Способ рафинирования нержавеющейстали

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ846569 Сфез Сфветскнх Сфцналнстнчесннх Реслублнк(5)М. Кл.з с присоединением заявим Нов С 21 С 5/52 Государственный комитет СССР во дедам изобретений и открытий(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙИзобретение относится к металлургии стали и может быть использовано нри производстве нержавеющей стали,Широко известны способы выплавки нержавеющей стали, которые предусмат- ривают введение в состав шихты алюмосодержащих и магнезитосодержащих материалов с целью удешевления выплавки нержавеющих сталей, уменьшейия потерь хрома и улучшения качества металла. Они, основываются на улучшении шлакового режима периода плавления за счет повыаения активности окислов хрома в шлаке 111..15Однако окись магния образует с окисью хрома трудновосстановимые шпинелиды,тем савым приводя к потерям хрома, Кроме того, при исполь-, зовании магнезитосодержащих материа лов шлаки получаются гетерогенными и вязкими. Это затрудняет проведение окислительной продувки. Струя кислорода, проходя через такой шлак, значительно ослабевает и слабо перемеши вает металл, ухудшая кинетические условия протекания процесса обезуглероживания и приводя к дополнительным потерям металла и легирующих. При этом также наблюдается ухудшение30 усвоения кислорода и увеличение продолжительности плавки.Наиболее близкий по технической сущности способ рафинирования нержа- веющих сталей, включающийприсадку на подину перед завалкой извести, а также введение в состав шихты в качестве алюминийсодержащего материала желобного шлака электротермического силикоалюминия и хромсодержащик отходов и последующую окислительную продувку расплава. Соотношение желобного шлака, электротермического силикоалюминия иизвести составляет 7,80-11,70 и 14,80-24,80.кг/т шихты соответственно 21.Однако при введении желобного шлака электротермического силикоалюминия в завалку содержащиеся в нем алюминий и кремний окисляются во время плавления шихты и в период от начала продувки до начала интенсивного окисления углерода уже не несут защитных Функций по отношению к легирукааим, например, к хрому. Этот способ не позволяет использовать 100 отходов своей марки стали (например 100 Б 26) так как при окислении кремния, имею" щегося в шихте и в желобном шлаке электротермического алюминия, обра"зуется большое количестводвуокисикремния, что приводит к образованиюкислого шлака и большим потерямхрома. Невозможность использования100 отходов своей марки стали приво- .дит к повыаенному расходу дорогихмалоуглеродистых сплавов хрома,Образующаяся при окислении кремния шихты и желобного шлака силикоалюминия двуокись кремния взаимодействует с основной футеровкой печи испособствует ее повышенному износу. 0Несмотря на оптимальный составшйака по содержанию в нем А 09, всетаки часть 5 Ог взаимодействует сзакисью хрома, образуя трудновосстановимые силикаты хрома, Это обстоя- Ятельство также увеличивает потерихрома.Цель изобретения - снижение расхода малоуглеродистых сплавов хромаи сокращение потерь легирующих при 2 Оповышении стойкости футеровки плавильного агрегата.Указанная цель достигается тем.что согласно способу, включающемувведение в состав шихты хромсодержащих и алюминийсодержащих материалов, окислительную продувку расплава, в печь после расплавления 60-80шихты вводят отходы алюминиевогопроизводства, содержащие 0,1-1,0кремния, в количестве 7-15 кг/т из 30расчета получения общего содержаниякремния в шихте 0,2-0,6,1Для предохранения окисления хромав периоды плавления и начала окислительной продувки (от начала продувки до начала интенсивного обезуглероживания) в состав шихты вводяткремнийсодержащие материалы. При окислении кремния образуется двуокиськремния, которая,.взаимодействуя с 40окислом хрома, образует трудновосстанавливаемые силикаты хрома. Этообстоятельство приводит к понижениюактивности окислов хрома в шлакеи способствует переходу хрома из 4 яметалла в шлак. Увеличение добавокизвести не приводит к значительномувозрастанию основности шлака, а лишьувеличивает его количество, Крометого, наличие больших количеств дву- уфокиси кремния в шлаке вызывает повышенный износ основной футеровки печив районе шлакового пояса и ведет квозникновению аварийных ситуацийна печи. С учетом этого необходимоотказаться, т.е. исключить присадкукремнийсодержащих материалов в шихту.Однако в связи с тем, что в хромсодержащих отходах, используемых вшихте, содержится кремний, то дляпонижения активности двуокиси крем- Щния, образующейся при окислении этогокремния, необходимо вводить в составзавалки известь. Для получения шлакадостаточно основности, в зависимостиот количества хромсодержащих отходов 5 в шихте, количество извести изменяется от 3 до 12 кг/т. Минимальное, с точки зрения экономики и технологии, количество отходов своей марки стали, вводимых в шихту 0,20 кремния. При использовании 100 отходов своей марки стали максимально возможное расчетное содержание кремния составляет 0,60. Для предохранения хрома от окисления и образования известковоглиноземистого шпака в шихту необходимо вводить алюминий. Так как первичный или вторичный алюминий дороги, то алюминий вводится в виде отходов алюминиевого производства, которые содержат, :А 30-70М 9 2-5Сц с 0,5РЬ 0,025 п (0,0025 Ог 1-3ОстальноеВведение в шихту алюминиевых отходов менее 7 кг/т не обеспечивает необходимой скорости подъема температуры и не предохраняет хром от окисления. Использование алюминиевых отходов в количестве более 15 кг/т приводит к повышению содержания А 10 в шлаке более 20. В этом случае, по законам термодинамики,А 0 начинает проявлять кислотные свойства по отношению к эакиси хрома и понижает,. ее активность в шлаке, что способствует увеличению потерь хрома. Введение алюминиевых отходов ранее, чем . расплавится 60 шкхты, приводит к преждевременному окислению алюминия и отсутствию его защитных свойств по отношению к хрому. При расплавлении более 80 шкхты начинается продувка расплавакислородом, и присадка алюминиевых отходов в это время не обеспечивает восстановление хрома, окисленного в период плавления. При содержанки в алюминиевых отходах кремния в количестве более 1 наблюдается снижение эффективности использования предлагаемого способа выплавки, Получение алюминиевых отходов с содержанием кремния менее 0,1 затруднительно, ввиду наличия в них примесей кремния. Проведена серия опытных плавок по предлагаемому способу в 100 т дуговой печи при выплавке стали 08-12 Х 18 Н 10 Т.1 Выплавку ведут. следующим образом.Составшихты,: отходы своей марки стали (12 Х 18 Н 10 Т) 80; Б 13 (лом и отходы конструкционных сталей, легирован-. ных никелем к хромом ГОСТ 2787-75) 16 углеродистый феррохром (ФХ 800) 1,5, никель 1,5; известь 1,0. Расчетное содержание элементов в шихте, :Сг 15, 05М 9,551 0,48116870 7 117063 15 96683. 5 96694 20 116940 10 90,1 .120 0,20 35 60 93,1 0,60 80 15 85,4 0,80 90 30 50 89,2 0,50 94,3 40 0,45 70 40 формула изобретения Составитель Л. БаркевичТехредМ:,Рейвес Корректор М. Пожо Редактор М. Дылын Заказ 5379/36 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 После расплавления 70 шихты на жидкий расплав задают 1200 кг отходовалюминиевого производства. Продувкурасплава кислородом начинают при1560 С и ведут по известной технологии. Шлак спускают самотеком от начала интенсивного обезуглероживания Использование предлагаемогоспо- ЗО соба рафинирования нержавеющей стали обеспечивает по сравнению с известными способами снижение расхода мало- углеродистых сплавов хрома на 5- 10 кг/т; сокращение потерь хрома эа З 5 . планку на 2-3 кг/т; экономию кремний- содержащих ферросплавов в количестве 8=10 кг/т; повьзаение стойкости футеровки и снижение расхода заправочных материалов (магнезита),Способ рафинирования нержавеющейстали, включающий введение в состав . 4шихты хромсодержащих и алюминийсодо момента увеличения скорости окис:ления хрома. Доводку и легированиеметалла осуществляют по действукщейтехнологии. Результаты отдельных плавок приведены в таблице. сдержащих материалов, окислительнуюпродувку расплава, о т л и ч а ю -щн й с я тем, что, с целью снижения расхода малоуглеродистых сплавов хрома, сокращения потерь легирующих и поведения стойкости футеровки.плавильного агрегата, в печь послерасплавления 60-80 шихты вводятотходы алюминиевого производства,содержащие 0,1-1,0 кремния, в коли-.честве 7-15 кг/т,Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 655726, кл. С 21 С 5/52, 1979.2. Еднерал Ф.Н. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.,Металлургиздат, 1963, с. 212-213.г