Шихта для получения легирующего расплава

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЗШ ДЮаснипРЕСПУБЛИК 09 (1) 3(Д) С 21 С 5/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСЙОМУ 63 ИДИВЬСТВУ содержащиишлак азивки тходы а ой зачи 6-10 металлаИолибденовыйконцентратКокс 3-10Отходы высоколегированныхсталей стальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛА 1 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 945217, кл. С 22 С 35/00, 1982.2, Авторское свидетельство СССРФ 435282, кл. С 21 С 5/54, 1972.3. Авторское свидетельство СССРВ 506631, кл. С 21 С 5/54, 1977.(54)(57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержащая ванадийсодержащий шлак, восстановитель,углеродсодержащий материал, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюудешевления процесса получения легирующего расплава, повышения усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя - отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.7.;Ванадий 1113417железорудныематериалыс содержанием .ванадия доО,ЗХ и (или) Фосфора до 17. 60-85углеродсодержащие материалыШлакообразующиематериалы 0,5-15Легируюшиеи. раскисляющиедобавки 0,5-5,0Однако эта шихта не применимадля производства стали с низкимсодержанием фосфора, а невысокоесодержание ванадия в железорудныхматериалах и большое их количествоприводит к образованию увеличенногошлакового слоя, что, в свою очередь,снижает эффективность извлечения легирующих компонентов,15 14-30 Ъ 5 Известна шихта для выплавки стали и сплавов 2, включающая окисленную металлическую стружку, известь, плавиковый шпат и алюминиевую стружку при следующем соотноше нии компонентов, мас.З:Алюминиевая стружка (порошок) 3-15 Известь 2-10 Плавиковый 45 2-15 шпатОкисленнаяметаллическаястружка Остальное При использовании известной ших ты в дуговой печи алюминиевая стружка (порошок), имеющая высокую реакционную способность, взаимодействует с кислородом воздуха, просасываемого через печь, следовательно, эффектив ность ее использования низкая. Кроме того, использование алюминиевой стружки (порошка) удорожает процесс Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении легирующих расплавовприменяемых при производстве высоколегированных сталей. 5Известна шихта для выплавки черных . металлов и , включающая окисленные железорудные материалы, углерод- содержащие материалы, шлакообразующие материалы, раскисляющие и легирующие добавки и имеющая следующее соотношение компонентов, мас.Ж:Окисленные выплавки. Известная шихта не содержит ванадия и не может быть использована для выплавки ванадийсодержащих сталей.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения рафинирующего и легирующего расплава 3, включающая ванадийсодержащий шлак, металл-восстановитель, плавиковый шпат, угле-. родсодержащий материал и известь при следующем соотношении компонентов, мас.7:Ванадийсодержащий шлак 35-65 Металл-вос 3-11становительУглеродсодержащий материал 1, 0-11,0Плавиковыйшпат 0,5-5 0Известь ОстальноеОднако в состав данной шихты вхоит до 783 шлакообразующих материалов, а это приводит к тому, что переход легирующих элементов из ванадийсодержащего шлака в расплав, который должен образоваться, затруднен и извлечение ванадия окажется низким. Кроме того, использование такого большого количества ванадийсодержащего шлака, в котором содержится и большое количество марганца, приводит к тому, что легирующий расплав будет обогащен марганцем, что затрудняет его использование при выплавке высоколегированных сталей, таких как быстрорежущая и инструментальная, содержание марганца в которых ограничено, К тому же, шихта предполагает применение металла-восстановителя (например, Ферросилиция или алюминия), а это удорожает процесс выплавки.Цель изобретения - удешевление процесса получения легирующего расплава, повышение усвоения легирующих элементов при использовании легирующего расплава для выплавки стали и применение этого расплава при выплавке высоколегированных сталей с ограниченным содержанием марганца. Указанная цель достигается тем, что шихта для получения легирующего расплава, содержащая ванацийсодержащий шлак, восстановитель, углерод- содержащий материал, дополнительносодержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановителя " отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Ванадийсодержащий шлак 12-20Отходы абразивной зачистки металла 6-10Молибденовыйконцентрат 3-10Кокс 0,5-2,5Отходы высоколегированныхсталей ОстальноеВанадийсодержащий шлак присаживается для введения ванадия в легирующий расплав. Если присаживать его менее 12%, то содержание ванадия в сплаве будет низкое и. использовать его в этом случае невыгодно. Присадка ванадиевого шлака в количестве более 203 приводит к образованию большого количества шлака, в связи с чем ухудшается извлечение ванадия, кроме того, при этом повышается содержание марганца в сплаве выше концентрации его в стали.Отходы абразивной зачистки содержат легирующие элементы и карбид кремния, который в данном случае 1является восстановителем ванадия из ванадийсодержащего шлака и исключает необходимость использования металлов восстановителей (ферросилиция, алюминия). Количество отходов абразивной зачистки не должно быть менее 6 Х,так как при уменьшении его ниже 63 наблюдается ухудшение степени восстановления ванадия из ванадиевого шлака и меньше вносится легирующих, содержащихся в этих отходах. При увеличении количества отходов абразивной зачистки более 157 ухудшается технологичность процесса, которая проявляется в увеличении количества шлака, его окис- . ленности и повышении содержания ЯдО что, в свою очередь, снижает степень извлечения ванадия. Расход молибденового концентратадолжен обеспечить с одной стороны,минимально допустимое содержаниемолибдена в стали, чем и поясняетсянижний предел, а с другой стороныне ухудшить усвоение легирующих5 из шихты, так как концентрат является окислителем.В связи с тем, что на опытныхплавках при расходе молибденовогоконцентрата выше 107. наблюдали умень10 шение усвоения легирующих, то ограничили количество его в шихте 107.Кокс присаживали как дополнительный восстановитель. Если вводитьего в шихту в количестве менее15 0,57, то не обеспечивается необходимая степень восстановления ванадияиэ ванадиевого шлака и молибдена изконцентрата. При расходе кокса более 2,57 увеличивается содержание20 углерода в сплаве,. что при дальнейшем использовании приводит к технологическим осложнениям.П р и м е р. Опытные плавки пополучению легирующего сплава проводят.в 10-тонной дуговой печи, ЭСПИЗМЗПосле выпуска предыдущей плавки изаправки печи на подину загружают150 кг кокса, на него 700 кг молибденового концентрата, 000 кг отхо 30 дов абразивной зачистки, 1500 кгванадийсодержащего шлака и отходывысоколегированных сталей (В 44). Загруженную в печь шихту расплавляют,расплав дополнительно обрабатываютотходами алюминиевого производствав количестве 8 кг/т и выпускаютиз него в ковш, Получают легирующийсплав следующего состава,Х: С 0,95;Мп 0,25 Ы Ов 38 юОэ 019 в Р Оэ 022 э40 Сг 4,7; Мо 4,1; У 4,04; Ч 1,98.В дальнейшем легнрующий сплависпользуют при выплавке быстрорежущей стали Р 6 АМ 5, Полученный сплавзагружают в 10-тонную печь. Допол 45 кительно в печь вводят ферромолибден и ферровольфрам в количестве,необходимом для получения готовойстали (ферромолибдена 220 кг, ферровольфрама 250 кг) и шлакообразующие (известь 100 кг, шамот 30 кг),затем загруженную шихту расплавляют,Шлак раскисляют порошком алюминияв оо Ф В л Ф Ф СО ь О ф ь 1 О О О О СЬ 1 сч ф в ос л л Ю л Ф сбСЧ 0 О О О О Ол сЧ О О сО сО л Ф м О О фщ фл сЧ О О СЬ с м л В съ пь СО сО 3 1 О Ф Ь хОЬ ЧР СЧ Мл о о О ещ м с л л о о с о Ос ОсЧ ОФ ф, О лл О о осООФл ВоО Э Ю 1 оСоставительИ. ОлесеюкРедактор Т. Веселова Техред М.Тепер Корректор А. Обрвчар Заказ б 531/21. Тирак 539ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 1 113417 8Ис ользование предлагаемой вихты около 60 руб/т. Дополнительные распоеволяет по сравнению с прототи" ходы на выплавку легирующего сплааом сократить расход раскислнтелей ва составляют около 50 руб/т. Та(А 1 на 2-3 кг/т, ферросилиция на ким обраэом,оаидаемый экономический 5-6 г/т) и ферросплавов (ферромо"эффект 10 руб/т. При годовой обьеме либдеиа на 3 кг/т, ферроволвфрама выплавки быстрорехущей стали порядка 2 кг/т, феррохрома на 5 г/т, ка 10000 т в год. экономический феррованадия на 4 г/т) и сэкономить эффект составит 100000 руб.Г