Способ производства хромсодержащей нержавеющей стали

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК С 5/ ИСА ИДЕТЕПЬСТ АВТОРСКОМ Максимов,ин, В.И.ИгнатьеРивкин Электроплавов207969, 20 металИ Ме16.4, 91 ХРОИ,вклюм агрек ти 5, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(56) 1. Еднерал Д.П.лургия стали и Ферросталлургиздат, 1963, с2,12 оп Аде ф 1р. 50-51. 54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОДЕРЖИ(ЕИ НЕРЖАВЕОЦЕЙСТАЛИ ающий получейие в.плавильно,ЯО 103355 ОБРЕТЕНИ гате жидкой обезглуроженной заготовки - полупродукта, последующуюзаливку ее в ковш-печь и доводкуметалла в ковше-печк, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности;агрегата и экономии Ферросплавов, хромсодержащие материалы и известь присаживают на дно ковша-печи, напревают их до 700-1200 С, после чегона них заливают. обезуглероженнуюзаготовку - полупродукт, при этомотношение количества хрома в хромосодержащих материалах количествуокиси кальция в извес поддерживают в пределах 30-71033550 25 Изобретение относится к металлургии, точнее к способам выплавки высоколегированных марок сталей исплавов.Известен способ выплавки стали свысоким содержанием хрома, когдан электродуговую печь заваливают .хромсодержащие отходы, производятпродувку ванны кислородом до получения необходимого содержанияуглерода, раскисляют металл длявосстановления окислов хрома изшлака 1) .К недостаткам этого способа следует отнести высокий угар хрома впериод продувки и скачивания шлака 15и значительный расход раскислителей для восстановления хРома изокислов. Вследствие длительностивосстановительного периода плавкиувеличивается и общая продолжительность ее, а следовательно, падаетпроизводительность печи.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способпроизводства нержавеющей стали,включакщий получение в плавильномагрегате жидкой обезуглероженнойзаготовки - полупродукта, последующую заливку ее в ковш-печь и донодЗОку металла в ковше-йечи 2)Недостатками известного способаявляются значительный угар хрома вэлек тродугов ой печи, с рав нитель нонизкая производительность из-за длительного периода восстановления.инасыщение футеронки печи хромом, чтопрепятствует возможности изготовления в таких печах конструкционныхарок стали с низким (до 1 Ъ) содержанием хрома без проведения промы- Оночных плавоМ. В результате органи-,эации таких плавок, предназназна-,ченных, как правило, для производства шихтовой заготовки, еще большеснижается производительность печи. 45Целью изобретения является повы;шение производительности агрегатаи экономия ферросплавов. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу производства хромсодержащей нержавеющей стали, включающему получение в плавильном агрегате жидкой обезуглероженной заготовки - полупродукта,последующую заливку ее в ковш-печьи доводку металла в ковше-печи,хромсодержащие материалы и известьприсаживают на дно ковша-печи нагре 6Фвают их до 700-1200 С, после чего наних заливают обезуглероженную ваготовку - полупродукт, при этом отношение количества хрома в хромсодержащих материалах к количеству окисикальция в извести находится в пре"делах 30-75, 65 Способ осуществляется следующимобразом.В сталеплавильный агрегат (элект"родуговая печь) заливают стальнойлом (отходы никельмарганцовистыхмарок стали) и никельсодержащие ферросплавы,По расплавлению ванны производятокисление металла до содержания, угле"1рода менее 0;02,что не представляеттрудностей при низком содержаниихрома в заГотовке. далее скачиваютшлак, наводят новый, раскисляют егодо белого. Расход раскислителейв этом случае значительно болеенизкий, чем это имеет место при обработке хромсодержащей заготовки, такв данном случае не требуется восста .навливать окислы хрома из шлака.Температура металла к моменту выпуска находится в пределах 1670-1720 С.С помощью такого ведения процес"са удается эФфективно провести де"фосфорацию металла (которая затруднена в услониях высокохромистых шлаков при выплавке заготовки с большими содержаниями хрома). Вследствие гомогенности шлаков легчеосуществляется десульфурация металла и нагрев полупродукта до температур, при которых расплавлениематериалон в ковше-печи и растворе-,ние хрома не будет затруднено.В случае использования чистойпо вредным примесям шихты нет необходимости заводить в печи новыйшлак и проводить его,раскисление.После нагрева ванны до 1690-1740 нСи удаления окислительного шлакаметалл раскисляют и выпускают ь.ковш-печь.В период прохождения плавки нэлектродуговой печи в ковш-печьприсаживают смесь хромсодержащихматериалов (Феррохром, отходы хромсодержаших нержавеющих марок. стали)и шлакообразующих (известь, плавиконый шпат) в соотношении= 30;75, Более высокое отношение(свыше 75) приводит к недостаточному количеству образукцего шлакаи повышенному угару хрома в периодего расплавления, более низкое (менее30) - к образованию шлаков высокойосновности, которые отрицательносказываются на стойкости Футеровки,Присаженные материалы нагревают вковше-печи до 700-1200 С. Меньшиетемпературы (ниже 700 С) не обеспечивают быстрого расплавления материалов после слива заготовки, болеевысокие (выше 1200 С) вызывают определенные технологические трудностии могут повлечь расплавление шлако"образующих, что будет сопровождатьсяэрозией огнеупоров дна,Основанием для указанных ограничений параметров послужила серия1033550 Номер плавки 2 0,19 . 0,00 012 Оф 30 15,0 01 0,2 010 0,28 13,8 2 007 0 экапериментальных плавок в полупромышленной электродуговой печи и установке внепечного рафинирования при производстве нержавеющих сталейПосле нагрева материалов в ковше- печи до 700-1200 С на них заливают 5 жидкую заготовку, выплавленную в сталеплавильном агрегате,.после чего осуществляют нагрев стали, доводку ее до требуемого химического состава и раскисления металла. 10П р и м е р . В производственных условиях проводят серию промышленных плавок нержавеющих сталей по предлагаемому способу. В электродуговую печь емкостью 50 Т присаживают отходы никель-марганцовистых сталей в количестве 42,6 - 45,0 т, никель марок Н 1-Н 2 - (7,0 т), а также известь 1,2-1,5 т.В окислительный период в ванну дают 300 кг жидкой:руды и продувают ее газообразным. кислородом (до 35 м/т). Окисление. заканчивают при содержании углерода менее 0,02 м фосфора менее 0,006. После скачивания окислительного шлака в ванну присаживают альминий в количестве до 1 кг/т, известь и плавиковый шпат (в сумме до 700-900 кг). Шлак обрабатывают смесью порошков алюминия и 75 Ферросилиция в количестве 0,5-. З 0 -1,0 кг/т соответственно. По достиже. нии температуры металла 1700-1750 С заготовку, химический состав которой приведен в табл,1, выпускают в кЬвш" ,печь. 35 В ковш-печь установки внепечного ра-, финирования ивакуумирования стали футерованный в зоне металла высокоглиноземистыми и в зоне шлака - периклезошпи 40 нелидными огнеупорами заваливаютсначала феррохром ФХ 005 в количестве 16,8-17,1 т из расчета введения в металл 17,5 хрома), а сверху - известь (150-400 кг) с плавиковым шпатом (50-70 кг). Заваленные материалы нагревают 4-6 ч газокислородными горелками до температуры 700-1200 С, определяемой с помощью оптического пирометра, после чего на нагретые материалы выпускают из электродугоой печи жидкую заготовку. Печнойак при этом отсекают. После перелива металла в ковшпечь перемещают на стенд нагрева, где осуществляют подогрев заготовки до 1509-1595 С и обработку шлака алюминиевым порошком а смеси с силикокальцием в количестве 2 2,5 кг/т. Это позволяет получать содерф жанне закиси железа в шлаке не бо-, лее 0,2. Нагрев производят с ис" пользованием электромагнитного перемешивания, при этом корректируютсостав металла по содержанию храма, никеля, марганца, кремния. По окончании периода подогреваковш-печь передают на стендвакуумирования и дегазируют стальв течение .5-7 мин с одновременнойпродувкой аргоном при расходе50 л/мин. После вакуумирования вметалл присаживали алюминий (до0,8 кг/т )и ферротитан (из расчета вве-,дения О, 5 - О, 6 Т , а ванну вновьпродувают аргоном в течение 5-7 мин(расход 50 л /мин). Во второй период нагрева металл подогревают до1555-1565 С и разливают в слитки.В результате реализации предлагаемого способа производства хромистойнержавеющей стали была выплавленасталь марки 08 Х 18 Н 10 Т, Химическийсостав готовой стали (ковшовая проба)представлен в табл.2,Изобретение позволяет получить .высокое и стабильное усвоение хрома и титана. Содержание остальных легирующих обеспечивается на нижнем пределе марочного состава (табл.2и 3). Угар элементов при обработке стали в ковше-печи приведен в табл." 3. Производительность печи за счетсокращения времени плавки повысилась на 15 , а объемы выплавленнО" го металла нержавеющихмарок за счет увеличения массы плавки возросли на 18.Использование предлагаемого способа производства хромсодержащих нержавеющих сталей позволяет повысить производительность сталеплавильных агрегатов, улучшить организацион- ф ные условия работы в сталеплавильных це- . хах,стабилизировать Зимический составвыплавляемого металла, снизить расход легирующих и раскисляющих добавок и по-,низить себестоимость стали.таблица 1,010 200 0,05 0,99 0 Т 3 и Номерплавки Уга СпособЙыплавУгар Сг,Ъ,7 8;0 9,0 агае", 1 7,02 86 0 вестный Усреднение по 12 плав- кам 17,44 15,6 Составитель А.прусс едактор Н.Лжуган Техред И.Метелева Корректор Г.Решетник5562/27 Тираж 56ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р 8 Подписноего комитета СССРий и открытийаушская наб., д.4/ Эака филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Соотношение мра еера актическо одержаниеСг,Ф 010 18,07 9,32 0,49 012 17,02 ,44 0,54 фак тическое содер-,жание Т 1, Ъ