SU594181A1 - Способ производства нержавеющей стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к производству нержавеющих сталей. Известен способ выплавки нержавеющей стали с низким содержанием углерода 1 . Способ заключаетс  в том, что продутый кислородом в конвертере нераскисленный металл выпускают в ковш и помещают в вакуумную камеру, где провод т окислительное- вакуумирование с продувкой металла кислородом при пониженном парциальном давлении окиси углерода. Дл  достижени  минимальных концентраций углерода до или во врем  вакуумировани  добавл ют в стехиометрическом количестве носители кислорода , например железную руду. Далее металл корректируетс  легирующими и рас кислител ми. Однако при вакуумном обезуглерожи вании до весьма низких содержанийуглерода не создаетс  условий дл  десульфурации металла. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ производства нержаве ющей стали с применением вакуума 2} Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате пред усматривает расплавление шихты, окис ление примесей, продувку расплава кислородом , легирование, выпуск металла в ковш, вакуумирование металла с продувкой кислородом сверху, раскисление кусковым алюминием, продувку аргоном или злектромагнитное перемешивание металла . При таком способе наблюдаетс  высокое содержание серы и неметаллических включений в готовой стали. Кроме того, необходимо проводить дополнительные присадки извести дл  проведени  десульфурации , что увеличиваема;, врем  пребывани  металла в печи. Целью изобретени   вл етс  осуществление эффективной десульфурации при производстве нержавеющих марок сталей, увеличение производительности сталеплавильного агрегата за счет сокращени  времени, необходимого на проведение десульфурации, уменьшение расхода шлакообразующих, снижение себестоимости стали. Это достигаетс  тем, что после вакуумного кислородного обезуглероживани  металл продувгиот порошкообразной смесью магни , ферросилици  и.технического железа при соотнесении (1-6): (1-8) : (О, 5-7) г гфй этс порошкообразЙую смесь подают ia струе инертного гзза в течение 3-20 мин на глубину 0,20 ,8 высоты расплава.

В результате обработки расплава магнием, обладающим большим химическим средством к кислороду и сере, содержание последних , снизитс  соответственно до 0,004 и 0,015 %. Кремний, вводимый в виде ферросилици , способствует увеличению рас- творимости магни  и ошлаковыванию сульфидов магни . Железный порошок вводитс  дл  повышени  отвода тепла из зоны реакции окислени  примесей. Пример 1.При выплавке стали марки Х18Н10 провод т расплавление шихты, состо щей из отходов: хромистой стали {Б-18) 68000 кг, подшипнико вой стали (Б-3) 15000 кг, углеродистой стали 10000 кг, феррохрома 10000 кг, никел  10000 кг. Затем осущестБЛ ют окисление примесей (продувка расплава кислородом в течение 30 мин) до содержани  углерода 0,25-0,30%, корректировку химического состава и легирование ферромарганцем в количест ве2700 кг и выпуск расплава в ковш при 1730-1750°С. Ковш устанавливают в вакуумную камеру и при остаточном давлении 0,530 мм рт.ст. расплав продувают кислородом с давлением .на выходе из фурмы 14-15 атм в течение 15 мин. Металл накрывают крышкой или помещают в специальную камеру. Создают инертную атмосферу над Meталлом и продувают его порошкообразным алюминием в струе инертного газа (аргона) в течение 1 мин с расходом алюмини  3 ,кг/т. После продувки алюми нием металл обрабатывают смесью порошков магни , ферросилици  и технического железа с расходом магни  1 кг/т, ферросилици  1 кг/т и технического железа 0,5 кг/т, -которую пода ют в токе аргона в течение 2 мин на глубину 0,8 высоты расплава, а затем продувают только аргоном в течение 5 мин. Пример 2.Выплавку стали ведут по примеру 1,но порошкообразный алюми НИИ подают в струе инертного г.аза в течение 1 мин с расходом 0,5 кг/т, с последующей продувкой порошкообразной смесью, состо щей из 6 кг/т Mg,8 кг/т Fe3i и 7 кг/т Ре, в течение 19 мин на глуби ну 0,4 высоты расплава с дальней шей обработкой одним инертным газом в течение 1 мин. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение нержавеющих ст лей с содержанием серы не более 0,015 кислорода не более 0,005% (по примеру 1) и 0,010%S, 0,003%О(п6 примеру 2) при одинаковом исходном содержании се ры и кислорода Перед обработкой порош кообразными элементами.

Данный способ производства позволит отказатьс  от кусковых раскислителей, например алюмини , снизить расход извести и увеличить производительность сталеплавильного агрегата на 10% за счет сокращени  времени пребывани  металла под окислительным шлаком в печи. Все это позволит снизить себестоимость стали на 0,5 руб/т. Предложенное соотношение элементов смеси, врем  продувки, глубина погружени  фурмы и последовательность операций  вл ютс  тем необходимым и достаточным ус/говием дл  обеспечени  максимального усвоени  активных компонентов , обеспечени  безопасности ведени  процесса, заданного химического состава стали, чистой по неметаллическим включени м. Предлагаемый диапазон использовани  магни  в смеси Wg ; PeSi-Ге о бусловлен необходимостью иметь в стали гарантированное содержание серы и кислорода в металле в соответствии с требовани ми ГОСТ или ТУ (нижний предел по Mg), а также возможностью получени  в стали минимального содержани  серы в случае высокого содержани  серы перед выпуском плавки (верхний предел). Диапазон иЪпользовани  FeSi в порошкообразной смеси Mg: Ре 3 i : Ре необходим дл  повышени  растворимости Mg и ошлаковывани  сульфидов магни . Верхний предел поГеЗ необходим в случае использовани  магни  в смеси по верхнему пределу. Дальнейшее увеличение FeS при данном количестве магни  не улучшает результата. Нижний предел noFeSi необходим при использовании магни  по нижнему пределу. Верхний предел по железу в вышеприведенной смеси необходим дл  обеспечени  максимального отвода тепла из зоны реакции, а также в случае использоваHHHFe i по нижнему пределу дл  обеспечени  взрывобезопасности ведени  процесса, так как железный порошок в данном случае используетс  как разбавитель . Длительность продувки определ етс  различной возможностью ведени  технологического процесса данной установки и обеспечени  вйрывобезопасности при продувке. Три минуты дл  продувки необходимы в случае, когда установка работает при использовании всего газаносител  на аэрацию и при использовании смеси Mg: PeSi:Ре, содержащей Mrf по нижнему пределу, и 20 мин, когда установка работает с использованием 20% газа-носител  на аэрацию и 80% на транспортировку дл  случа  использовани  смеси Mg , содержащей Mg по верхнему пределу, Глубина погружени  фурмы должна обеспечить минимум выбросов металла из ковша и максимальный коэффициент

использовани  активного компоиента в смеси MjjiPeSitPe {нижний предел дл  Обычных сталеразливечных ковшей, верхний предел дл  специальных ковшей с наращенным кожухом).

Фог кула изобретени 

Способ производства нержавеющей стали в сталеплавильном агрегате, включающий расплавление шихты, окисление примесей, продувку расплава кислородом в печи, легирование, выпуск расплава в кОвш, вакуумирювание с продувкой кислородом сверху, раскисление, продувку аргоном, отличающийс   тем, что, с целью повышени  качества металла, увеличени  производительности сталеплавильиого агрегата.

снижени  себестоимсстн, после вакуумного кислородного обезуглероживани  металл продувают порошкообразной смесью магни , ферросилици  и технического железа в сротношении (1-6):(1-8): :(0,5-7),при этом порошкообразную смесь подают в струе папертного газа в течение 3-20 мин на глубину 0,2-0,Я высоты расплава.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1 .Ийкидт М. и др. Производство высоколегированных специальных сталей в кислородном конвертбре.-Черные металлы ,1968, 4, с. 5-7.

2.Балдаев Б.Я. и др. Примененме вакуума при производстве нержавеющих сталей.- Сталь, 1973, I 10,с.898901 .