Способ выплавки низколегированной стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СеветскивСоциалистическихРеспублик 111960272(ф 1 М Кд 3 С 21 С 7/06 Государственный комитет СССР по делаи изобретений и открытий(23) Приоритет 53 УДК 669.183.2 з гб 69,141,2413 (088.8) Опубликовано 23,09.82, Бюллетень Йо 35 Дата опубликования описания 2 3. 09. 82 Н,Ф. Бахчеев, В.Ф. Коротких, Г.В. Чернушкин,В,Ф. Сарычев, В.М. Тарасов, А.И. АгарыаевВ.И, Чеботарев и В.И. Фролов(72) Авторыизобретения ВСЕСОИЗИА Я НАТЕЦТЦ 0 ТЕХНИЧЕСКАЯ на Трудового им. БМВЖОПййн аМагнитогорский дважды ордена Ленина и орд Красного Знамени металлургический комбина(54 ) СПОСОВ ВЫПЛАВКИ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке. низколегированных . сталей в мартеновских печах.Известен способ получения стали, включающий вьптлавку ее в мартеновской печи, раскисление в печи кремнием, выпуск в ковш и,окончательное раскисление в ковше силикомарганцем,11 ).Недостатком такого способа является высокий угар раскислителей, обусловленный вводом их в печь и отсутствием их предварительного подогрева.Известен способ выплавки низко- углеродистых нержавеющих сталей,. включающий выплавку низкоуглеродистого желеэохромистого полупродукта, смешениеего с среднеуглеродистой сталью, содержащей. никель и хром, . дальнейшее обеэуглероживайие металла до получения заданного содержания углерода )2). Недостатком данного способа является трудность его осуществленияиз-за большого числа технологических операций, строгой регламентации во времени процессов получения полупродукта и расплава среднеуглеродистой стали.Известен способ выплавки стали,включающий загрузку в печь металлошихты и никеля, при котором производят предварительное раскислением.талла, после чего в ванну вводятФеррохром, либо хром вводят в кипящую ванну с последующим раскислением стали 3).Недостатком указанного способаявляется высокий угар раскислителей и хрома.. Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки ниэколегированной стали,включающий загрузку в печь металлошихты, ее подогрев, заливку чугуна,продувку металла кислородом, введение никеля, силнкохрома, силикомарганца, выпуск металла в ковш.При выплавке стали по известномуспособу уменьшается угар 41 .25 К Недостаткам иэвестнбгб способаотносятся большие потери никеля,особенно при выплавке стали с высокой интенсивностью продувки металла кислородом. Это обусловлено тем, 30 что никель вводят в печь вместе сметаллошихтой, а при интенсивной продувке в шлак выносится большое количество капель металла, в которых содержится растворенный в нем никель, Значительная часть шлака вместе с содержащимся в нем металлом удаляется иэ печи и с ним безвозвратно теряется никель. Кроме того, интенсивная продувка ванны кислородом резко сокращает продолжительность плавления и доводки, при этом никель не успевает раствориться полностьк в металле и часть его остается в печи в.нерастворенном виде.Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей процесса путем снижения рас- хода никеля.ГПоставленная цель достигается . тем, что согласно способу, включающему загрузку в печь металлошихты, ее подогрев, заливку чугуна, продувку металла кислородом, введение никеля, силикохрома, силикомарганца, выпуск металла в ковш, никель, силикохром и силикомарганец вводят в ковш в виде подогретой до 500-800 С смеси при весовом соотношении компонентов 11,21,9):5-8):2-4 ) после наполнения металлом 25-50 объема коггша.Растворение никеля в металле при вводе его в ковш обеспечивается благодаря тому, что силикохром и силикомарганец при растворении в металле выделяют тепло, которого оказывается достаточно для растворения никеля. Этому также способствует тот Факт, что смесь никеля и Ферросплавов вводится в ковш в подогретом виде с температурой 500-800"С. Цаж- ным с точки зрения растворения никеля является момент ввода смеси никеля и Ферросплавов в ковш. Момент ввода смеси в ковш после его заполнения на 25-50 высоты ковша соответствует оптимальной массе, обеспечивающей растворение никеля,так как тепло, выделяемое при растворении силикохрома и силикомаравца, приходится не на всю массу плавки, а только на ее часть. Вместе с тем эта масса металла предотвращает застывание смеси, а последующий выпуск остальной части металла обеспечивает равномерное распределение никеля по высоте ковша в объеме металла.Оптимальность соотношения смеси никеля, силикохрома и силикомарганца с точки зрения полного растворения никеля в металле определена на основании опытных плавок в индукционной печи. При этом смесь вводится в металл, имеющий температуру 1600 С. После выдержки в течениев10 мин отбирают пробы металла для определения содержания в них никеля,Результаты анализа сравнивают с расчетным содержанием никеля в стали,Растворимость никеля в металлепри различном соотношении его в сме си с силикохромом и силикомарганцемпредставлена в табл. 1.Таким образом, оптимальным весовым соотношением никеля, силикохрома и силикомарганца в смеси являет ся 1.,2-1,9): (5-0): (2-4), Отступле.ние от этого соотношения приводитк потерям никеля эа счет того, чточасть его не растворяется в металле.15 на опытных плавках определяют,что оптимальным с точки зрения полного растворения никеля и равномерного распределения его в металлеявляется ввод смеси при заполнении 20 ковша металлом на 25-50 его высоты. При этом содержание никеля определяется в ковыевой пробе ( в середине разливки У и в пробе, отобран -ной при отливке последнего слитка 25 металла. Полученные результаты срав -нивались с расчетным содержаниемникеля в металлетабл. 2).Отклонение содержания никеля вковшевой пробе и пробе последнего З 0,слитка по сравнению в расчетным приведено с табл. 2.При температуре смеси ниже 500 Сполного растворенйя никеля в металле при вводе его в ковш при указанных параметрах не достигается. Вместе с тем повышение температуры болеечем 800 С нецелесообразно, так каков процессе нагрева Ферросплавов доболее высокой температуры наблюдается повышенные угар хрома и крем ния (табл МРастворимостьникеля в металлеи угар хрома и кремния при различныхтемпературах подогретых ферросплавов представлены в табл. 3,П р и м е р. В двухванную печь за 45гружают металл, после прогрева шихты в печь заливавт чугун. Общий весосадки составляет 300 т. После заливки чугуна начинают продувку металла кислородом с интенсивностью8000 м/ч, За 10 мин до окончанияпродувки в ванну присаживают медь.Продувку металла прекращаютпри содержании углерода в металле 0,07,после чего плавку выпускают из пе,чи в ковш при 1605 С. При заполнении ковша металлом на 40, в неговводят смесь, состоящую из 1,6 гникеля, 6,5 г силикохрома и 3,0 гсиликомарганца, Смесь никеля и 60 ферросплавов вводят в нагретом до720 С состоянии. В результате получают сталь следувщего состава,вес, : углерод 0,09; кремний 0,98;марганец 0,72, хром 0,74; никель 65 0,63: медь 0,47.960272 Таблица 1 При проведении олытно-промышленного опробЬвания установлено, что потери никеля по сравнению с известным способом при вводе его в печь снижаются на 100 кг на каждой плавке. Отклонение содержания никеляв металле посравнению срасчетным, % Весовое соотношениеникеля, силикохроман силикомарганца всмеси Экономический эффект от использования предложенного способа обеспечивается за счет уменьшения расхода никеля на легирование .стали и составляет 91,4 тыс. руб, в год для одного мартеновского цеха.1."4,5:1,91,2:5;2,0-0,02- О,20 Таблица 2 Отклонение содержания никеля в металлеот расчетного, Ъ, в момент ввода смесиникеля, силикохрома и силикомарганцав ковш, при заполнении ковша металломпо высоте, % Проба 20 50. 55 25 30 0 -0,18-0,15 -0,01 0 Ковшевая Последнийпо разливкеслитка 0 +0,12-0,24 -О, 005 0 Таблица 3 при тем 0 0 2 16,2 120,0 18,4 16,5 22,0 19,4 ро 25,изобретения и ниэколегированнойзагрузку в печь прогрев, заливкуметалла кислородом,силикохрома, силик металла в ковш,й с я тем, что,технико-экономий путем снижения икель, силикохром. вводят в ковш в 500-800 С смеси при ПИ Заказ 715232 прин 1 55 У 63Тира ал ППП "Патент", г. Способ выплав стали, включающи металлошихты, ее чугуна, продувку , введение никеля, комарганца, выпу от лич ающ с целью повышени ческих показател расхода никеля, и силикомарганец виде нагретой доВНИ 1(1,2-1, 9):(5-8):(2-4) после наполнения металлом 25-50 объема ковшаИсточники информации,ятые во внимание при экспертизАвторское свидетельство СССР5141, кл. С 21 С 5/28, 1977,2. Патент Японии Р 52-4486,кл. 10 1. 154, 1970.3. Лапицкий В.И. и др; Иеталлургия стали, 11., 1963 с. 181-182.Ю 4. Технология выплавки стали вмартеновском цехе, Сборник инструкций. Донецк, 1976, с. 32-35.ж 587 Подписноегород, ул.Проектная,4