Способ выплавки стали и сплавов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22. 0179 (21) 2717495/22-02с присоединением заявки Мо(51)М, Кл,з С 21 С 5/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ 15 Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали и сплавов в элек- тропечах.Известны способы производства 5 стали и сплавов, заключающиеся в нагреве жидкой стали в печи до температуры структурного превращения расплава и выдержке плавки при этой .температуре 1 и 2. 10Однако при производстве стали и сплавов по известным способам разливка перегретого металла приводит к увеличению его газонасыШенности и ухудшению качества.Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что металл после расплавления, нагрева и раскисления 2 выдерживают 20-30 мин с последующим снижением его температуры к выпуску. Охлаждение металла до температуры вы- пуска производят под шлаком 3).Однако охлаждение металла под сло ем шлака в печи имеет ряд недостатков . Во-первых, скорость охлаждения расплава незначительна, что не обеспечивает к моменту выпуска сохранение структуры расплава, полученной при его на-ЗО греве и выдержке. Во-вторых, малая скорость охлаждения приводит к замерзанию шлака на поверхности металла, " что увеличивает продолжительность плавки. Шлак в процессе выдержки и охлаждения обогащается окислами магния и кремния. Обработка металла шлаком при выпуске ухудшает качество металлаЦель изобретения - сохранение вь; - сокотемпературной структуры расплава перед разливкой и улучшение качества металла а также увеличение скорости охлаждения и повышение стойкости футеровки печи. Укаэанная цель достигается тем, что охлаждение металла до температуры выпуска после выдержки при температуре структурного преврашения производят после скачивания шлака, а новый шлак наводят при температуре выпуска.Кроме того, в металл присаживают 10-200 кг/т металлоотходов данной марки стали и сплава и (или) вводят не- расходуемую металлическую болванку и выдерживают ее в металле без оплавлейия, и (или) металл перемешивают.Наводка нового шлака при температуре выпуска обеспечивает обработку773084 Свойства твердого металла при комнаткой температурев Кинематическаявязкость при1550 С, Ч. 10м /с Содержание серы в гото вом металлеВ кг Известный0,017Предлагаемый0,010 7.875 15,7 60,6 7,902 20,2 83.1 7.905 19.5 82.5 7.73 8,70 5 кг/т металлошихты10 кг/т металлошихты200 кг/т металлошихты250 кг/т металло- шихты 8.75 0.009 7.901 21.2, 83.4 8.72 13 0,011 25 8.73 7.78 7 907 20 5 83 0 0.0120,010 36 7871 14.4 58,7 металла при выпуске высокоосновным шлаком и улучшение качества металла.Охлаждение металла до температуры выпуска без шлака придает процессу охлаждения гибкость благодаря возможности эффективного использования различных приемов, ускоряющих его, что повышает стойкость футеровки печи.Введение в металл в процессе охлаждения без шлака 10-200 кг/т металлоотходов данной марки стали или спла. ва, предварительно выплавленных с О нагревом и выдержкой при температуре структурного превращения, увеличивает скорость охлаждения и сохраняет струк туру расплава, полученную при выдерж.ке. 1 Использование для охлаждения металлоотходов, выплавленных по способам,. не обеспечивающим изменение. структуры расплава при выплавке, ликВидиру- ет высокотемпературную структуру рас- ф плава и не обеспечивает улучшение качества металла.Присадка менее 10 кг/т металлоот- ходов экономически нецелесообразна. Присадка более 200 кг/т Металоотхо- . 33 дов увеличивает время их проплавления, что приводит к ликвидации высокотемпературной структуры расплава.Введение в ванну нерасходуемойметаллической болванки и выдержкаее Зо в металле без оплавления позволяет .быотро охладить металл, повысить стойкость футеровки печи и сохранить высокотемпературную структуру расплава. Оплавление металлической бол- у 5 ванки в процессе выдержки ее в металле.ликвидирует высокотемпературную структуру и ухудшает качество металла.Перемешивание расплава в процессй охлаждения без шлака эффективно уве-,4 О личивает скорость охлаждения до тем- . Прием, ускоряющий Скорость охлаждение распла- охлаждева ния,фС/мин пературы выпуска и обеспечивает сохранение высокотемпературной структуры расплава перед разливкой. П р и м е р , Способ осуществляют при выплавке стали 18 Х 2 Н 4 МА в 25-тонной дуговой электропечн. Шихта состоит из отходов хромоникельмоли 6 деновых и углеродистых сталей, а также металлического никеляВ конце плавления производят дефосфорацию металла, присаживают 15 кг/т 45%-ного ферросилиция и продувают металл кислородом,до заданного в марке содержания углерода и температурц расплава 1730 С. Металл раскисляют, легируют хромом и молибденом, вццержнвают 30 мин при температуре 1730 ОС, скачивают шлак и охлаждают с чистым зеркалом. В процессе охлаждения, отдельно или совместно в различных комбинациях, в металл присаживают отходы стали 18 Х 2 Н 4 МЬ, райее выплавленные по пред-. лагаемому способу, погружают в металл на 5 мин.слиток весом 3,5 т, перемешивают металл с помощью электро магнитного поля (ЭИП), При температуре выпуска наводят шпак из извести и плавикового шлака и выпускают плавку в ковш. Металл разливают в слитки весом 3,5 т. Слитки прокатывают на блюминге. Определяют кинематическую вязкость, плотность и механйческие свойства деформированного металла.В таблице приведены результаты испытаний, характеризующие сохранение высокотемпературной структуры расплава перед разливкой и качество металла. Металл, выплавленный по данномуспособу, имеет меньшую склонностьк усадке. Содержание серы в готовомметалле снижается на 40,773084 Продолжение таблицы Свойства твердогометалла при комнатной температуре Прием, ускоряющийохлаждение расплава Скоростьохлаждения,фС/мин Содержание серы в готовом металлеЪ Кинематическаявязкость при1550 С, у 10,м /с д,% чф,% Слиток 3,5 тЭИП 20 кг/т металлошихты + ЭИП Слиток 3,5 т+ ЭИП 10 кг/т металло- отходов + слиток 3,5 т+ ЭИП 8 . 7.6 8 . 7 4 7. 900 7,904 21.1 198 83,5 83.1 0.008 0.009 15 22 8.71 0.011 0.009 7,900 19,2 81,1 7.906 20.8 82.9 20 877 22 38 8.73 О. 012. 7. 905 20. 0 83. 4 Формула изобретения Составитель А. ЩербаковРедактор В. Романенко Техред Н. Ковалева Корректор М. Шарошиг Заказ 7432/32 . Тираж 608 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патентф, г. УжгоРод, ул, Проектная, 4 Результаты исследования качестваметалла показывают, что предлагаемыйспособ выплавки обеспечивает улучшение качества металла эа счет сохранения высокотемпературной струк-туры расплава перед разливкой. Увеличение скорости охлаждения обеспечивает повышение стойкости футеровки печи, делает способ приемлемым для практического использования,особенно на печах средней и большой емкости,Экбномический эффект от применения лредлагаемогоспособа,при вып-лавке стали 18 Х 2 Н 4 ИА из-эа уменьшения нормы головной обрези на первом переделе на 2 составляет 1,5руб/т. 1,. Способ выплавки стали и сплавов, включающий расплавление, нагрев, раскисление, выдержку и охлаждение металла до температуры выпуска, о тл и ч а ю ш, и й с я тем, что, с целью сохранения высокотемпературной.структуры расплава перед разливкойи улучшения качества металла, ох-; Щ .леждение металла до температуры выпуска после выдержки при температуре структурного превращения производят после скачивания шлака, а новый шлак наводят при температуревыпуска,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и .й с я тем, что, с целью увеличения скорости охлаждения и повышения стойкости футеровки печи,в металлприсаживают 10-200 кг/т металлоотхо"дов данной марки стали и сплава.и(или) вводят нерасходуемую металлическую болванку и выдерживают еев металле без оплавления и (или) меУталл перемешивают.35. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 9 1308607,кл. С 21 С 7/00, опублик, 1973. 40 2. Авторское свидетельство СССР Р 621735, кл, С 21 С 5/52, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР 9 460299, кл. С 21 С 5/52, 1975.