Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали

(57) Изозова норозионно бретение может металлургии и стойкой стали.ыть испол ьвыплавке кущность: в СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВ Е Н Н ОЕ ПАТЕ НТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельстМф 1068494, кл. С 21 С 5/52Авторское свидетельствойф 1126611, кл. С 21 С 5/52Журнал "Сталь )" 6, 19 СОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ И ЛЕГИРОТАНОИ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТ Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве коррозионностойких сталей в дуговых электропечах.Целью изобретения является увеличение степени десульфурации стали и усвоения титана и хрома,Сущность изобретения заключается в том, что в способе десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали, включающем выпуск из дуговой печи металла со шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш процессе выпуска плавки из дуговой ичи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию коррозионно"стойкой стали и восстановление хромаиз окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавкисмеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 38-40 кг/тстали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй ковшпосредством присадки смеси извести иплавикового шпата в соотношении 1::(0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стали,при этом десульфурацию осуществляютодновременно с легированием сталититаном во втором ковше снацала присадкой на дно второго ковша титаносодержащих материалов массой 1020 кг/т стали, а после слива 20-404массы всей плавки во второй ковшприсаживают остальное количество титансодержащих материалов,присадку во второй ковш титансодержащих материалов и продувку металлаво втором ковше инертным газон, сначада в процессе выпуска плавки издуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию коррозионностойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печногошлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремнияв соотношении 1:(0,5-0,6) массой 3840 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во вто777610рой ковш посредством присадки смесиизвести и плавикового шпата в соотношении 1;(0,3-0,6) массой 4-10 кг/тстали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированиемстали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковшатитансодержащих материалов массой10-20 кг/т стали, а после слива 20403 массы всей плавки во второй ковшприсаживают остальное количество титансодержащих материалов,Введение смеси из извести и кремния до выпуска плавки массой менее38 кг/т стали не позволяет получитьповышенное восстановление хрома изшлака конца кислородной продувки,При массе данной смеси свыше40 кг/т степень восстановления хромаи первичной десульфурации стали практически не увеличивается.При доле кремния менее 0,5 ухудшаются условия восстановления хромаиз шлака вследствие недостаточной 25раскисленности системы металл-шлак.При ее значениях более 0,6 возрастаетвероятность получения содержания крем- ,ния в готовой стали выше верхнегопредела, который, например, для сталиО12 Х 18 Н 10 Т равен 0,801,Применение меньшего, чем 4 кг/т,количества десульфурирующей смеси припереливе не позвляет существенно снизить концентрацию серы в стали. Введение большего, чем 10 кг/т ее количествапрактически не влияет на увеличение степени десульфурации, а приводит лишь к избыточному расходу извести и плавикового шпата и увеличивает вероятность ошлакования титана,особенно при использовании низкопроцентных титансодержащих материалов,При доле шпата менее 0,3 увеличивается продолжительность растворениядесульфурирующей смеси и повышаетсявязкость получаемого шлака, в результате чего ухудшается протекание де"сульфурации стали при переливе.При доле шпата свыше 0,6 протека.ние процесса десульфурации сталипрактически не улучшается, при этомнеоправданно расходуется относительно дорогой и довольно дефицитный плавиковый шпат (цена извести - около17 руб/т, плавикового шпата - около 55160 руб/т).Ввод титансодержащих материаловна дно второго. ковша массой менее 10 кг/т не позволяет получить содержание титана в готовой стали в необходимых пределах. Как правило, значения содержаний титана в коррозионностойкой стали в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72 находятся винтервале 03-0,83 по массе в зависимости от содержаний углерода. Вводтитансодержащих материалов на дновторого ковша массой. более 20 кг/тне позволяет получить равномерноераспределение концентрации титана пообъему ковша,Ввод остального количества титансодержащих материалов (сверх 20 кг/т)и десульфурирующей смеси до слива вовторой ковш менее 20 О массы металлаприводит к увеличению вероятностиошлакования титансодержащих материалов и получения неравномерного распределения титана по объему ковша,а при их вводе после слива более 403массы металла - ухудшаются условиядесульфурации стали.П р и м е р 1, При выплавке сталимарки 12 Х 18 Н 10 Т в 100-тонной дуговойэлектропечи после расплавления шихтыи окислительного обезуглероживанияполучили металл, содержащий 0,083углерода, 1503 хрома, 10,0/ никеля,0,0253 серы. Угар хрома за кислородную продувку составил 2,4 т. Введяохлаждающие добавки, в печь присадили 2,5 т извести и 2,1 т 65-ого ферросилиция (соотношение извести икремния 1:0,55), а также после получения однородного жидкоподвижногошлака по всей поверхности ванны Феррохром и никель. Шлак в ходе восстановительного периода не скачивали.После выпуска плавки слили шлак изковша путем его наклона краном. Остаточная масса шлака составила (замер металлическим шомполом) около1 т. Химический состав металла в ковше: углерод - 0,093, хром - 17,73,никель " 10,04, сера " 0,022 ОО. Температура металла - 1640 С. Затем начали переливать металл через носокпервого ковша во второй сталеразливочный ковш, на дно которого предварительно загрузили 1,5 т 701-ого Ферротитана. После слива около 303 общей массы металла (определяли визуально) сверху во второй ковш присадили 0,8 т десульфурирующей смеси77610 5 17 металла была 1580 С, Произведя продувку стали аргоном через Фурму в днище ковша в течение 4 мин, ковш с готовой сталью при температуре меоталла 1540 С подали на разливку, Химический состав полученной стали: углерод - 0,093, хром - 17,54, никель - 10,0, сера - 0,0151, титан - 0,604 (одинаково во всех пробах по ходу разливки), Сквозное усвоение хро ма составило 89;, титана - 577 общая степень десульфурации - 403. Продолжительность плавки была на 15 мин короче, чем на обычной двухшлаковой технологии.П р и м е р 2, То же, что и в при мере 1. После ввода охлаждаацих добавок в пець присадили 2,5 т извести и 3,3 т ферросиликохрома марки ФСХ(соотношение извести и кремния 1:0,53). Температура металла после выпуска - 1660 С, На дно второго ковша загрузили 1,5 т 303-ного ферротитана. После слива 303 массы металла во второй ковш присадили последовательно 2,5 т 30-ного ферротитана и 0,6 т десульфурирующей смеси (0,4 т извести и 0,2 т шпата). Температура металла после перелива - 1570 С, после продувки аргоном в течение 30 мин - 1540 С. Химический состав полуценной стали: углерод - 0,093, хром - 17,53, никель - 10,0, сера,0163, титан - 0,603. Сквозное усвоение хрома - 894, титана - 553, общая степень десульфурации - 364.Результаты опытно-промышленных плавок, приведенные в таблицах 1-3, свидетельствуют о преимуществах десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали по предлагаемому способу. 5 О Применение предлагаемого способалегирования титаном и десульфурациистали позволит повысить сквозноеусвоение хрома с 85 до 89-90, увели 15 20 25 30 35 40 45 чить производительность печи примерно на 51 за счет сокращения продолжительности восстановительного перио"да электроплавки в результате перехода на одношлаковую технологию, повысить усвоение титана, использоватьпри внепечном легировании низкопроцентные титансодержащие материалы,обеспечивать удовлетворительную десульфурацию коррозионностойкой стали,формула и зобрет ения Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали, содержащей 0,3-0,8 титана, включающий выпуск из дуговой печи металла со шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш, присадку во второй ковш титансодержащих материалов и продувку во втором ковше инертным газом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени десульфурации стали, усвоения титана и хрома, в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1;:(0,5-0,6) массой 38-40 кг 7 т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй посредством присадки во второй ковш смсси извести и плавикового шпата в соотношении 1:(0,3-0,6) массой 4-10 кг 7 т стал; при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стал титаном во втором ковшс снацала и; исадкой на дно второго ковша титано- содержащих материалов массой 10- 20 кг/т стали, а после слива 20-40 массы всей плавки присадкой во второй ковш остального колицества титаносодержащих материаловОбеспечение содеркания кремния в заданных пределах, 3плавок 1". вари- анта Масса, кг/т Соблюдениерекомендаций Соотношение компонентов Степеньдесульфурации привыпуске, Ф Сквозное усвоение хрома, Ф кремний известь всего 100 12,7 . 38 14,2 38 13,5 38 13 3 40 15,0 40 14,2 40 13,8 39 13,1 37 14,5 41 12,1 39 15,4 39 Ссоблюдением 86 1 О 88 8 87 9 88 12 901 О 89 11 88 10 85 8 89 12 82 12 90 8 100 100 100 100 100 100 Без соблю"дения 100 100 100 70 Обеспечениеравноиерюгораспределениятитана по объеиу ковша, Фплавок Обеспечение Масса тнтансоМасса десульфурирукщейснеси кг/т Степень десульфурации при переливе,Ф К варианта Масса усвоение титана 2 Соблюдение реконенда- ций деркащнх натериапоа, введенных на дно 2-го ковша, кг/т содершаниятитана в эастали,данных пределах, т плавок 40 40 100 100 о 20 33 26 100 100 1 О 100 о 100 100 100 о 100 20 100 оо 1 О4 100 о 20 100 20 5 6 7 8 100 20 40 40 100 100 100 22 100 100 20 100 32 100 00 100 20 1 О8 20 35 30 100 100 100 100 15 О 100 оо 12 100 13 100 14 1 ОО 15 0070 70 60 30 3 о 30 30 30 15 10 55 50 50 50 56 55 7 о 80 15 100 о 70100 15 50 30 30 100 300 12 100 30 300 52,4 Прототип 100 1 ОО не регламеннруетсх (Юлктнцески 4-18) Масса, кг/т 1 варианта Соотношение компонентов Соблюдениерекомендаций Стоимость смеси,руб. известь шпет всего 0,9Касса иеталла слитого во 2-ой ковш до ввода дополнительной навески титансодершан 3 их иатериалов и десульфурирушщеч снеси 2 об" щей нассы 1:0,5 1;0,6 1: 0,55 1:0,5 1:О, б 1:0,55 1:0,55 1;0,55 1:0,55 1:0,45 1:0,65 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Таблица 1 Таблица 2 Таблица 3 Степень десульфурации,3 при переливе1 ОПродолжение табл.3 1777610 т гвсегоаи ее а Соотношение компонентовеСоблюдение рекоменда- ций Стоимость смеси,руб. Степень десульфурации,3 при переливе Масса, кг/т ь варианта известь шпат 1:0,3 10,2 1; 0,7. Без соблюдения Составитель Л.МагаюмоваТехред И.Моргентал Корректор И.Шмакова Редактор т а еЗаказ 4131 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 677 2,3 10б 3 3,7 10б 9 31 1 О4,8 2,24,4 2,Ь 75,4 т,б 75,8 1,24,1 2,9 7 1:0,3 1:0,6 1:0;45 1:0,45 1:О,б 30 35 32 26 28 24 15 28 49,9 69,9 61 343,449,1 34,8 291 53,4