Шихта для получения синтетического шлака

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЮ 00 эа) С 21 С 5/541 ВФФй.е,1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЦТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 370243, кл. С 21 С 5/54, 1966.2. Авторское свидетельство СССРМ 438708, кл. С 21 С 5/54, 1970.(54)(57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА, включающая известь,ванадийсодержащий шпак н восстановитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пластических и вязкостных свойств конструкционных марок стали, она дополнительно содержит иттроцерит при следующем соотношении компонентов, мас.7;Ванадийсодержащийшлак 30-40Восстановитель 10-30Иттроцерит 1-5Известь Остальное1 11Изобретение относится к металлургии железа, точнее к способам получения шлаков специального состава,и предназначено для использованияпри производстве сталей путем смешивания жидкой стали-заготовки, получаемой в одном плавильном агрегате,с раскисляющим и легирующим сплавом,получаемым совместно с синтетическим шлаком в другом плавильном агрегате.Известна шихта 1 для получения синтетического шлака, включающая известь, глиноземсодержащийматериал, отвальный сталеплавильныйшлак и восстановитель при следующемсоотношении компонентов, мас. :Глиноземсодержащийматериал 20-40Известь 1-40Восстановитель 0,5-10Отвальный сталеплавильный шлак ОстальноеОднако получаемые с применениемданной шихты стали имеют низкие показатели прочности и пластичности,Например, для стали марки 38 Х 2 Н 2 МАпредел прочности бВ не превышает1000 МПа, предел текучести б,900 МПа, относительное сужение (не более 30%, относительное удлинение о не более 10% и ударная вязкость ксЧ не более 150 кДж/м . Объясняется это тем, что десульфурирующая способность получаемого изданной шихты синтетического шлака3недостаточно высокая(степень десульфурации не превышает 35-40 ) вследствие применения в составе шихты отвальных сталеплавильных шлаков, содержащих повышенное количество серы.Кроме того, из отвального стале 4плавильного шлака восстанавливаетсяфосфор, что также неблагоприятносказывается на пластические и прочностные характеристики получаемойстали.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является шихта дляполучения синтетического шлака, включающая ванадийсодержащий шлак, восстановитель, плавиковый шпат и известь при следующем соотношениикомпонентов, мас. :Ванадийсодержащийшпак 40-50Восстановитель 10-15Плавиковый шпат 5-7Известь Остальное Введение с состав шихты менее 145 иттроцерита (как показывают опытныеплавки) не приводит к повышениюпластических и вязкостных свойствконструкционной стали, так как непозволяет повысить десульфурирующую 50 способность получаемого шлака Из-занизкого содержания в шлаке иттрияи церия, что не дает возможностиснизить содержание серы в металле.Введение в состав шихты более 55 5 иттроцерита приводит к повышенному количеству иттрия,и церия в шлаке, что приводит к снижению механических свойств стали за счет образо 22 О 8 2Применение синтетического шлака,полученного из известной шихты,позволяет повысить прочностные характеристики стали за счет микролегирования ванадием 21,Однако получаемье с применениемизвестной шихты для получения синтетического шлака стали имеют недостаточные показатели пластичности10 и ударной вязкости, Например, длястали марки 38 Х 2 Н 2 МА относительноесужение ( не превышает 35 , а ударная вязкость кс 7 не более 0,4 МДж/м,Целью изобретения является повы 15 шение пластических и вязкостныхсвойств конструкционных марок стали.Поставленная цепль достигаетсятем, что шихта для получения синте"20 тического шлака, включающая известь,ванадийсодержащий шлак и восстановитель, дополнительно содержит иттроцерит при следующем соотношении компонентов, мас, :25 Ванадийсодержащийшлак 30-40Восстановитель 10"30Иттроцерит 1-5Известь ОстальноеИттроцерит - минерал, химическаяформула которого (Са,У,Се)Р Н,О,Химический состав этого минерала может быть представлен в виде фторидовили карбонатов металлов. Данный мине 5рал (руда) добывается в месторождениях флюорита (СССР) . В Швеции3 1122 вания большого количества включений оксисульфидов церия и иттрия.Химический состав ванадийсодержащего шлака, мас, .: Ч,О 19,25; СаО 1,67; 810, 14,9; ГеО 43,5; МпО 8,69; МяО 2,4; Сг,О, 3,54; т 10, 7,8.В качестве восстановителя используется вторичный алюминий. Плавиковый шпат имеет спедующий химический 1 О состав, мас. ,; 810, 14,13; А 1,0, 1,71; РеО 8,45; МпО 0,42; МяО 1,8; На,О 1,58; СаР, 58,57.Известь имеет следукнций химический состав, мас. : СаО 85,57; Р,О 15 0,6; 810, 0,90; МяО 0,38; остальное- потери при прокаливании.В табл. 1 представлены составы предлагаемой шихты (состав 4 - ниже нижнего предела, состав 5 - выше 2 О верхнего предела по иттроцериту).Составы шихт для получения синтетического шлака опробывались при получении никельхроммолибденсодержащих сталей. 25При приготовлении шихт для получения синтетического шлака все ин-.гредиенты равномерно перемешивают и затем подают в печь для шлакообразования. ЗОП р и м е р. Получение никельхроммолибденовой стали,. 38 Х 2 Н 2 МА с применением предложенной шихты для получения синтетического шлака.Жидкая заготовка массой 100 кг выплавляется в индукционной печи емкостью 50 кг с основной футеровкой согласно существующей на предприятии технологии. Легирующий и раскисляющий сплав готовится совместно с синтетическим шлаком в индукционной печи с графитовой футеровкой. При этом масса сплава 7 кг, а синтетического шлака 8 кг.Во избежание окисления составля ющих шихты в печь во время плавления вводят 0,5 кг извести вместе с составляющими сплава, после расплавления которых начинают наводить синтетический шлак. Для шлакообразования в печь подают шихту состава 1.Средний элементный химический состав применяемого в составе шихт иттроцерита следующий, мас.%: кальций 29,4-30,5, церий 9,9-10,5, иттрий 24,5 - 25,6, фтор 38,6-39,2.Полученный синтетический шлак имеет следующий химический состав, 708 4мас. : окись кальция 50,5; глинозем 34,5, кремнезем 4,2 окись магния 4,5, окись хрома 2,1, окись марганца 0,8, закись железа 0,5, фтористый кальций 0,6, фториды церия и иттрия 0,61, окись ванадия 0,9.Химический состав жидкой лигатуры (сплава) после выпуска следуюпрй, мас, : углерод 1,9, марганец 0,3 кремний 3,3; хром 16,5, никель О, 15 ванадий 1,9, церий и иттрий 1,3; железо - остальное.В жидкой заготовке перед выпуском содержится, мас. : углерод 0,25, марганец 0,28, кремний 0,07, хром О, 12, никель 3,2, сера 0,025, фосфор 0,014, железо - остальное,После выпуска заготовки и обработки ее синтетическим шлаком и жидким сплавом получают сталь, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 4543-71 и имеющую следующий химический состав, мас. : углерод 0,381, марганец 0,29; кремний 0,30, хром 1,25; ниппель 3,21, ванадий 0,13, церий и иттрий О, 05, сера О, 012 , фосфор О, 015 , железо - остальное.Для сравнительного анализа сталь 38 Х 2 Н 2 МА получают и с применением известной шихты для получения синтетического шлака (состав 6). Проводят также плавки с применением шихты для получения синтетического шлака составов 4 и 5 с содержанием иттроцерита в шихте 0,8 и 5,4 соответственно.Данные по составам использованных шихт для получения синтетического шлака и механическим свойствам обработанной стали 38 Х 2 Н 2 МА представлены в табл.2 и 3.Применение предложенной шихтыдля получения синтетического шлакаповышает пластические (относительное сужение) и вязкостные (ударная вязкость) свойства полученных с ее использованием конструкционных марок сталей по сравнению с пластическими свойствами сталей, полученных с использованием известной шихты для по-"лучения синтетического шлака при сохранении прочностных характеристик на том же уровне.Применение предложенной шихты по сравнению с известной для получения синтетического шлака позволяет повысить ударную вязкость и относительное сужение получаемой стали 3 8 х 2 Н 2 МА на 14,5 и 4, 75/ соответственно,1122 708 Таблица Содержание компонентов, мас.Х/кг Состав шихты Общийвес шихты, кг Известь ВосстановительИттроцерит Ванадий- содержащий шлак 8,0 8,0 8,0 0,8/0,06 8,0 5,4/0,43 25/2,0 8,0 Содержание компонентов, мас.Х Степень десульфурациистали, 7 Состав шихтш Иттроцерит Восстано- витель Известь Плавиковый шлат Ванадийсодержащийшлак го 42,5 58,0 2;5 10 49,0 56,0 1,0 30 35,0 30 5,0 47,1 2 О 32 36,0 0,8 5,4 57,0 31,8 46 12,0 36,5 42,0 35/2,8 40/3,2 30/2,4 32/2,6 38/3,04 2,5/0,2 1,0/Оу 085,0/0,4 20/1,6 10/0,8 30/2,4 20/1,6 42,5/3,449/3,9235/2,847,2/3,7731,8/2,54Механический свойства бт, МПа 7. ксу, ИПж /м бв ХПа 0,59 51,0 18 970 0,05 50,7 0,56 882 980 0,02 0,60 52,1 880 986 О, 10 17 0,42 36,0 870 0,01 740 0,50 50,0 859 0,11 0,40 33,6 16 880 970 Корректор Н.Король Редактор И.Николайчук Заказ 8102/24 Тираж 539 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Состав Содержаниешихты йттрия ицерия встали Составитель К.СорокинТехред З.палий