[go: up one dir, main page]

SU1691399A1 - Способ производства конструкционных легированных хромом сталей - Google Patents

Способ производства конструкционных легированных хромом сталей Download PDF

Info

Publication number
SU1691399A1
SU1691399A1 SU894703371A SU4703371A SU1691399A1 SU 1691399 A1 SU1691399 A1 SU 1691399A1 SU 894703371 A SU894703371 A SU 894703371A SU 4703371 A SU4703371 A SU 4703371A SU 1691399 A1 SU1691399 A1 SU 1691399A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal
mixture
chromium
ladle
amount
Prior art date
Application number
SU894703371A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Федорович Мазуров
Ольга Сергеевна Бобкова
Владимир Визскопбович Барсегян
Владимир Алексеевич Чернов
Александр Владиславович Гичко
Михаил Павлович Гуляев
Афанасий Григорьевич Афанасиади
Юрий Иванович Корченов
Николай Николаевич Кушнарев
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина filed Critical Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority to SU894703371A priority Critical patent/SU1691399A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1691399A1 publication Critical patent/SU1691399A1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам производства стали. Цель - повышение сквозного извлечени  хрома при остировании и снижении себестоимости стали. После плавлени  шихты в печи и доводки по температуре выпуск в ковш провод т без шлака, провод т присадку кремни  в количестве на 0,1-0,75% выше верхнего марочного содержани  и смеси извести , хромовой руды и. плавикового шпата при соотношении компонентов в пределах

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам производства стали.
Цель изобретени  - повышение сквозного извлечени  хрома при легировании и снижение себестоимости стали.
Сущность предполагаемого изобретени  состоит в том, что присадка емеси с соотношением извести, храмовой руды и плавикового шпата в пределах (0,95- 1,5):1:(0,05-0,15) приводит к растворению высокотемпературных хромшпинелидных фаз руды 4 (Mg, Fe)0:(Cr, AI, Ре)2Оз, с образованием хромитов кальци  CaCraO/i- Са2Сг20б и в результате присадки восстановител  и перемешивани  расплавов создаютс  термодинамически и кинетически благопри тные услови  дл  восстановлени  хрома. В результате образуйс  шлак на основе CaaSiCM, обладающий высокой сульфидной емкостью.
Эффективность перемешивани  аргоном усиливаетс  при понижении давлени  над металлом, десульфурации и восстановление хрома улучшаютс .
В данном способе восстановитель - кремний присаживают вместе с хромоксид- ной легирующей смесью.
При этом дл  сдвига реакции (СггОз) + Si + 2(СаО) + (2CaO Si02) вправо
О
о
CJ
3
требуетс  больша , чем в известном способе , дол  окиси кальци .
Отсюда и более высока  степень извлечени  хрома в предлагаемом способе.
Степень сквозного извлечени  хрома при легировании повышаетс  еще и потому, что смесь присаживают в металл, над которым нет реликтового шлака, и поэтому образующийс  хромоизвестковый расплав определ етс  только составом смеси, который близок к эвтектическому. В образующемс  расплаве отсутствуют реагенты нерасплавившегос  шпинелида хромовй руды. Более низка  температура плавлени  расплава увеличивает реакционную способность и усвоение хрома.
В завершении процесса силикотерми- ческого восстановлени  хрома образуетс  шлак на основе двукальциевого силиката. Поскольку процесс протекает в ковше, то участие в формировании шлака принимает, и футеровка ковша. Поэтому образуютс  шлаки системы СаО-5Ю2 МдО-А120з.
Сульфидна  емкость шлака системы СаО-5Ю2-МдО-А120з дл  1600°С равна
lgCsfclgCs° + 2)/3i Ni + 5,-146NCaO-Si02. где ,g (Ј 28750+ 8J1 + (29180
-9,29)NCaO
Расчет Cs дл  шлаков после легировани  по предложенному способу показывает, чтоС5 0,010.
Опытным путем установлено, что увеличение соотношени  извести к хромовой руде до (0,95-1,5): 1 и добавка плавикового шпата дл  снижени  в зкости расплава привод т к оптимальному соотношению извести , хромовой руды и плавикового шпата в пределах (0,95-1,5):1:(0,05-0,15) соответственно . Это повышает существенно степень усвоени  хрома ( rjcr ) и улучшает десульфурацию металла.
Эти соотношени  позвол ют успешно примен ть любые разновидности хромовых руд при разном содержании СаО в извести.
Основное восстановление произво- дитс  кремнием, эффективность процесса достигаетс  присадкой, например, ферросилици  на 0,1-0,75% SI выше верхнего марочного предела. В процессе восстановлени  хрома из оксидного расплава это со- держание кремни  снижаетс  до 0,17-0,37%. Экспериментально установленное отношение количества .кремнийсо- держащего материала (с 45-75% Si) в (кг/т) и оксидно-фторидного легирующего расплава (кг/т) наход тс  в пределах (7- 17,5):(20-70). Верхний предел количества
кремнийсодержащего расплава и легирующего оксидно-фторидного расплава определ етс  верхним пределом содержани  хрома (1,3%) в большинстве конструкционных сталей, а также тем, что повышение количества легирующей смеси ухудшает коэффициент усвоени  хрома, а содержание кремни  при этом повышаетс  до значени  выше марочного, т,е, более 0,37%.
Нижний предел определен минимально необходимым уровнем легировани  металла хромом (на 0,2%). Из максимального количества легирующей смеси и восстановител  70 и 17,5 кг/т вытекает максимальный уровень
легировани  хромом по предлагаемому способу: если 7сг 88; СпгОз 47% (при 318 кг/т Сг в 1 т хром.руды), соотношение количества хромовой руды и извести 1:1, а количество легирующей смеси 70 кг/т, то на 100 т
плавке это дает прирост 0,90%.
Обычно перед легированием в металле всегда имеетс  0,0-0,4% Сг, следовательно , способ дает возможность без применени  феррохрома производить сталь с
содержанием хрома в ней до 1,3 %, т.е. практически весь сортамент конструкционных легированных хромом сталей по ГОСТ 4543-71.
С ростом количества хромовой руды дл 
легировани  количество кремни  (кг/т) несколько повышаетс , так как экспериментально установлено, что с увеличением массы оксидного расплава удельна  энерги  дл  его перемешивани  уменьшаетс . Такое уменьшение приходитс  компенсировать увеличением удельных количеств кремни  (кг/т). Поэтому при невысоком дополнительном легировании металла хромом количество кремнийсодержащего восстановител  желательно иметь 7 кг/т, а оксидной легирующей смеси 20 кг/т, напротив, при большом дополнительном легировании хромом соответственно 17,5 и 70 кг/т.
Но в том и в другом случае, как экспериментально установлено, содержание кремни  в стали находитс  в пределах марочного.
Температура плавлени  одно- и многокомпонентных оксидных систем с оксидами переходных металлов сильно зависит от валентности катиона и от парциального давлени  кислорода над системой.
Так дл  двухкомпонентной системы СаО-СггОз температура плавлени  эвтекти- 5 ки в окислительных услови х равна 1022°С, а в нейтральных 1930°С.
Поэтому начинать восстановление надо из наиболее легкоплавкого расплава, а следовательно , при наиболее высоком парциальном давлении кислорода, т.е. в атмосфере воздуха,
При восстановлении хрома и снижении концентрации Сг20з в шлаке и образовании все большей доли компонентов системы СаО-5Ю2 работа перемешивани  металла и шлака аргоном (через пробку или фурму) дл  полного восстановлени  хрома  вл етс  недостаточной .
Дл  повышени  интенсивности переме- шивани  расплава аргоном и увеличени  за этот счет скорости довосстановлени  хрома и последующей десульфурации металла образующимис  шлаками на основе двукаль- циевого силиката 2CaOSi02 давление над расплавом снижают до 4-1 Мбар.
Дл  усилени  эффективности восстановлени  хрома и десульфурации металла его перемешивают аргоном от 4 до 40 мин. Минимальное врем  перемешивани  опре- дел етс  периодом выпуска металла из дуговой печи, которое составл ет 3-4 мин. В это врем  перемешивание осуществл етс  энергией вытекающей струи (аргоном можно не продувать).
Продувка аргоном осуществл етс  в течение всего времени, кроме периода выпуска металла в ковш.
Минимальное врем  вакуумировани  определ етс  достижением степени усвое- ни  хрома из хромовой руды не ниже 80%, что осуществл етс  в течение 10 мин вакуумировани . Максимальное врем  вакуумировани  определ етс  достижением степени усвоени  хрома 88%, котора  при дальней- шем увеличении времени практически не растет. Экспериментально установлено, что это врем  составл ет 15 мин.
Общее врем  перемешивани  составл ет 4-40 мин, из них 4-5 мин осуществл етс  энергией вытекающей струи металла. В ковше после выпуска и во врем  подогрева перемешивают аргоном в течение от 7 мин (пример 1) до 26 мин (пример 2). При вакуу- мировании перемешивают аргоном в тече- ние 10-15 мин (примеры 1,2,3).
При осуществлении процесса внепеч- ной обработки с включением установки печь-ковш, все операции делаютс  в ста- леразливочном ковше. Если ковш с метал- лом перемещают на стенд установки дл  подогрева, то металл по прежнему остаетс  в этом же ковше, но на него опускают крышку с электродами. В этом случае примен ют термин - печь-ковш.
Вакуумирование делаетс  либо отдельно на этой же установке, либо на специальных установках типа VAD.
Процесс силикотермического восстановлени   вл етс  сильно экзотермическим
и сопровождаетс  большим выделением тепла и высокой скоростью повышени  температуры , что грозит при большом относительном количестве легирующей смеси выбросами из ковша металла и шлака, особенно в начальной стадии процесса. Поэтому последовательна  присадка смеси, отдельными-порци ми по мере их проплав- лени , позвол ет регулировать течение процесса и уменьшить теплопотери.
П р и м е р 1. В дугозой 100 т печи расплавл ют железоуглеродистый полупродукт , при температуре 1650°С его выпускают в-течение 4 мин без шлака в ковш, давление атмосферное 1000 Мбар.
Одновременно с выпуском в металл присаживают 700 кг ферросилици , например ФС65, из расчета на 0,47% (Si) и 2000 кг смеси из извести, хромовой руды и плавикового шпата с соотношением компонентов 0,95:1:0,05 соответственно.
После завершени  выпуска металл в ковше перемешивают аргоном с расходом 0,5 м /т (смеси) мин и ковш с металлом передают на печь-ковш, где в металл ввод т 200 кг алюмини  и продолжают перемешивание при 1000 Мбар под шлаком на основе Ca2Si04 в течение 15 мин. Перед разливкой металл вакуумируют в течение 15 мин при остаточном давлении 1 Мбар с расходом аргона 0,01 м (смеси мин).
П р и м е р 2. Расплавленный з 100т электропечи полупродукт с содержанием 0,17% (С) при 1650°С выпускают в ковш без шлака, куда ввод т 1750 кг ферросилици  ФС65 дл  получени  в металле 1,14% кремни  и 7000 кг оксидно-фторидной легирующей смеси с соотношением компонентов: извести, хромовой руды и плавикового шпата 1,5:1:0,15 соответственно. После завершени  4-минутного выпуска и перемешивани  расплава вытекающим металлом его перемешивают под образующимс  шлаком Ca2Si04 в течение 10 мин при давлении 1000 -Мбар аргоном, затем помещают на стенд печи-ковша и подогревают с перемешиванием аргоном 16 мин и затем вакуумируют при остаточном давлении 1 Мбар в течение 10 мин. После обработки сталь разливают .
П р и м е р 3. Полупродукт из 100 т печи выпускают в ковш при 1680°С. В течение первой 0,5 мин выпуска в металл присаживают ферросилиций в количестве 880 кг дл  получени  0,57% кремни  в металле и первую порцию смеси в количестве 3000 кг с соотношением компонентов извести, хромовой , руды и плавикового шпата 1,0:1:0,1. Затем в течение последующих 1-2 мин присаживают вторую порцию в количестве 1500
кг. После окончани  перемешивани  металлического и оксидного расплавов в ковше вытекающей струей металла в течение 4 мин его перемешивают, еще 25 минут-аргоном сначала при атмосферном давлении в ков- ше, затем на стенде печь-ковш, а после этого .еще 10 мин при остаточном давлении Мбар в вакуумной камере,предварительно раскислив металлалюминием в количестве 1,50 кг/т.
П р и м е р 4 (известный). Полупродукт массой 100 т делегировали хромом из оксидной смеси: извести 1900 кг и хромовой руды 2100 кг, присаживали на поверхность наход щегос  под металлом печного шлака При остаточном давлении 5 мм Нд (6,65 Мбар), затем 300 кг ферросилици , 200 кг алюмини .
Пример ы5и 6. Осуществл ют по г редлагаемому способу, однако отличаютс  режимными параметрами (см. таблицу).
Выплавка стали по предлагаемому способу позвол ет повысить степень усвоени  хрома до 82-88%. Кроме того, повышаетс  степень рафинировани  металла от серы: конечное содержание серы в металле, полученном по данному способу, равно 0,012- 0,015%.
Повышение степени рафинировани  от позвол ет улучшить качество металла
снизить отбраковку его по химсоставу и Поверхностным дефектам.
Увеличение степени восстановлени  хрома позвол ет снизить себестоимость стали на 1 % за счет сокращени  расхода хромсодержащего сырь .

Claims (3)

  1. Формула изобретени  1. Способ производства конструкцией-, ных легированных хромом сталей, включающий плавление шихты в дуговой печи с отводкой металла по температуре, выпуск в ковш, перемешивание аргоном, присадку смеси извести и хромовой руды, а также кремнийсодержащих материалов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  сквозного извлечени  хрома при легировании и снижени  себестоимости стали, металл в ковш выпускают без шлака, кремний ввод т в количестве на 0,1-0,75% выше верхнего марочного содержани , а смесь с дополнительным введением плавикового шпата при соотношении извести, хромовой руды и плавикового шпата в пределах (0,95- 1,5):1:(0,05-0,15) в количестве 20-70 кг/т, при этом расплав перемешивают в течение 4-40 мин с момента выпуска.
  2. , 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем; что перемешивание металла аргоном производ т при одновременном вакуумиро- вании под давлением 1-4 Мбар.
  3. 3. Способ по пп.1 и2,отличающий- с   тем, что смесь присаживают порци ми по мере их проплавлени .
SU894703371A 1989-06-12 1989-06-12 Способ производства конструкционных легированных хромом сталей SU1691399A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894703371A SU1691399A1 (ru) 1989-06-12 1989-06-12 Способ производства конструкционных легированных хромом сталей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894703371A SU1691399A1 (ru) 1989-06-12 1989-06-12 Способ производства конструкционных легированных хромом сталей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1691399A1 true SU1691399A1 (ru) 1991-11-15

Family

ID=21453295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894703371A SU1691399A1 (ru) 1989-06-12 1989-06-12 Способ производства конструкционных легированных хромом сталей

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1691399A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Покровский В.А., Явойский В.Н. и др. Производство легированной хромом стали с восстановлением его из оксида во врем выпуска из печи. Сталь. 1969, № 11, с.989994. Авторское свидетельство СССР № 755852,кл. С 21 С 5/52, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101838718A (zh) 中频电炉炉内脱磷脱硫的冶炼工艺
AU605049B2 (en) Solid steel product
CA1290574C (en) Method of making steel
RU2059731C1 (ru) Способ непрерывной плавки стали
RU2258083C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
US4198229A (en) Method of dephosphorization of metal or alloy
JP3428628B2 (ja) ステンレス鋼の脱硫精錬方法
US3897244A (en) Method for refining iron-base metal
US4373949A (en) Method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
SU1484297A3 (ru) Способ получени сталей с низким содержанием углерода
SU1691399A1 (ru) Способ производства конструкционных легированных хромом сталей
CN116479214B (zh) 一种合成渣及其制备方法和应用
SU1371980A1 (ru) Способ обработки стали
SU1276470A1 (ru) Шихта дл получени плавленого сварочного флюса
USRE29567E (en) Method of refining steel
US4544405A (en) Method of producing steels of great purity and low gas content in steel mills and steel foundries and apparatus therefor
RU2280699C2 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере с оставлением шлака
RU2816888C1 (ru) Способ производства стали с регламентированным пределом по содержанию серы
RU2786100C1 (ru) Способ производства ванадийсодержащей стали (варианты)
JP2000212633A (ja) 溶鋼の取鍋精錬における脱硫方法
RU2091494C1 (ru) Способ выплавки легированной хромом и никелем стали
RU2150515C1 (ru) Способ рафинирования высокоуглеродистого расплава металла
SU1092189A1 (ru) Способ получени нержавеющей стали
US4140522A (en) Method of refining of metal
SU1148872A1 (ru) Способ удалени меди из расплава чугуна и стали