SU1092189A1 - Способ получени нержавеющей стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий расплавление шихты, кислородную продувку расплава с последующей обработкой восстановительной смесью и легирунмцими, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества стали, в качестве восстановительной смеси используют смесь алюминиевого порошка с отработанным в процессе электрс5шлакового переплава флюсом в соотношении 1:4-1:8.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретно.к. способам получени  нержавеющей стали с использованием установок вакуумного окислительного рафинировани , и может быть использовано в электросталеплавильных цехах металлургических заводов .

Известны способы получени  нержавеющих сталей методом переплава в ду говых электросталеплавильных печах легированных отходов с применением газообразного кислорода П ,

Данные способы из-за необходимост окислительного рафинировани  при атмосферном давлении характеризуютс  повышенным угаром легирующих элементов и железа, что обусловливает высокую себестоимость получаемых нержавеющих сталей,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  нержавеющей стали, включающий расплавление шихты, кислородную продувку расплава с последующей обработкой восстановительной смесью и легирующими. В качестве восстановительной смеси используют порошок алюмини  с плавиковым шпатом 2j.

Недостатками известного способа  вл ютс  повьшенна  себестоимость выплавл емой стали, обусловленна  значительными безвозвратными потер ми хрома с конечным шлаком, содержащим после присадки восстановительной смеси до 12 вес.% окислов хрома (в пересчете на окись, хрома), а также применением относительно дорогосто щего плавикового шпата; технологичес кие затруднени  при последующей корректировке химического состава металла вследствие повышенной в зкости и недостаточной раскисленности шлака; снижение качества готового металла в результате роста содержани  в нем фосфора на 0,002-0,003% при использовании технического плавикового шпата, содержащего 0,15-0,35% фосфора и повьшенного содержани  серы в готовом металле из-за низкой десульфурирующей способности шлака, получаемого после присадки восстановительной смеси.

Цель изобретени  - повышение качества стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  нержавеющей стали, включающему расплавление щихты, кислородную продувк расплава с последующей обработкой восстановительной смесью и легирующими , в качестве восстановительной смеси испоэтьзуют смесь алюминиевого порощка с отработанным в процессе электрошлаковьгх переплавов флюсом в соотношении (1:4)-(1:8).

В составе восстановительной смеси примен ют отработанный в процессе электрошлакового переплава флюс, состо щий в, основном из фтористого кальци  и глинозема в соотношении, близком к эвтектическому, однако с некоторым недостатком глинозема. Окисление алюмини , присутствующего в восстановительной смеси, после присадки последней на поверхности шпака увеличивает содержание глинозема и приводит к получению соотношени  между фтористым кальцием и глиноземом , соответствун цего эвтектическому . В частности, при содержании 63% фтористого кальци  и 37% глинозема их смесь имеет т.пл. 1260 С по сравнению с 1380 С дл  фтористого кальци . Поэтому восстановительна  смесь, состо ща  из порошка алюмини  и отработанного в процессе электрошлакового переплава флюса, вз тых в соотношен ж (1:4)-(1:8) обладает повьпиенной (по сравнению с используемой согласно способу-прототипу) разжижающей и, следовательно, раскислительной способностью, а ее применение увеличивает восстановление хрома, что ведет к уменьшению расхода низкоуглеродистого феррохром . и способствует снижению себестоимости выплавл емой стали.

Более жидкоподвижный и раскисленный шлак обладает повьшгенной десульфурирующей способностью. Обработка металла таким шлаком позвол ет повысить качество продукции в результате снижени .содержани  серы в готовом металле.

При использовании смеси алюминиевого порошка с отработанным в процессе электрошлакового переплава флюсом с меньшим соотношением компонентов не достигаетс  требуема  степень раскислени  металла и шлака, удар легирующих при этом возрастает, повьшаетс  в зкость ХРОМИСТЫХ шпаков

Применение смеси алюминиевого порошка и отработанного в процессе электрошлакового переплава флюса с большим соотношением компонентов экономически нецелесообразно и не позвол ет сформировать достаточно жидкоподвижный шлак. Отработанный в процессе электрошлакового переплава флюс содержит не более 0,03% фосфора, т.е. его применение в составе восстановитель ной смеси также способствует повыше нию качества выплавл емой нержавеющей стали (уменьшаетс  содержание фосфора в последней). Использование при выплавке .нержа веющей стали отработанного в процессеjj, электрошлакового переплава флюса позвол ет снизить стоимость восстанови тельной смеси и, следовательно, себе стоимость стали. Пример. В дуговую сталеплавильную печь загружают, кг/т: легиро ванные никелем и хромом отходы 600 и шихтовые слитки 210 (содержание фосфора не более 0,005%). В завалку присаживают, кг/т: угле родистый феррохром 150; никель 40; известь 15; 45%-ный кусковой ферроси лиций 6 и чушковый алюминий 3,2. При расплавлении металл содержит вес.%: углерод 0,40; кремний 0,6;. марганец 1,2; сера 0,020; фосфор 0,017; хром 20,0; никель 10,0. После нагрева ванны до 1620 С шлак, образовавшийс  в период плавлени ,удал ют из печи и осуществл ют продувку расплава техническим кислоро дом в течение 7 мин с расходом 60 нм /т.ч. Температура металла в конце окислительной продувки 1780 С Металл, содержащий, вес.%: углеро 0,25; кремний 0,18; марганец 0,40; сера 0,017; фосфор 0,018; хром 19,0 никель ГО,2 - выпускают вместе со шпаком , образовавшимс  в окислительный период, в рафинировочный ковш. Температура металла в рафинировочном ковше 1730°С. Рафинировочный ковш устанавливают в вакуум-камере. Далее металл подвергают вакуз ному окислительному рафинированию по следующей технологической схеме: обработка (40 кПа) .с одновременным перемешиванием расплава аргоном (0,5 ) в течение ,4 мин; обработка вакуумом (2,6 кПа) с одновременным перемешиванием расплава аргоном (1,3 нм/Тч) и про894 дувкой кислородом (30 ), в течение 8 мин; перемешивание расплава аргоном (1,3 нм /т ч) в услови х вакуума- (2,6 кПа) в течение 4 мин. Конечна  температура расплава 1680°С. После окончани  вакуумного окислительного рафинировани  металл содержит , вес.%: углерод 0,5; кремний 0,12; марганец 0,30; сера 0,013; фосфор 0,019; хром 18,6; никель 10,1, В рафинировочный ковш на штангах ввод т 1,5 уг/т чушкового алюмини . Раскисление шлака провод т при атмосферном давлении путем присадки на его поверхности смеси порошкообразного алюминр  (2,3 кг/т) и отработанного в процессе электрошлаково- го переплава флюса (13,8 кг/т). Отработанный в процессе электрошлакового переплава флюс имеет следующий состав, %: фтористый кальций - основа; глинозем 25; кремнезем 2,5; окись кальци  6,0; углерод 0,08; сера 0,05: фосфор 0,03. Производ т легирование металла ниобием путем присадки в ковш 23 кг/т феррониоби . В течение 4 мин при давлении 2,6 кПа металл перемешивают аргоном (расход 1,40 нм /Тч). Затем металл, имеющий температуру 1620 С, переливают в разливочный ковш, в который предварительно ввод т металлический марганец (10 кг/т) и 45%-ный ферросилиций (7 кг/т). После перелива температура металла в разливочном ковше 1550 С. Разливку металла производ т в соответствии с известной технологией. Готовый металл имеет следующий химический состав, вес.%: углерод il 0,07; кремний 0,65; марганец 1,70; сера 0,009; фосфор 0,020; хром 19,2; никель 10,0; ниобий 1,3. Во врем  проведени  опытно-про1«шшенных плавок при раскислении шлака после окончани  вакуумнбго v окислительного рафинировани  соотношение между порошком алюмини  и отработанным в процессе электрошлакового переплава флюсом измен ют от 1:3 до 1:9 при общем расходе смеси в среднем 16 кг/т. Технологические показатели этих лавок в сравнении со способом-протоипом приведены в таблице.

.N

Соотношение между компонентами восстановительной смеси 1:3 - 1:8 , обеспечивает получение более раскисленных по сравнению с прототипом конечных шлаков. Однако при использовании восстановительной смеси с соотношением компонентов 1:3 наблюдаетс  уменьшение жидкотекучести получаемого шлака, что создает технологические затруднени  при последующем вводе легирующих добавок и снижает степень десульфурации стали. Соотношени  между порошком алюмини  и отработанным в процессе электрошлакового переплава флюсом 1:4 - 1:8 обеспечивают восстановительной смеси йовышенную разжижающую и раскислительную способность . При этом из шлака восстанавливаетс  хрома в среднем больше на 2,0 кг/т, а жидкотекучесть полученных после присадки восстановительной смеси шлаков больше на 18-63%. В результате при вводе легирующих добавок практически не возникают технолог гические затруднени , св занные с повьш1енной в зкостью шлака. В готовом металле, полученном по предлагаемому способу содержитс  на 0,002-0,003% фосфора и 0,003-0,005% серы меньше, что свидетельствует о его повьшхенном качестве.

Экономи  за счет повышени  извлечени  хрома и удешевлени  восстановительной смеси составл ет 2,40 руб./т.

Дополнительный экономический эффект может быть получен в св зи с уменьшением брака, обусловленного повьш1енным содержанием фосфора серы в готовом металле , и снижением брака на первом пределе вследствие повьш1ени  гор чей пластичности металла.

Таким образом, предлагаемый способ получени  нержавеющей стали позвол ет существенно снизить ее себестоимость при одновременном повьш1ении качества.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий расплавление шихты, кислородную продувку расплава с последующей обработкой восстановительной смесью и легирующими, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стали, в качестве восстановительной смеси используют смесь алюминиевого порошка с отработанным в процессе электрошлакового переплава флюсом в соотношении 1:4-1:8.

   Q0

   СО