Шихта для выплавки быстрорежущей стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик гг 981380(1) М, К,н.з с присоединением заявки М С 21 С. 5/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 1 Ы 2,82. Бюллетень йо 46 Дата опубликования описания 15,1282 В.Ф, Меркулов, К,К. Жданович, И. М. Мураховский,В.И. Лапин, Ю.Г. Адельшнв, Е,А; Попков, А.П,Васильев,А.А. Кузьмин, Ф,Ф, Валеев и Ю.В. Лапинер(54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСТРОРЕЖУЩЕЯ СТАЛИ 4-60 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в электросталеплавильных цехах при выплавке быстрорежущей стали,Известна шихта ддя выплавки быстрорежущей стали, состоящая иэ отходов, выплавляемой стали или сталиблизкой ей по составу (до 80), Ферровольфрама, феррохрома и отходовсталей с низким содержанием Фосфораили мягкого железа 1.Однако такой состав шихты не обеспечивает необходимого усвоения легирующих элементов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к.изобретению является шихта для вы плавки быстрорежущей стали, содержащая отходы выплавляемой стали,и/или сталей близкого химического состава, отходы углеродистых сталей и ферросплавы 2).Недостатками известной шихты являются неравномерное распределение вольфрама в объеме металла, его низкое усвоение и повышенная себестоимость, выплавляемой на ней быстрорежущей стали, связанные с высокой (более 2000 оС) температурой плавления, плотностью (15,5 г/смз) и сто" имостью ферровольфрама.Цель изобретения - обеспечение более равномерного распределения вольфрама в объеме металла, повышение его усвоения и снижение себестоимости стали. Поставленная цель достигается тем,что шихта для выплавки быстрорежущейстали, содержащая отходы выплавляемой стали и/или сталей близкого химического состава, отходы углеродистых сталей и ферросплавы, дополнительносодержит вольфрамсодержащий шлак сотношением концентраций СаОг 510 з,равным 1 г(0,25-0,50), при следующем соотношении компонентов, вес.ВгОтходы выплавляемой сталии/или сталейблизкого химического состава 20-90 25 Отходы углеродистых сталейВольфрамсодержащий шлак 1-8ферросплавы ОстальноеПри использовании в составе шихты ддя выплавки быстрорежущей стали тугоплавкого ферровольфрама, имеющего большой удельный вес, он оседает на подине печи и очень медленно растворяется, что приводит к его неравномерному распределению в объеме металла и повышенным потерям вольфрама.Введение в состав шихты 1-8 вольфрамсодержащего шлака, содержа щего термодинамически неустойчивый окисел вольфрама (УО ), приводит к быстрому растворению и равномерному распределению вольфрама в объеме металла благодаря двум параллельно 15 протекающим. процессам; восстановлению вольфрама из УО и его растворе 3нию в железе.Кроме того, при восстановлении вольфрама углеродом расплава по реакции;УО + ЗСЯ + ЗСОЪобразуется окись углерода, снижающаяокислительный потенциал печной атмосФеры, что приводит к уменьшению.окисления вольфрама в период плавленияшихты и к увеличению его усвоения.При введении в состав шихты менее1 Ъ вольфрамсодержащего шлака, егоколичества оказывается недостаточно 30для снижения окислительного .потенциала печной атмосферы в течение всегопериода плавления шихты, что приводит к увеличению окисления вольфрама и .снижению его усвоения. Испольэование в составе шихты более 8вольфрамсодержащего шлака приводит к увеличению количества шлака в период плавления шихты, к затруднениювосстановления из него вольфрама и .4 О повышению его потерь с удаляемым изпечи шлаком.В процессе плавления шихты на поверхности жидкого металла образуется шлак, содержащий количество окислов вольфрама, значительно и евышающее необходимое для равновесия с металлом, что .препятствует окислению вольфрама и переходу его из стали в шлак.50Отношение концентраций СаО:5 ГО в вольфрамсодержащем шлаке, как 1:(0,25-0,5) обеспечивает основность .(СаО/530) шлака плавления в пределах 2-4, что облегчает условия восстановления вольфрама иэ шлака в металл, Это связано с тем, что прираскислении вольфрамсодержащего шлака реакция восстановления окисловвольфрама происходит тем полнее, чемниже в нем активность кремнезема.Приосновности шлака в пределах 24.веськремнезем связан в термодинамическипрочное соединение ортосиликат кальция 2 СаО )О , что приводит к снижению его активности и потерь вольфрама вследствие облегчения условий еговосстановления иэ шлака.Снижение основности вольфрамсодержащего шлака менее 2 приводит к увеличению активности в нем кремнеземаи потерь вольфрама иэ-за ухудшенияусловий его восстановления иэ шлака,Увеличение основности шлака выше 4 неприводит к дальнейшему снижению внем активности кремнезема и потерьвольфрама.П р и м е р. Опытные плавки быстрорежущей стали Р 6 И 5 выплавляют вопытно-проььааленных условиях на известной и предлагаемой шихте в25-тонной дуговой электропечи. Послевыпуска предыдущей плавки и заправки печи на подину присаживают известную или данную шихту. В середине периода плавления шихты из печи наанализ отбирают пробу газа,Металл разливают в прямоугольныеизложницы для слитков массой 1150 кг.Для определения распределения вольфрама в объеме металла по высоте слитка отбирают стружку для химическогоанализа стали. По результатам химического анализа и взвешивания металла рассчитывают усвоение вольфрама.Результаты сравнительных пЛавок ПРеДставлены в таблице.Из представленных данных видно,что более равномерное распределениевольфрама по высоте слитка полученопри использовании в составе предлагаемой шихты для выплавки быстрорежущей стали 1-8 вольфрамсодержащего шпака. Усвоение вольфрама при этомувеличивается на 2,0-2,9 отн.В, асодержание кислорода в печной атмосФере снижается в 2,4-3,6 раза,Ожидаемый экономический эффектот внедрения шихты в производствосоставляет 390,0 тыс.руб. в год.-со- ержаийшлак Низ Верх Ос- таль 58 14 ное 18. Из- вестная 5,96 6,20 12,6 95,2 6,01 6,18 3,2 96,0 6,00 6,03 3,5 97,5 1 з 0,20 15 65 20 6060 20 10 Предлагаемая 8 10,25 1:0,40 1:0,50 1Ою 55 605 6 к 07 4 ФЗ 98 к 1 608 612 52 972 4Заказ 9637/38 Тираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 1 30 35 р Москва у Ж 35 у Раушская набд 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 шихта для выплавки быстрорежущей стали, содержащая отходы выплавляемой стали и/или сталей близкого химического состава, отходы углеродистых сталей и ферросплавы, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения более равномерного распределения вольфрама в объеме металла, повышения его усвоения и снижения себестоимости стали, шихта дополнительно содержит вольфрамсодержащий шлак с отношением концентраций СаО:102 равным 1 з(0,25- 0,50), при следующем соотношении компонентов, вес,%:Отходы выплавляемой стали и/или сталей близкого химического составаОтходы углеродистых сталейВольфрамсодержащий шлак Ферросплавы Источники информации,46 принятые во внимание при экспертизе 1. Поволоцкий Д.Я. и др, Электро-металлургия сталн и ферросплавов.М.,