Экономия от внедрения способа выппавки стали за счет только замены стандартного феррованадия ванадиевым шпаком составит около 6,0 руб. на 1 тжидкой стали,663728 Составитель Л. МагаюмоваРедактор Л. Лашкова ТехредЛ. Алферова КорректорИ, Муска- ".У. -Заказ 2925/22 Тираж 652 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 или в окислительный период плавки всмеси с молотыми углеродсодержащимиматериалами и известью в соотношении 10:(0,81,5): 0,4-1,5),Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР Мо 538374, кл, С 21 С 5/52, 1976,