Способ выплавки стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ин 954433(51 М.КлС 21 С 5/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытиИВ.И. Лапин, В.М. Кунгуров, В,Ф. Меркулов, Б.А. Баум,) Авторы 54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛ п Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при про производстве стали в электродуговых печах.Известен с особ производства стали и сплавов, включающий нагрев жидкого металла выше температуры структурного превращения и перемешивание расплава в процессе выдержки при этой температуре 1 .При производстве металла по данному способу перемешивание расплава обеспечивает изменение его структуры, однако организация перемешивания, например продувки газами или использования электромагнитного поля,требует дополнительных материальных затрат на установку и эксплуатацию оборудования. Кроме того, с увеличением садки печей происходит снижение эффектйвности перемешивания и ухудшение качества металлаНаиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали, включающий последовательную загрузку на подину печи окислов .металла,углеродо содержащего материала, шлакообразующих, металлошихты и расплавление металла 21 . При выплавке металла известнымспособом взаимодействие окислов металлов завалки с углеродом расплавапроисходит при температуре 14501600 С. Перемешивание расплава приуказанной температуре не обеспечивает изменения структуры расплава иулучшения качества металла.Цель изобретения - изменениеструктуры расплава и улучшение качества металла.указанная цель достигается тем,что согласно способу выплавки стали,включающему последовательную загруз ку на подину печи окислов металлов,углеродсодержащего материала, шлакообразующих, металлошихты и расплавление металла, после расплавления впроцессе нагрева расплава до температуры структурногО превращения отношение содержания углерода к содержанию кремния .поддерживают в пределах1-4 путем присадки кремнийсодержащихматериалов.25 Поддержание отношения содержанияуглерода к содержанию кремния в пределах 1-4 блокирует взаимодействиеокислов металлов завалки с углеродомрасплава в процессе нагрева до темпе ратуры структурного превращенич и954433 Результаты исследования качества металла Стношение содержания углерода к содержанию кремния в процессе наг- рева Централь- ная пористостьбалл Коли- чествопри- сажи- ваемого ферро- силиция,кг Выходгодного, Ъ Кинематическая вязкость расплава при Т = 150 С7. М10С Продол- жительностьнагрева,мин Температура начала вза- имодействияокалины с углеродом,С Способ выплав- ки Известный 4,2 63,6 8,75 1510 4,0 Предлагаемый 30 1780 0,8 3,1 24 1730 1,0 обеспечивает активное перемешивание металла нагрева, При этом интенсивно изменяется структура расплава и .повышается качество готового металла.Соблюдение отношения содержания углерода к содержанию кремния в пре делах 1-4 позволяет в зависимости от содержания углерода в расплаве определить количество присаживаемых кремнийсодержащих материалов, необходимое для затормаживания реакции10 окисления углерода в процессе нагрева,Поддержание отношения содержания углерода к содержанию кремния менее 1 приводит к повышению температуры начала взаимодействия окислов металлов завалки с углеродом расплава зна. чительно выше температуры структур-. ного превращения. Это не вызывается практической необходимостью, однако ведет к перерасходу кремнййсодержащих материалов и снижению стойкости футеровки печи.Поддержание отношения содержания углерода к содержанию кремния более 4 приводит к раннему взаимодействию25 окислов металлов завалки с углеродом в процессе нагрева расплава. Перемешивание расплава ниже температуры структурного превращения не обеспечивает изменение структуры расплава и 30 улучшения качества металла.Продувка расплава кислородом в процессе нагрева, при условии поддержания отношения содержания углерода к содержанию кремния в предлагаемых пределах, позволяет сократить продолжительность нагрева и организовать взаимодействие окислов металлов завалки с углеродом расплава после нагрева до температуры структурного преО вращения.П р и м е р. Предлагаемый способ опробывают при выплавке стали Р 6 М 5 ФЗ в другой 25-тонной электропечи. Завалку и плавление производят по известному способу, В завалку последовательно загружают окалину и трехокись молибдена в количестве 3 отвеса осадки, кокс, известняк, ферросплавы и металлошихту. В конце плавления в печь присаживают 45 ферросилиций. В процессе нагрева контролируют содержание кремния и углеродав металле и по мере необходимостиприсаживают ферросилиций для поддержания заданного отношения содержанияуглерода к содержанию кремния. Расплавнагревают до температуры структурногопревращения, составляющей для сталиР 6 М 5 ФЗ 1700 С. В процессе нагреваметалл продувают кислородом, при этомподдерживают отношение содержания углерода к содержанию кремния в указанных пределах. После начала взаимодействия окалины с углеродом измеряюттемпературу металла термопарой погружения, Доводку плавки проводят поизвестному способу, Металл разливаютв слиток 1110 кг. Слитки катают наквадрат 110 мм. Изменение структурырасплава при выплавке оценивают приизучении кинематической вязкости образцов металла, выплавленного по известному и предлагаемому способам,Качество твердого металла - по выходугодного и центральной пористости блюмов, Данные, характеризующие качество металла, приведены в таблице,Результаты исследования показывают, что предлагаемый способ выплавки обеспечивает изменение структуры и повышение кинематической вязкости расплава перед разливкой, улучшение качества стали по выходу годного и макроструктуре. Экономический эффект от применения предлагаемого способа при выплавке стали Р 6 М 5 ФЗ за счет увеличения выхода годного состава 60 руб/год.т. 600 10,40 70,0 380 10,00 72,3954433 Продолжение таблицы Способвыплавки Количест-. Продол- жительностьнагрева,мин Выходгодного, Ъ Центральная пористостьбалл во при- саживаемогоферросилиция,кг 1720 2,0 20 200 10,20 73,1 350 10,00 72,8 2,8 3,0 1720 2,7 с продувкой 0 100 10,00 73,7 4,0 1700 18 3,0 4,3 1660 15 50 3,92 64,8 4,5 Формула изобретения 1. Способ выплавки стали, включающий последовательную загрузку на по- дину печи окислов металлов, углерод- содержащего металла, шлакообразующих, металлошихты и расплавление металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью изменения структуры расплава и улучшения качества металла, после расплавления в процессе нагрева расплава до температуры структурного превращения отношение содержания углерода к содержанию кремния поддерживают Составитель Л, МагаюмоваРедактор А. Фролова Техред М. Гергель КорректорВ,Бутяга Заказ 6369/22 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССРФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Отношениесодержанияуглеродак содержанию кремния в процессе нагрева Температура начала взаимодействия окалины суглеродом, С Кинематическая вязкость расплава при Т 15 Р,С +10С в пределах 1-4 путем присадки кремний.содержащих материалов.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышеЗп ния производительности агрегата, впроцессе нагрева расплав продуваюткислородом. Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 707476, кл. С 21 С 5/52, 1978.2. Авторское свидетельство СССРР 495363, кл. С 21 С 5/52, 1974,