SU1073299A1

SU1073299A1 - Stainless steel production process

Info

Publication number: SU1073299A1
Application number: SU823510335A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Иванович Бородин; Николай Александрович Беляков; Вячеслав Иванович Мирошниченко; Алексей Васильевич Губин; Борис Степанович Петров; Евгений Илларионович Тюрин; Владимир Александрович Чернов; Леонид Петрович Ефремов; Владимир Матвеевич Бушмелев; Сергей Сергеевич Сивков
Original assignee: Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1984-02-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий расплавление шихты, предварительное обезуглероживание, выпуск металла в ковш и продувку под вакуумом инертным газом снизу и газообразным окислителем сверху, отличающийс тем, что, с целью уменьшени степени окислени легирующих компонентов расплава, в качества газообразного окислител -используют высокотемпературную газовую смесь из природного газа и кислорода , причем соотношение объемных расходов природного газа и кислорода в смеси измен ют от 1:4 в начаше продувки до 3:4 в конце ее. Ь F гA method for producing a stainless steel, including melting the charge, preliminary decarburization, discharge of the metal into the ladle and blowing under vacuum with an inert gas from the bottom and a gaseous oxidant from the top, characterized in that, in order to reduce the degree of oxidation of the alloying melting components, as a gaseous oxidizer, the core group will reduce the strength of the oxidant. a mixture of natural gas and oxygen, with the ratio of the volume flow rates of natural gas and oxygen in the mixture varying from 1: 4 at the beginning of the purge to 3: 4 at the end of . B f g

Description

: о ;о со Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к способам получени низкоуглеродистой нержаве ющей стали с использованием вакуумно го окислительного рафинировани , и может быть использовано в электросталеплавильных цехах металлургичес ких заводов. Известны способы получени нержавенвдих сталей методом переплава в ду говых сталеплавильных печах легированных отходов с применением газообразного кислорода Ll. Однако данные способы из-за необходимости проведени окислительного рафинировани при атмосферном давлеНИИ характеризуютс повышенным угаром легирующих элементов и железа, что обуславливает высокую себестоимость получаемых нержавеющих сталей Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату вл етс способ получени нержавеющей стали, включающий расплавление шихты, предварительное обезуглероживание, выпуск металла в ковш и продувку под вакуумом инертным газом снизу и газообразным окислителем сверху С2 3. Известный способ получени нержавеющей стали характеризуетс значительным окислением и испарением железа и легирующих компонентов распл ва, в частности хрома до 1,3% абс., р врем кислородной продувки высоколегированного расплава в ковше под вакуумом, что обусловлено интенсивным окислением и испарением железа .и легирующих компонентов расплава в высокотемпературной реакционной зоне , образующейс в месте внедрени струи кислорода в металл, невозможностью изменени окислительного потенциала кислородного дуть по ходу обезуглероживани , что приводит при низких (менее 0,06%) концентраци х углерода к интенсификации процесса окислени легирующих компонентов расплава. Цель изобретени - уменьшение ко личества окислившихс легирующих компонентов расплава. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени нержавеющей стали, включающему расплавление , нагрев, предварительное обезуглероживание, выпуск металла в ковш и продувку под вакуумом инертным газом снизу и газообразным окислителем сверху, в качестве газообраз ного окислител используют высокотем пературную газовую смесь из природного газа и кислорода, причем соотношение объемных расходов природного газа и кислорода в смеси измен ют от 1:4 в начале продувки газообразным окислителем до 3:4 в конце ее. Природный газ относительно дешев и безвреден. Основным его компонентом вл етс метан.. Добавка природного газ,а к кислородному дутью существенно снижает температуру реакционной поверхности по сравнению с продувкой чистым кислородом и, следовательно, ведет к уменьшению окислени и испарени железа и легирующих в зоне внедрени дуть в металл Дл обеспечени условий протекани реакции обезуглероживани без существенного развити процесса окислени легирующих компонентов расплава по мере уменьшени содержани углерода в металле необходимо уменьшать окислительный потенциал дуть , например путем добавок инертного газа (аргона к кислороду). В лабораторных услови х в индукционной печи установлено, что оптимальное содержание кислорода в аргонокислородной, смеси находитс в пределах 20-50%. Однако в промышленных услови х при отсутствий внешнего подогрева продувка смес ми с такой значительной добавкой аргона приводит к быстрому снижению температуры металла,так как тепловые потери с излучением не компенсируютс вследствие резкого уменьшени количества тепла, выдел ющегос при протекании экзотермических реакций окислени железа,хрома и прочих окисл ющихс компонентов расплава, что неблагопри тно сказываетс на термодинамических услови х процесса селективного окислени углерода в присутствии хрома, марганца, ниоби и других легирующих элементов. Высокотемпературный газокислородный факел вл етс мощным тепловым источником, способным в значительной мере компенсировать.тепловые потери, особенно в начальный период вакуумного окислительного рафинировани , когда они особенно велики. Окислительный потенциал дуть при продувке смесью природного газа и кислорода определ етс соотношением объемных расходов компонентов газовой смеси. В начале вакуумного окислительного рафинировани при повышенном содержании углерода в расплаве оптимальным окислительным потенциалом обладает дутье с соотношением объемных расходов природного газа и кислорода 1:4. Горение природного газа происходит в услови х избытка кислорода: 40 + 20 . По мере уменьшени содержани углероа в металле окислительный потенциал дуть необходимо снижать путем увеличени соотношени объемных расходов природного газа и кислорода в газовойThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for producing low-carbon stainless steel using vacuum oxidative refining, and can be used in electric steel shops of metallurgical plants. There are known methods for producing stainless steels by melting in arc steelmaking furnaces of alloyed waste using gaseous oxygen Ll. However, these methods, due to the need to carry out oxidative refining at atmospheric pressure, are characterized by increased fusion of alloying elements and iron, which causes a high cost of stainless steels to be obtained. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of producing stainless steel, which includes melting the mixture, Pre-decarburization, metal release to the ladle and purging under vacuum with inert gas from below and gaseous oxidizer above C2 3. A known method for producing stainless steel is characterized by significant oxidation and evaporation of iron and melt alloying components, in particular chromium, to 1.3% abs., p, the time of oxygen blowing of high-alloyed melt in a ladle under vacuum, which is caused by intense oxidation and evaporation of iron .and alloying components of the melt in the high-temperature reaction zone formed at the site of introduction of the oxygen jet into the metal, the inability to change the oxidative potential of the oxygen blowing along bezuglerozhivani, resulting in low (less than 0.06%) concentrations of carbon to intensify the oxidation process of alloying molten components. The purpose of the invention is to reduce the amount of oxidized melt alloying components. The goal is achieved in that according to the method of producing stainless steel, including melting, heating, preliminary decarburization, metal discharge into the ladle and vacuum blowing with an inert gas from the bottom and a gaseous oxidizer from the top, a high-temperature gas mixture from natural gas is used as the gaseous oxidant. oxygen, and the ratio of the volume flow rates of natural gas and oxygen in the mixture varies from 1: 4 at the beginning of the purge with gaseous oxidant to 3: 4 at the end of it. Natural gas is relatively cheap and harmless. Its main component is methane. The addition of natural gas, and to oxygen blowing, significantly reduces the temperature of the reaction surface as compared with purging with pure oxygen and, consequently, reduces oxidation and evaporation of iron and alloying materials in the injection zone to blow into the metal. decarburization reaction without significant development of the process of oxidation of alloying components of the melt with decreasing carbon content in the metal, it is necessary to reduce the oxidation potential of Ut, for example, by adding inert gas (argon to oxygen). Under laboratory conditions in an induction furnace, it was found that the optimum oxygen content in the argon-oxygen mixture is in the range of 20-50%. However, under industrial conditions in the absence of external heating, purging with mixtures with such a significant addition of argon leads to a rapid decrease in metal temperature, since heat losses with radiation are not compensated due to a sharp decrease in the amount of heat released during the exothermic oxidation of iron, chromium and others. oxidizing components of the melt, which adversely affects the thermodynamic conditions of the process of selective oxidation of carbon in the presence of chromium, manganese, niobium And other alloying elements. The high-temperature oxy-fuel plume is a powerful heat source capable of largely compensating heat losses, especially in the initial period of vacuum oxidative refining, when they are particularly large. The oxidative potential to blow when purging with a mixture of natural gas and oxygen is determined by the ratio of the volumetric flow rates of the components of the gas mixture. At the beginning of vacuum oxidative refining with an elevated carbon content in the melt, an optimal oxidative potential has a blast with a ratio of the volume flow rates of natural gas and oxygen of 1: 4. Combustion of natural gas occurs under conditions of excess oxygen: 40 + 20. As the carbon content in the metal decreases, the oxidation potential of the blow must be reduced by increasing the ratio of the volume flow rates of natural gas and oxygen to gas.

Claims

METHOD FOR PRODUCING STAINLESS STEEL, including melting the charge, preliminary decarburization, metal discharge into the ladle and purging under vacuum with an inert gas from below and a gaseous oxidizer from above, characterized in that, in order to reduce the degree of oxidation of the alloying components of the melt, high-temperature gas is used as a gaseous oxidizing agent. · A mixture of natural gas and oxygen, and the ratio of the volumetric flow rates of natural gas and oxygen in the mixture varies from 1: 4 in terms of purge to 3: 4 at the end of it.

9 ω s