Способ продувки легированногорасплава

11 п 8 Ю 834 ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕНИЯ К АВ з ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.03,79 (21) 2736336/22-0 Ч 1 лзС 21 С 5/52 С 21 С 7/00 единением заявкивударствеииый иомит СССР(45) Дата опубликования описания 07.03.81 669.187,25, И. Бородин, С. И, Б Б. С, Петров, Е, И. В, П, Ш Московский ор рдена Трудового Красыстров, А юрин, А. иряев и И ена Октя ого Знам В.ив Ф, Вишкарев, А.Д. Костюк, С, С, С И, Тетерин рьской Революци ни институт стали(71) Заявитель лазов-,) Спо РОДУВ 20 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке низкоуглеродистых нержавеющих сталей.Известны способы обезуглероживания высоколегированной стали путем продувки расплава кислорода с последующей продувкой смесью кислорода и углеводородсодержащего газа 11..Применение данного способа продувки позволяет получать технический эффект лишь при выплавке ограниченного сортамента нержавеющих сталей, При продувке легированного расплава до содержания углерода 0,087 о и ниже скорость поступления углерода в металл за счет диссоциации газа соизмерима со скоростью обезуглероживания, что приводит к затягиванию процесса рафинировки и, как следствие, к повышению угара легирующих.Способы продувки легированных расплавов с вводом в металл кислорода и нейтрального газа (например, аргона) позволяют снизить потери легирующих при получении низкоуглеродистых сталей, причем значительного эффекта добиваются при проведении циклической продувки с поочередным вводом кислорода и нейтрального газа в одну и ту же зону металла с многократным повторением цикла 2. ГИРОВАННОГО РАСПЛАВА Недостатками известного способа являются относительно низкая производительность рафинировочного агрегата, высокий угар легпрующпх и расход нейтрального 5 газа, вводимого в зону продувки кислородом. Относительно низкая производительность агрегата связана со снижением скорости окисления углерода, вызванном как охлаждением реакционной зоны аргоном и 10 торможением тем самым транспорта углерода и кислорода на межфазные реакционные поверхности, так и уменьшением последующих при применении аргона, не успевающего нагреваться до высоких темпе ратур и, следовательно, незначительно увеличивающего границы раздела фаз при расширении,Снижение скорости окисления углеродаи, как следствие, удлинение плавки, приводит к росту угара легирующих.Высокий расход аргона обусловлен необходимостью частичной компенсации снижения коэффициентов массопереноса реагентов при применении относительно холодно го аргона и повышения производительностиправильного агрегата за счет интенсификации массообменных процессов прп увеличении межфазных реакционных поверхностей.Относительно низкая производительность З 0 агрегата и высокие угары легирующпх и60 65 расход аргона при использовании известного спосооа продувки легированного расплава ооусловливают высокую себестоимостьвыплавляемой стали,Цель изобретения - разработка способапродувки легированного расплава, позволяющего существенно снизить себестоимостьвьшлавляемой стали.11 оставленная цель достигается тем, чтоцентральный газ вводят на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 - 2,5раза,Осуществление способа производят следующим образом,Б жидкий расплав, содержащий хром,никель, марганец, углерод, серу, фосфор подают сверху или сбоку технический кислород в течение 3 - 8 с. После истечения указанного времени подачу кислорода прерывают, а в расплав вводят в течение 8 - О саргон, причем зона ввода аргона находитсяниже зоны ввода кислорода в 1,5 - 2,5 раза.,алее процесс повторяют циклически доп.учения в расплаве требуемого содержания углерода. 11 ри кратковременной обраоотке металлической ванны одним кислородом часть кислорода остается в зоне первичных реакции в форме раствора или жидких окислов железа, марганца и хрома, которые не успевают ассимилироваться шлаком.11 ри вводе аргона под зону продувки кислородом происходит нагрев окружающимимассами металла инертного газа со значительным увеличением межфазных поверхностен при расширении последнего, а в зоне первичных реакций на предварительнонагретых пузырьках аргона с большой поверхностью раздела, как при наличии вакуума, происходит премущественное окисление углерода за счет растворенного кислорода и кислорода, содержащегося в жидких окислах.Развитие окислительных процессов с участием предварительно нагретых нижнимислоями металла пузырьков аргона не сопровождается снижением скорости обезуглероживания, вследствие сохранения высоких значении коэффициентов массопереноса реагентов в условиях высоких температур. 3 а счет создания благоприятных условии для преимущественного окисления углерода при применении предлагаемого спосооа расход аргона может быть сокращеноез снижения скорости обезуглероживания.11 овышение относительной скорости обезуглероживания при сокращении расхода аргона приводит к росту производительностиплавильного агрегата и снижению угара легпрующих компонентов расплава,При вводе аргона в зону, расположенную ниже зоны ввода кислорода менее чем в 1,5 раза, участвующий в реакциях аргон не успевает в достаточной мере прогреваться,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 что не способствует улучшению условий протекания реакции обезуглероживания и не приводит к существенно новому механическому эффекту. Ввод аргона в зону, расположенную ниже зоны ввода кислорода более чем в 2,5 раза не отвечает конструктивным особенностям агрегатов с нижним подводом дутья, а в случае верхней подачи дутья вызывает дополнительный износ футеровки под воздействием циркулирующих масс металла.П р и м е р. В дуговой печи после расплавления металл имеет следующий состав, %: Сг 17, М 10, С 0,5, Мп 0,5, 50,02, Р 0,020. Продувку расплава начинают чистым кислородом до содержания углерода приблизительно 0,15% . Далее расплав продувают циклически с поочередным вводом аргона и кислорода в течение 5 с. Кислород вводят в ванну, например, с помощью расходуемой фурмы на глубину 200 мм. При заглублении фурмы на 400 мм подачу кислорода отключают и начинают продувку одним аргоном. В дальнейшем цикл повторяется, Подачу аргона на глубину 400 мм можно также осуществить с помощью повышения его давления в магистрали, например, с 5 до 10 ати. В этом случае глубина проникновения струи аргона в расплав увеличится в 2 раза, что будет соответствовать заданной величине глубины ввода аргона в расплав. Интенсивность подачи кислорода и аргона составляет соответственно 1 нм/т мин и 0,2 нм/т мин. Время подачи смеси составляет 20 мин. После окончания рафинировкп расплав имеет следующий состав, %: Сг 14, Ы 9,8, С 0,03, Мп 0,10, Ь 0,020, Р 0,020,Ожидаемый технико-экономический эффект от применения заявленного объекта составит примерно 1 млн. руб. при выплавке низкоуглеродистых нержавеющих марок сталей в количестве 100 тыс. тонн в год,Таким образом, предлагаемый способ продувки легированного расплава позволит существенно снизить себестоимость выплавляемой низкоуглеродистой стали за счет повышения производительности плавильного агрегата, снижения угара легирующих и расхода нейтрального газа при введении последнего на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 - 2,5 раза.Формула изобретенияСпособ продувки легированного расплава, включающий поочередный цикличный ввод кислорода и нейтрального газа, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости выплавляемой стали, нейтральный газ вводят на глубину, большую глубины ввода кислорода в 1,5 - 2,5 раза.810834 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель Л. Магаюмова Корректор О. Тюрина Техред А. Камышннкова Редактор С. Титова Заказ 503/4 Изд. Мо 237 Тираж 634 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 1. Авторское свидетельствоЛй 448907 кл. С 21 С 7/00, 1972. СССР 2, Авторское свидетельство СССР М 458591, кл. С 21 С 7/00, 1972 (прототип).