Шихта для легирования стали

(19) (1 1 С 5/02 35 00 АНИ ЕТЕЛЬСТВУ алюиевых ледовав и тех тного венно и произв имеют в,мас.Х: 15-40 20-45 0,2-5,0 пенков,к о СССР1981. Двуокись кремн Фторсодержащиесоединения Хлориды калия,натрия, магния,.2 57) 1. ШИХТА по авт.свЛЕГИР4567что,жимазы ина до ВАНИЯ отл цель 8-28 0,5-7,0юща я тем улучше лакового рсырьевой бти стали,плавки,сниженияполнитель ирени стоим Остально других элементо СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ(71) Центральный научно-истельский институт материалнологии тяжелого и транспомашиностроения и Производсобъединение "Ждановтяжмаш"(56) Авторское свидетельстУ 994567, кл, С 21 С 7/06,БРЕТЕНИЯ но содержит шлаки производстваминиевых сплавов, при этом ваншлак и шлак производства алюмисплавов взяты в соотношении, мВанадиевый шлак 38,4 Шлак производстваалюминиевых сплавов Остал2, Шихта по п. 1, о т л и чю щ а я с я тем, что шлакводства алюминиевых сплавоследующий химический состаАлюминийОкись алюминия Оксид магнияОксиды и хлоридыИзобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ванадийсодержащих сталей в дуговых электросталеплавильных печах,Пель изобретения - улучшение шлакового режима плавки, расширение сырьевой базыи снижение себестоимости стали.Количество восстановителя (алюминия), присутствующего в шлаках производства алюминиевых сплавов, определено из условий полного восстановления ванадия, железа, марганца из конвертерного ванадиевого шлака, раскисления стали и тепловыделения за счет тепла экзотермических реакций, которое необходимо для быстрого формирования жидкоподвижного активного шлака й компенсации потерь тепла. Содержа- ние алюминия ниже нижнего предела не обеспечивает указанных условий, а выше верхнего предела не способствует улучшению показателей процесса. Шлакообразующие компоненты шлаков производства алюминиевых сплавов при таком соотношении способствуют получению печиого шлака с низким значением температуры ликвидуса и вязкости, что позволяет полностью исключить применение плавикового. шпата и интенсифицировать процессы взаимодействия между шлаком и металлом. Так, при использовании известной шихты вязкость сФормировавшегося шлака (расход плавикового шпата 3 кг/т) составляет 0,25 Н с/м, а при использовании предлагаемой без присадок плавикового шпата0,23 Н с/м .Окись алюминия, фтористые соединения, хлоридыкалия, натрия и магния явлвются разжижающими добавками; содержание компонентов щпаков производства алюминиевых сплавов ниже нижнего предела не способствует заметному снижению вязкости и температуры ликвидуса Формирующегося после присадки шихты шлака, их вязкость составляет 0,38-0,45 Н с/м, а выше верхнего предела не способствует дальнейшему снижению (вязкость длаков 0,18-0,21 Н с/м) . Оксид магния в таких пределах способствует снижению эрозии утеровки и повышению основности шлака. При содержании вьш(е 5 мас.% увеличиваются затраты тепла на расплавление шихты.Наличие н составе шлаков двуокисикремния в указанных пределах не осложняет процесс восстановления ванадия, марганца и железа и шлаковыйрежим плавки, а также не влияетна качество металла. Следовательно,указанные свойства, придаваемыепечному шлаку компонентами шихты,способствуют улучшению режима план О ки и, за счет исключения потребленияплавикового шпата, снижению себестоимости стали. Кроме этого, в составешихтгд могут использоваться отвальныешлаки выплавки алюминиевых сплавов, 15 что расширяет сырьевую базу шихтовыхматериалов металлургического производства и позволяет использоватьотходы, содержащие ценные элементы. и шлаков производства алюминиевыхсплавов состава, мас.%:45Алюминий 15-40Окись алюминия 20-45Двуокись кремния 0,2-5,0ФторсодержащиесоединенияКлоринды натрия,калия, магнияв сумме) 8-28Оксид магния 0,5-7,0Оксиды и хлориды55других элементов ОстальноеРасход ванадиевого шлака определяется содержанием в нем пятиокиси ванадия и составляет 7-15 кг/т. 0,2-2, 2 Для определения целесообразностии технологичности предлагаемой шихты для легирования стали проведеныее промьпдленные испытания с использованием составов, укаэанных в25 табл. 1,П р и м е р. Сталь марки 20 ГФЛвыплавляют в электродуговой печиемкостью 5 т,Шихту для легирования стали ванаЗО днем вводят в восстановительный период плавки в виде механической смесиванадиевого шлака конвертерного передела состава, мас.%:Пятиокись ванадия 13,0-26,0Двуокись кремния 12,0-26,0Железо общее 28 ф 0-42,0Окись кальция До 4,5Окись магния 1,0-6,0Закись марганца 5,0-13,0Окись хрома 1,0-5,0Окись алюминия 0,6-1,8Металловключение 4,0-25,01219652 аили не наблюдается ее увеличение.При этом содержание ванадия может отклоняться от оптимальных значений, что по данным статистического анализа приводит к нестабильному уровню механических свойств металла.Использование предлагаемой шихтыдля легирования позволяет полностью исключить присадки дефицитного пла О викового шпата, за счет этого понизить себестоимость стали и утилизировать отходы, сопеожашие раскисли- тели и шлакообразующие матери-.алы. Таблица 1 Содержание компонентов, мас.Х Содержание ванадия встали, 7. Степень Состав усвоения ванадия,ХШлак производства алю- миниевых Ванадиевый шлак Расчетное Фактическое сплавов 90,0 38,4 61,6 О, 102 О, 108 90,7 45,0 95,0 41,3 58,7 0,1 О, 105 43,0 78,1 57,0 89,09 65,0 35,0 0,11 Т аб лица 2 Содержание элементов, мас.Х Состав С Ип Яд БР Ч Ре Э,20 1,18 0,36 0,018 0,024 0,092 Остальное 0,22 1,20 0,38 0,022 0,025 0,098 0,19 1,22 0,44 0,019 0,022 0,095 0,20 1,29 0,42 0,024 0,025 0,082 0,20 1,16 0,40 0,020 0,018 0,098 По ТУ 0,070,13 0,17- 1,10,25 1,4 Не бо- Не бо 0,30,5 лее0,04 лее0,04 При использовании для легирования стали трех составов предлагаемой шихты (табл. 1) получают оптимальное содержание ванадия (0,09-0,11%) при высокой степени его усвоения из конвертерного шлака. По механическим свойствам и химическому составу выплавленная сталь соответствовала существующим требованиям, что подтверждают данные табл. 2.При использовании составов шихты с отличным от граничных значений содержанием компонентов наблюдается снижение степени усвоения ванадия. 0,092 0,098 0,095 0,082 0,098,21 1,9 0,41 0,023 0,020 0,089 Плавки с вышенной концентрацией ванадия 0,19 1,18 0,34 0,022 0,023 0,110,20 1,23 0,39 0,019 0,020 0,125 родолжение табл Механические свойства Сост ть КБа 44 0,3 445 0,32 Не менее Не менее Не менее Не менее550 18 25 0,5 По.ТУ мене0,25 0,8 20 . 615129652 Продолжение табл. 2 Иеханические свойства Состав КСГ о,ИДж/м КСИДж/м Я, Х тф 6 ф ИПа . МПа С использованиемферрованадия (среднее по тремплавкам) 0,29 410 610 19,5 38,5 0,82 Плавки с повышенной 0,86 20,5 39,0 0,30 25,0 17,5 0,52 0,20 Составитель А. Прусс Редактор В. Петраш Техред Л.Олейник Корректор А, ФеренцЗаказ 1235/36 Тираж 552 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 концентрацией ванадия 430 630 435 640 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен,й и открытий113035, Иосква,Ж, Раушская наб., д. 4/5