Способ выплавки стали

(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 1Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при выплавке стали в сталеплавильных печах.Известен способ выплавки стали в сталеплавильных печахзаключающийся в проплавлении.шихты, состоящей из металлического лома, чугуна и ванадиевого шлака, окислении, введении различных легирувицих добавок, раскислении и нагрего ве металла, его выпуске в ковш Ц.Недостатками известного способа яваются низкая степень извлечения ванадия из шлака вследствие его скачивания для удаления фосфора: загрязнение металла вредными примесями, присуствующими в ванадиевом шлаке: серой, водородом, цветными металлами; дополнительный раоход извести для ошлакования введенных со шлаком окислов.Известен также способ выплавки стали, заключающийся в расплавлении шихты, ее окислении, скачивании окислительного шлака. наведении следующего шлакаванадийсодержащим шлаком, легировании раскислении, нагреве и выпуске, металла Ы.Недостатком способа является увеличение времени плавки за счет наведения дополнительного шлака, который способствует внесению в металл вредных примесей и окисных неметаллических включений.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, добавление к кислому шлаку ванадиевого конвертерного шлака до начала окислительного периода, Шлак не скачивается до конца плавки, лишь частично переводится дачей извести в восстановительный 3К недостаткам известного способа относится необходимость исиользовагпгя чистой по фосфору и сере металлической части шихты, поскольку окислительный шлакне скачивается; большой расход извести и пофошкообразных раскислив процеСсе последующего раскисления.При таком способе ведения плавки наиболее полно используются преимушествавведения чистого от вредных примесейматериала, который частично или полюстью заменяет металлический лом,чугун и феррованадий.Использование шлакометаллическоймагнитюй фракции предложенным спосо 10 бом позволяет повысить йзвлеченйе ванадия на 2-5% по сравнению с егоизвлечением из,ванадийсодерж 1 ащего шлака,Облагораживая жидкий металл, магнит 15 ная фракция улучшает механические свойства стали и способствует снижениюзатрат на выплавку,П р и м е р . В дуговой электропечис основной футеровкой емкостью 0,5 твйплавлялась сталь 35 ФЛ. Проведею5 плавок и исполыованием ванадиевого,шлака и 5 плавок с введением шлакометаллической Магнитной фракции послескачивбйия окислительюго шлака.Ванадиевый шлак имел следующийсостав, %Ч Оу 21,5;%0 д 17,4; М 1109,6; Ре в окислах 34,0; ТОя 7,1;1металловключенйя 7,4; РОк 0,111Щокислы С 1 О, СаО, АВО, М 30 остальное. Шлакометаллическая магнитнаяфракция имела состав, %: металлическаяфаза 74%, в которой содержание С2;87,Ч 0,045; шлаковая фаза 26%,в которой содержание 0 19,6; Ге в35 ТО 8,1, РО 0,07 окислы Со 0,СаО, МО, АРО остальное.При проведении первой серии плавок(5 пл.) в печь в окислительный периодвводился.ванадийсодержащий шлак в расчетном количестве, Во второй серии пла- вок после окислительного периода искачиваиия шлака вводилась в печь магнитная фракция совместно с известьюиэ расчета получения в металле (в тойи другой серии плавок) 0,1% Ч. Рас-.кисление печного шлака йройзводилосьприсадками молотых коксина, ферросилиция и алюминиевой стружки в расчетном количестве.Средний химический состав металкаопытных плавок показан в табл. 1. Усредненные механические свойствастали, выплавленной сопоставляемымиспособами выплавки, приведены в табл. 2Иэ приведенных данных следует, чтоусвоение ванадия иэ магнитной фракции 3 726177 4телей при"переводе оКислительного шлакаВв восстановительный; термодинамическаянеустойчивость ошлакованной пятиокисифосфора, присутствующей в неудаленномокислительном шлаке, которая, распадаясь, может насыщать металл фосфором;сложность десульфурации метапла.Цель изобретения - повышение качества металла и снижение его себестоимости.йеФсэю%сцежзд.аж-;фъм,и:-.: -,1 э- .;, -Переработка конверторного ванадийсодержащего шлака предусматривает егодроблейие и отделение магнитной шлако металлйческой фракции размером до300 мм, состоящей из двух фаз шлаковой (2 О 40%) и металлической (6080%), Последняя содержит 3% С, 0,030,06% Ч, следы 81,Щ, около 0,020%Ф и около 0,04% Р. Шлаковая фаза магнитной фракции содержит: около 20%ЧО, около 15%90, около 10%МИО фоколо 5%Т 1 С, около 30%ГЕ в окислах,по 1 3%Сг О,АВ 0Сас, МО0,06% Р,Исйользование шлако металлическоймагнитной фракции позволяет расширитьприменение ванадия в производстве высококачественюго легированного металла,.увеличить коэффициент сквозного исюльзования ванадия, удешевить легиромние с"гали ванадием, получить металл схорошими физико-механическими показателями.Выплавка стали предложенным способом вю 1 ючает введение шлакометадли- окислах 37; 90 16,2; МпО 11,2;ческой фракции в сталеплавильную печь ах ф х ф .фпосле расплавления, окисление и скачиванне окислительного шлака. Введение.магнитной фракции после скачивания шла-ка обуславливается необходимостью удаления фосфора из расплавленного металла с окислительным шлаком. С другой" сторойй, момент введения этогь материала определяется необходимостью йроведения дополнительного,. кипения (перекипа) и завершения плавки без скачивания шлака до конца плавки, что необходимо для полюго восстановлены" ванадия из шлака.Магнитйая фракция вводится в печьв расчетном количестве по углеРоду иванадию в 2-3 приема. Содержащиесяв ней углерод, окислы железа, ванадияи образующийся жидкоподвижный шлак55.способствуют возбуждению дополнительного кипения, что обеспечивает болееъглубокую дегазацию металла, восста"новление железа и ванадия из окислов5 726177 6выше на 2%, содержание фосфора в ме- чительный экономический эффект в народтвлле ниже нв 50%, механические свой- ном хозяйстве, что связано со снижением ства, особенно ударная вюкость, улуч- потерь ванадия из шлаковой фазы магнив шились значительно, что обьясняется бо- ной фракции при сравнении с существуюлее низким содержанием вредных при-щим способом использования магнитной месей:; серы, фосфора, кислорода, азота. фракции,Производство ванвдийсодержащих сталей Снижение затрат на металлолом и лепредложенным способом с использованием гирование ванадием при гбдовом производ магнитной фракции от переработки кон- стве стали равном 20000 т обеспечит верторного ванвдиевого ломка дай зйа-1 О экономию 138 тыс, руб.Таблица 1 Химический состав стали, % Серия плавок см М % Р о Ма 1-яс ванадиевымшлаком/0134 Оф 56 0123 Оз 03 Ою 04 Оф 096 01008 01009 0,34 Ою 55 0,24 0,025 0,021 . Оф 98 Оэ 005 0,007 с магнитнойфракцией Таблица 2 Механические свойства Предел прочности, кг/мм Введенный компонент Пределтекучести, кг/мм Относит. сужение,% Ударная вюкость кг см/см0 -60 С Твердость НВ 33 Ванадиевыйшлак 4,2, 3,1 38,5 60;1 61,6 ., 39,8 34,4 5,6" 4,0 Магнитнаяфракция Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 607/23 Тираж 608 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, наведение и скачива-ние окислительного шлака, легироввние45 ванадийсодержашим материалом, вводимым в несколько приемов, кипение, до- водкуивыпуск, отличающий - с я тем, что, с целью повышения качества металла и снижения его себь 50 стоимости, легирование проводят мшънитной фракцией, полученной от переработки ванадиевого шлака, в расчетном количестве по углероду и ванадию с последующим нагревом и проведением дополнительного кипения металла в течение 10-80 мин, и обработкой печногошлака восстановительной смесью молотого коксика и металлических раскислителей в соотношении 1:2 по весу в количестве,2-10,0% от веса магнитной фракции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 358374, кл. С 21 С 5/52, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР