Способ выплавки стали и сплавов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетсиикСоциалистичесникРеспубник К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 14.01.81(21) 3234337/22-02 511 М.КЛ.з с присоединением заявки М -С 21 С 5/52 Государственный комитет . СССР по делам изобретений и открытий(54) С И И СПЛАВ ЛАВК лом (содержащим, по крайодин основной окисел изных и щелочноземельных модин кислотный окисел) имера, одним окислителемвкюпочающей твердый окислобразный кислород, бога газ и ихсмесь для образной соли окислов молибдедующим удалением и исполшлака 2. ней мере,группы щелочеталлов ипо крайнейиз группы,итель, газотый кислородомования двойна с после- ьзованием 1Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переделе в дуговых электропечах сложнолегированных металлоотходов, в томчисле буровых долот, применяемых внефтегазодобывающей промышленности.Известен способ выплавки стали,включающий расплавление легированныхметаллоотходов, продувку металла кислородом, скачнвание окислительногошлака и последующую доводку металла до заданного химического состава 1.При выплавке сталей и сплавов поизвестному способу используется ограниченное количество металлоотходов, сбдержащих легирующие элементы, входящие в состав выплавляемого металла.В процессе плавки окисляется и теряется со шлаком 20-40 хромаи 10-50вольфрама и увеличивается расходферросплавов при выплавке сталей исплавов.Наиболее близким к предлагаемому является способ рафинирования от молибдена стали с высоким содержаниемникеля и (или) кобальта, заключающийся в расплавлении, окислительном рафинировании металла при температуре 1500-1650 ОС, обработке его при температуре 1400-1550 оС двойным окис" При выплавке металла по данномуспособу не достигается достаточно15 высокая степень рафинирования его от.хрома, вольфрама н других легирующихэлементов и не обеспечивается эффективное использование при выплавкестали и сплавов сложнолегированныхметаллоотходов.Целью изобретения являетея болееполное использование сложнолегированньпс металлоотходов, повькаенне степени рафинирования металла от легирующих элементов,Укаэанная цель достигается тем,что в способе выплавки стали я сплавов, включающем расплавление окислительное рафийирование при 15001650 ВС, обработку металла шпакообразующими и газообразнькк кислородом, 950775удаление шлака у металл оба)атююю 1галогенной солью щелочного и (или) щелочноземельного металла в количест" ве 3 + 15 кг/т, при этом цикл обра-ботки металла и удаления шлака, повторяют от 1 до 2 раэ. 5 Расплав может быть обработан смесью галогенной соли щелочного и/или щелочноэемельного металла с глиноземом, взятых в соотношении 1 О от 3 до 5.Использование в качестве шлакообраэуюших при обработке металла гало- генной соли щелочного и/или шелочноземельного металла в количестве 3 + 15 + 15 кг/т обеспечивает в процессе последующей продувки металла газообразным кислородом быстрое Формирование жидкоподвижного шлака с высокой рафинируюшей способностью в отношении хрома, вольФрама и других легирующих элементов. Это позволяет эффективнее исполЬэовать сложнолегированные металлоотходы, повысить степень рафинирования металла и снизить расход ферросплавов при выплавке сталей и сплавов при дальнейшем использовании шлака.При обработке металла галогенной солью щелочного и/или шелочноэемельного металлов в количестве менее 3 кг/т уменьшается жидкоподвижность и количество шлака, что не обеспечивает повышения степени рафинирования ьуталла от легируюш.;х элементов.Обработка металла солью щелочно го и/или щелочноземельного металла в количестве более 25 кг/т не приводит к повышению степени рафинирования металла от хрома, вольфрама и других легируюших элементов. При этом 40 увеличивается расход шлакообразующих материалов и трудоемкость обработки металла,Повторение цикла обработки металла шлакообразуюшими и газообразным кислородом и скачивания шлака от 1 45 до 3-х раз позволяет повысить степень рафинирования металла от хрома, вольфрама и других легирэлементов, более полно использовать сложнолегированные отходы при выплавке стали и сплавов.При отсутствии повторного цикла обработки металла и скачивания шлака не достигается глубокое рафинирование металла от хрома, вольфрама и других легирующих элементов, затрудняется получение иэ сложнолегированных металлоотходов стали или сплава, не содержащего указанных элементов (например, сталь 17 НЗЯА). 60Повторение цикла обработки металла и скачивания шлака более 3-х раз не приводит к повышению степени рафинирования металла от легирующих элементов, но увеличивает трудоемкость 65 и продолжительность процесса. Обработка расплава смесью галогенной соли щелочного и/или щелочноэемельногометалла и глинозема в соотношении от3 до 5 позволяет дополнительно повысить степень рафинирования металлаот хрома и вольфрама и эффективнееиспользовать сложнолегированные метал.лоатходы при выплавке стали и сплавов,Снижение соотношения между галоген.ной солью и глиноземом менее 3 уменьшает рафинирующую способность шпакаи степень рафинирования металла отхрома, вольфрама и других легируюшихэлементов.Повышение соотношения между галогенной солью и глиноземом более 5 неповышает степень рафинирования металла от хрома, вольфрама и др, легирующих элементов.П р и м е р. В 30-тонной дуговойэлектропечи переплавляют шихту (бывшие в употреблении буровые долота)из хромоникельмолибденовой стали типа 14 Х 2 НЗМА с ввертышами из карбидавольфрама,Содержание легирующих элементовв шихте составляет, Ъ: хром до 1,6,вольфрам до 4, никель до 3,5, молибден до 0,4.По расплавлении 70-80 шихты металл продувают кислородом через футерованную трубу диаметром 3/4. Послерасплавления металла присаживают хлористый натрий или фтористый кальций,или смесь глинозема с хлористым натрием и фтористым кальцием в различных соотношениях.Расплав продувают кислородом досформирования жидкоподвижного шлакаи скачивают его полностью. Укаэанныйцикл, включаюший обработку расплаваи удаление шлака, повторяли различноеколичество раз.Из железоникельмолибденового полупродукта выплавляют сталь марки17 НЗМА. Шлак, содержаший окислы вольФрама и хрома, после удаления, охлаждения и разделки используют для легирования вольфрамсодержащей сталиХбВФ.Результаты, полученные при опробовании испытаний предлагаемого и известного способов выплавки сталей исплавов, приведены в таблице.Выплавка металла по предлагаемому способу позволяет более эффективно использовать все имеющиеся в наличии сложнолегированные металлоотходы, содержашие хром, вольфрам, никель, молибден и др, легируюшие элементы. При этом достигается высокая степень рафинирования металла от хрома и вольФрама и др. легирующих элементов и снижается расход ферросплавов за счет использования шпака при выплавке сталей и сплавов. Экономическая950775 имсостав полуодукта после ислительного финирования Кратностьцикла обработкиметаллаи удаленияшлака Расходшлакооб"разуюших,кг/т Соотношение междусолью иглиноземом Шлакообразуюшие, используемыедля обработки металла Способвыплавки Сг Ю 0,16 0,20 0,41 1,48 0,11 0,15 10 0,14 0,17+ АфОэ 0,13 0,14 эффективность от применения предлага.емого способа эа счет полной заменыФерровольфрама при выплавке стали Известный СаО + ЫО 2Предлагаемый Х 6 ВФ вольфрамсодержащим шлаком составляет 104,8 руб. на тонну полученной стали. 1 0,85 2,332 0,78 2,01 0,10 0,17 0,12 Оу 16 0,80 1,96 0,18 0,20 0,15 Оу 160,31 0,980,36 1,110,46 1,310,14 0,180,15 0,17950775 Формула изобретения Составитель Л. МагаюмоэаРедактор Л. Повхан Техред М.Надь Корректор С, ШекмарЮ Ф Эакаэ 5900/29 Тираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ выплавки стали и сплавов, включающий расплавление, окислительное рафинирование при 1500-1650 С, обработку металла шпакообразующими ,и газообразным кислородом, удаление шпака, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения более полного использования сложнолегированных металлоотходов, повышения степей ни рафинирования металла, металл об,рабатывают галогенной солью щелочно- го и/или щелочноземельного металла в количестве 3-15 кг/т, при этомцикл обработки меъалла и удаленияшлака повторяют от 1 до 3;раэ,2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что расплав обрабатывают смесью галогенной соли щелочного и/или щелочноземельного металла с глиноземом, взятых в соотношении от 3 до 5.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Поволоцкий ц. Я. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.,фМеталлургия", 1974, с, 239.2. Патент СШй Р 3867133,кл. С 21 С 7/04, опублик. 1975.