Способ выплавки стали и сплавов

(72) Авторы изобретенн Заавител И СПЛАВОВ 54 ЫПЛАВКИ С 5 к и начинают припод электроды.олжна быть заданаплавления, Наую смесь не пр хае Известен вов методомово-глиноэе ся в испол извест0 кг ка до Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технике получения стали и сплавов в основных электропечах методом сплавления под одним шлаком,Известен способ выплавки стали и сплавов в дуговых печах, заключающийся ф в том, что расплавление и окислительное рафинирование ведут под известково-глиноземистым шлаком, а после его скачивания наводят известковый или иэвестковошамотный шлак 1 .Недостатком этого способа выплавки является неустойчивый шлаковый режим в период плавления, науглероживание, газонасыщение металла и, кроме того, повышение угара металлошнхты вследствие ска 35 чивания известково-глиноземистого шла-. акже способ выплавки спласплавления под одним извемистым шлаком, завпочаюьзовании механической смен технического глинозема ждого для получения примерного расчетного состава шла а 0% АФ Сф 50% Са 0. Через 5-7 мин после включения печ садку этой смеси в печь Вся шлаковы смесь д в печь в начале периода подину и в корзину шлаков исаживают 2,Недостатком этого способа выплавки является малая эффективность раннего (через 5-7 мин после включения печи) введения механической шлаковой смеси под электроды.Известно что известково-глиноземны шлак состава 50% СаСН 50% АВя Оз составляечся иэ механической смеси извести размером фракции около 30 мм (применение пушоики запрещено) и технического глинозема порошкообразной фракции Г. Введение .шлаковой смеси под электроды, когда нет еще нроплавленных колодцев, приводит к "протеканию глинозе ма, вследствие его высокой текучести, на поднну и откосы печи и оседанию изния подииы и откосоь. 0 15 то 25 зо 35 40 45 50 55 вести сверху шнхты. После проплавления колодцев, в них образуется известковоглнноземистый шлак состава, далекого от состава 50% СаСН 50% АР О, следом- тельно, тугоплавкого, гетерогенного шлака. Неровное горение дуг при таком шлаковом режиме приводит к газонасыщению, науглероживанию и повышенному угару металлошихты. Попадание значительного количества высокотекучего глинозема механической шлаковой смеси не под электроды, а на откосы и полину печи приводят к их зарастанию вследствие образования тугоплавких алюмомагнеэиальных шпинделей с температурой плавления 2150 С и удолинению времени плавки из-за трудоемкой очистки заросших откосов в подины печи.Цель изобретения - снижение содержания углерода, газонасыщения, угара металлошихты, повышение качества вынлавляемого металла и технико-экономических показателей плавки.Поставленная цель достигается тем, что 20-60% шлаковой смеси вводят в корзину с шихтой и (или) на подину печи перед завалкой шихты в виде предварительно сплавленной смеси, а оставшуюся часть шлаковой смеси вводят в печь после проплавлення колодцев порциямн 0,5- 2 кг/т завалки в каждый колодец, а после расплавления основной массы завалки- в распад электродов, и прекращают эа 10- 30 мин до конца периода плавления.В процессе плавления в шихте проплавляются колодцы и образуются "лужицыф жидкого металла. Из присаженного в корзину с шихтой и (или) на подину перед эавалкой шихты предварительно сплавленного шлака 50% СаО+50% А, на подине образуется известково-глиноземистый шлак близкий по составу к шлаку 50% СаСН.50% А 6 О, имеющему низкую температуру плавления (лг 1390 С). Этооочень важно, так как незначительное отклонение от вышеприведенного состава в сторону большего содержания одного из составляющих приводит к гетерогенному шлакуввиду значительного его повьппения температуры плавления и, как следствие,к нестабильному горению дуг, науглерожнванию металла, геэонасыщению и повышению угара металлошихты, С момента щюплавления колодцев, что определяется устойчивым горением дуг и остановкой движения электродов вниз, в каждый ко- .лодец или распад электродов после расплавления основной массы завалки вводят ьех анически перемешанную известковоглиноэемистую смесь. Введение шлаковой смеси в проплавленный колодец способствует полному усвоению смеси, особенноглинозема ванной, сохранению состава шлака, очень близкого к составу 50% СаО + 50% А 0О, предотвращению заращиваКоличество сплавленного шлака, вводимого в корзину с шихтой и (или) на по- дину печи перед завалкой шихты, определяется химическим составом шихты, ее габаритностью, состоянием футеровки печи н находится в пределах 20%-60% от общего количества шлака, вводимого в печь в период плавления.При введении в печь менее 20% шлаковой смеси количество шлака недостаточно для образования шлакового покрова в начале периода плавления, предохраняю щего жидкий металл от науглероживани, газонасыщения и повышенного угара. Кроме того, при малом количестве шлака дуга горит нестабильно, что увеличивает время плавления металла. При количестве сплавленного шлака, вводимого в корзину с шихтой и (или) на.полину печи перел завалкой шихты, более 60%, создаются большие трудности в раннем получении жидкоподвижного шлака в начальный период плавления, а вследствие нарушения тепло- обмена в печи увеличивается время периода плавления. Присадка оставшейся части шлаковой смеси в период плавления после проплавления колодцев диктуется необходимостью введения шлака в колодцы на жидкий металл для получения шлака, очень близкого по составу 50% СаО+50% АВО, и исключением протеканиями глинозема на подину и откосы печи, и, как спедствне, их эарашиваниявПорции шлаковой смеси, присаживаемой после цроплавлецяя колодцев, определяются условиями проведения периода плавления, что определено экспериментально на промышленных плавках. При мелких кусках шихтовых материалов процесс плавления протекает форсированно, в этом случае порции присаживаемой смеси доляаы быть не более 2 кг/т завалки, вводимых в каждый колодец или в распад электродов. При крупногабаритной шихте и затяжном периоде плавления количество шлаковой смеси составляет не менее 0,5 кг/т завелки.С момента проплавления колодцев на зеркало металла можно присаживать как механически смешанную известково-глиноэемистую шлаковую смесь, так и предварительно сплавленную.Ограничение конечного времени присадки шлаковой смеси обусловлено получением к концу периода плавления (началу рафинирования) жидкоподвижного,гомогенного шлака,Время последней присадки шлаковойсмеси составляет до конца плавления 1030 мин., При введении в печь порцийшлаковой смеси 0,5 кг/т эавалки в каждый колодец, а после расплавления основной массы шнхты в распад электродов,время введения шлаковой смеси составляет не менее 10 мин. При введении в печьпорций шлаковой смеси 2 кг/т завалкине более 30 мин.Способ опробован при выплавке хромоФникелевого металла с содержанием углерода до 0,10% в 5-т дуговой печи с основной футеровкой с использованием вшихте 50% собственных отходов.П р и м е р 1. В корзину печи вводят32 кг шлаковой смеси, что составляет20% от общего количества этой смеси,вводимой в период плавления, предварительно сплавленной шлаковой смеси состава 50% СаО+50% А 0 0. После проплавления колодцев,в каждый колодец, апосле расплавления основной массы эавалкя в распад электродов, порциями по2 кг/т завалки вводят механическую иавестково-глиноземистую шлаковую смесьв количестве 128 кг на плавку. Механическую шлаковую смесь прекращают вводить в печь за 30 мии до конца периодаплавления. Далее металл рафинируют ивыпускают иэ печи по действующей на заводе технологии. П р и м е р 2. Плавку ведут так же, как и в примере 1, только в корзину вводят 96 кг/т завалки (60%) предварительно сплавленной известково-глиноземиотой смеси. Затем, после проплавления колодцев в печь вводят механическую известково-глиноземистую смесь порциями по 0,5 кг/т завалки в количестве 64 кг на плавку, Механическую шлаковую смесь прекрашают вводить в печь эа 10 мин до конца периоде плавления.П р и м е р 3. Плавку ведут так же, как и в примере 1, только предварительно сплавленную известково-глиноэемистую смесь вводят в корзину в количестве 64 кг (40%), после проплавления колодцев в печь вводят механическую иэвесчс 55 сплавов на заводах качественной металково-глиноземистую смесь порциями по1,25 кг/т эавалки в количестве 96 кгна плавку.П р и м е р 4, Плавку ведут так же,как и в примере 3, только предварительно сплавленную известково- глиноэемистуюсмесь дают на подачу печи,Для сравнения проведены плавки этогоже металла на такой же шихте по дейсто. вующей на заводе технологии. После завалки шихты, через 5-7 мин по ле вклкчения печи начинают присадку механической известково-глиноземистой шлаковойсмеси, состоящей из 80 кг техническогоглинозема и 80 кг извести, в печь подэлектроды. Всю шлаковую смесь вводят впечь в начале периода плавления. В корзину и на подину шлаковую смесь не вводят. Далее металл рафинируют и выпускащ ют из печи.В таблице приведены усредненные данные по предлагаемой и известной технологиям выплавки сплава ЭП, иэ которой видно, что предлагаемый способ поэд воляет снизить содержание углерода, газонасышенн сть и угар металлошихты, по, высить качество металла и технико-экономические показатели плавки.Повышение усвоения металлошихты .и3 О стабилизация маркировки позволи 1 работать на нижесредних пределах по дефицитным, дорогостоящим элементам, что существенно улучшает технико-экономическиепоказатели плавки.Расчет показывает, что выплавка, на 35пример сплава ЭПза счет повышения усвоения шихты в среднем от 6,5 до3,75 кг/т металла позволит экономитьникеля 2,4 кг/т, хрома 0,70 кг/т, вольфрама 0,35 кг/т, что составит, при цене за 21 кг никеля Н3,92 руб.,хрома Х-1,07 руб., вольфрама металлического - 14,45 руб., 15,2 руб,/т металла.Стабильность маркировки при выплавке по предлагаемому способу позволит снизить расчетное содержание хрома ивольфрама с 19,70 до 19,50%, с 10,0 до 9,70% соответственно, что даст экономию45,5 руб/т. В сумме это обеспечит экономическийэффект порядка 60 руб/т сплава, Предлагаемый способ выплавки сталии сплавов может быть осушествлен при производстве высокочастотнь х сталей и.Известная технология 13,5 36,8 180 0,0124 0,06-0,10 П р и м е ч а и и е; При получении углерода по расплвву 0,07 металл бракуется ввиду последующей неудовлетворительной пластичности Формула изобретейия шлаковой смеси вводят в печь после проплавления колодцев порпиями 0,8-2 кг/тзавалки в каждый колодец, а после расплавления основной массы заввлки - враспад электродов, и прекращают за 1030 мин до конца периода плавления. Составитель Л, МагаюмоваРедактор Т. Кугрышева Техред З.фанта Корректор Л. Бокшан Заказ 7992/39 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/8 Филиал ППП Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4 Способ выплавки стали и сплавов, вкус чаюший выплавку металла под известково 5 глиноземистым шлаком с присадкой механической шлаковой смеси в период плавления в печь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержания углерода, газонвсыщенности и угара металлошихты, повышения качества металла и технико-экономических показателей плавки, 20-60% шлаковой смеси вводят в корзину с шихтой и (или) на подину печи перед звввлкой шихты в виде 1 предваритель35 но сплавленной смеси, остальную часть Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР520406, кл. С 21 С 8/82, 1976,2. Сборник технологических инструкций по выплавке стали и сплавов в основных дуговых электропечах. Завод ЭлектРоствль/, 1973, с. 348,