Способ выплавки вольфрамсодержащей стали

(23) Приоритет -Опубликовано 30.05.82. Гесудлрстееаа кфмлтет СССР пф делам лзебретеник и етармтийта опубликования описания 05.06.82 Ю. А. Кулалаев, Ф. Ф. Валеев, В. Д. Дашевский,.Ю. Г. Адельшин . И. Останин, А. И. Никулин, М, К. Закамаркин, В. М.,Кунгу)ов.,и А. П. Васильевф ф(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩЕЙ СТА 1Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства сталей, легированных вольфрамом и выплавляемых в буровых электросталеплавильных печах.Известен способ выпла вки стали 5 18 Х 2 Н 4 ВА методом переплава легированных отходов с применением кислорода, по которому расплавляют невольфрамсодержащие легированные отходы, продувают расплав кислородом, полностью скачивают окис- о лительный шлак и проводят рафинирование металла и последующее его легирование 1.В способе исключается использование вольфрамсодержащих отходов с целью извле. чения вольфрама и ограничена возможность 15 удаления фосфора, что увеличивает трудоемкость производства и стоимость стали.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки вольфрамсодержащей стали, включающий завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислитель- ного шлака, рафинирование и выпуск 2 . 2Недостаток способа - использование раскислителей для восстановления легирующих элементов из шлака, что не позволяет производить дефосфорацию металла, Этим способом нельзя выплавлять вольфрамсодержащие конструкционные стали с низким содержанием фосфора. Цель изобретения - повышение степени извлечения вольфрама из шихты, снижение расхода ферросплавов и содержания фосфора в стали.Поставленная цель достигается тем, что в способе выплавки вольфрамсодержащей стали, включающем завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислительного шлака, рафинирование и выпуск, вольфрамсодержащие отходы и завалку присаживают на поверхность металлошихты и после расплавления 40 - 60% шихты производят окислительную продувку расплава путем многократного повторения поочередного ввода кислородосодержащего газа в шлак и металл до получения в последнем 0,05 - 0,20% углерода и достижения температуры 1650 - 1750 С.5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Формула изобретения При этом после окончания окислительной продувки производят частичное раскис- ление окислительного шлака коксом или ферросилицием,Введение вольфрамсодержащих отходов в завалку позволяет использовать их в максимальном количестве, Присадка их на верх металлошихты способствует уменьшению угара вольфрама, так как в другой электропечи расплавление верхних слоев завалки происходит при более высокой температуре жидкого металла по сравнению с частью завалки, лежащей на подине,Начало продувки расплава до расплавления 40/О шихты приводит к увеличению угара металла с дымообразованием. В случае продувки после расплавления 60/о шихты ухудшаются температурные условия дефосфорации металла,Поочередная продувка шлака и металла обеспечивает необходимые условия протекания реакций обезуглероживания и дефосфорации. При продувке шлака повышается его температура, усредняется состав, увеличивается кратность обмена шлака на поверхности металла за счет вспенивания, Продувкой металла обеспечивается его нагрев, повышение окислен ности, усреднение состава ванны и необходимая скорость окисления углерода. За счет этого в металле получают низкое содержание углерода и фос. фора при сравнительно небольшом угаре вольфрама. При содержании в металле к моменту окончания продувки 0,05 - 0,20 О/о углерода и 1650 - 1750 С создаются благоприятные условия для восстановления вольфрама из шлака.В случае содержания углерода более 0,20/о и температуре металла 1650 - 1750 С отмечается переход фосфора из шлака в металл. При продувке металла до содержания углерода менее 0,05/о происходит эрозия футеровки печи, ухудшается качество стали. Продувка до 1650 в 17 С способствует переходу легирующих элементов из шлака в металл при сохранении низкого содержания фосфора в металле. При температуре менее 1650 С ухудшаются условия перехода легирующих элементов из шлака в металл.При температуре более 1750 С увеличивается переход фосфора из шлака в металл. Ухудшаются условия ведения плавки и охлаждения металла до температуры выпуска.Частичное раскисление окислительного шлака перед смачиванием увеличивает извлечение вольфрама и других легирующих элементов из металлошихты. Глубокое раскисление шлака восстанавливает и фосфор.Скачивание окислительного шлака с последующим рафинированием металла обеспечивает низкое содержание фосфора в стали до конца плавки и ее высокое качество. Способ реализуется следующим образом.Способ опробован при выплавке стали 18 Х 2 Н 4 ВА в двадцатипятитонной электропечи. В завалку на верх металлошихты присаживают 150 - 350 кг/т отходов групп Б - 13. После расплавления шихты на 40 - 60 О/о в печь вводят 30 - 50 кг/т извести и, не прекращая плавления, начинают продувку металла кислородом при помощи футерованных огнеупорной обмазкой "грубки диаметром 3/4 дюйма. В первый момент кислород вводят в шлак и продувают его до вспенивания и схода самотеком через порог рабочего окна печи. Затем трубку погружают в металл и продувают его до признаков вскипания ванны, после чего кислород снова вводят в шлак и доводят его до вспенивания. Многократным повторением цикла продувки получают в расплаве 0,05 - 0,20 О/о углерода, менее 0,010/о фосфора при 1650 - 1750 С. Для поддержания основности шлака и обеспечения его количества в ходе продувки вводят известь. На некоторых плавках шлак перед скачиванием раскисляют небольшими присадками кокса и ферросилиция. После удаления окислительного шлака отбирают пробу металла на полный химический анализ, наводят новый шлак из извести и плавикового шпата с одновременным науглероживанием металла молотым коксом и доводкой стали по химсоставу присадками соответствующих раскислителей и ферросплавов. Окончательно сталь раскисляют кусковым алюминием в количестве 1,0 кг/т, В процессе опробования способа варьировали различными параметрами.Выплавка стали 18 Х 2 Н 4 ВА по предлагаемому способу позволяет получать в готовом металле содержание фосфора 0,006 - 0,1010 О/о. Усвоение вольфрама из вольфрам- содержащих отходов шихты составляет 50 - 60/,. За счет использования вольфрама из отходов уменьшился расход ферровольфрама на 3 - 7 кг/т. Использование предлагаемого способа при выплавке конструкционных вольфрамсодержащих сталей позволяет применять до 500 кг/т Сг-Ж-Н содержащих отходов при достаточно высоком коэффициенте извлечения вольфрама, что обеспечивает получение значительного экономического эффекта,1. Способ выплавки вольфрамсодержащей стали, включающий завалку шихты с вольфрамсодержащими отходами, расплавление, присадку извести, окислительную продувку, удаление окислнтельного шлака, рафинирование и выпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения вольфрама из шихты, снижения расхода ферросплавов и содержания фосфора в стали, вольфрамсодержащие отходы в за931755 Составитель А. Прусс Редактор С. Юско Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Заказ 3666/32 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 45валку присаживают на поверхность металлошихты и после расплавления 40 - 60 о/о шихты производят окислительную продувку расплава путем многократного повторения поочередного ввода кислородосодержа 1 цего газа в шлак и металл до получения в последнем 0,05 - 0,20/в углерода и достижения температуры 1650 - 1750 С.2. Способ выплавки вольфрамсодержащей стали по п, 1, отличающийся тем, что 6после окончания окислительной продувкипроизводят частичное раскисление окислительного шлака коксом или ферросицилием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 1. Поволоцкий Д. Я. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов, М., Металлургия, 1974, с. 246 - 247.2. Авторское свидетельство СССРМо 435285, кл. С 21 С 5/52, 1974.