Способ выплавки хромсодержащей стали Советский патент 1983 года по МПК C21C5/52 

Изобретение отнсхзится к черной металлургии, в частности к технике получения стали в основных дуговых печах с применением кислорода. Известен способ вьгалавки хромсодержащях сталей в дуговых печах с основной футеровкой, заключающийся в введении с шихтой отходов данной марки, стали или близкой по химическому составу материалов, содержащих кремний, введение извести перед завалкой шихты или во время плавления, продувку металла кислородом, легирование, рафинирование и вьтуск металла из печи LI. Нед остатками данного способа вьшлавки являются большие потери хрома из-за высокой степени окисления его в процессе плавления и продувки металла кислородом, низкая стойкость футеровки печи изза химического разрушения ее в процессе плавления и продувки металла кислородом и др. Известен также способ выплавки . стали в дуговых печах, включающий введение в печь материалов, содержащих окис лы. магния, отходов данной марки стали или близких по химическому составу материалов, содержащих элементы, обладающие высоким средством к кислороду, извести, продувку металла кислородом, легирование, рафинирование и металла из печи С. При данном способе вьшлавки повьпиает ся стойкость футеровки печи, но он обла дает следующими недостатками: большие .потери хрома из-за высокой степени окислоаия его в процессе плавления и продувки металла кислородом с образованием трудновосстановимых хромшшшелидов, большие потери времени на восстановление хрома Из шлака и др. Цель изобретения - повышение усвоения металлошюсгы и технико- экономических показателей плавки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки хромсодержащей стали, включакяцему введение в печь материалов, содержащих окислы магния, отходов данной марки стали или близ ких по );имсоставу маге риалов,содержащик элементы, обладаклцие высоким сродством к кислороду, извести, продувку металла кислородом, легирование, рафинирование и вьшуск металла из печи, в печь вводят .смесь из материалов, содержащих окиоль: железа, хрома и магния при соотношении окислов железа, хрома и магния, в смеси I : (0,025 12,5) {О,25 - Ю) по массе в количестве 5-10О кг/т завалки. 102 02 а за 5-25 мин до начала продувки металла кислородом в печь вводят известь в количестве, обеспечивающем соотношение извести к кремнию и / или алюминию в шихте О,8-2.,5 по массе. Присадка окислов магния, предохраняя футеровку печи от химического разрушения, отрицательно влияет на угар хрома в процессе плавки, так как образующиеся хромошшшелиды являются трудновосстановимыми соединениями и равновесие между металлом и шлаком по хрому будет двигаться в сторону последнего. Таким образом, для разжижения хромшпинелидного шлака необходимо ввести дополни-тельный компонент, присутствие которого в шлаке позволит сдвинуть равновесие системы по хрому в сторону металла. Как показали промышленные экспериь1енты наиболее удобным для этой системы являются окислы железа. Действительно, присадка такой тройной системы перед завалкой шихты в печь, либо в процессе плавления на образукнцие- ся первые порции металла Сразу же устанавливается термодинамическое равновесие между металлом и шлаком по хрому и железу с одновременным предохранением футеровку в течение всей плавки. Введение извести непосредственно перед продувкой металла кислородом обеспечит жидкоподвижный шлак как в процесце продувки, так и после продувки, что в . первом случае препятсггвует переходу хрома из металла в шлак, а во втором способствует быстрому восстановлению хрома из шлака в металл. Как показали промьш1ленные эксперименты отношение окислов железа, хрома и магния в смеси менее 1:О,О25:0,25 по массе в количестве менее 5 кг/т завалки не будет способствовать повышенному угару хрома и хорошей защите футеровки печи от разрушения- отношение же более 1:12,5:10,0 по массе в количестве более 100 кг/т завалки создает значительные трудности в раскислении большого количества после продувочного шлака. Кроме того, количество смеси более 5 уг/т завалки не применяемо при вьшлавке металла с сод ржанием хрома порядка 1%, а более 100 кг/т завалки при работе на печи со старой футеровкой. Экспериментально установлено, что присадка извести в печь перед завалкой или в процессе плавления способствует- загущению шлака периода плавления и -большому угару хрома. Присадка извести позднее, чем за 5 мин до начала продувки ме310талла кислородом не епособствувт. ее прог реву и дальн шему быстрому растворешоо, например, в образующемся в процесс продувки крщ вэеме, присадка извести раньше, чем за 25 мин, приведет к образованию тугоплавких труднорастворимьрс хромошпинелидов плохо восстановимых из послепродувочного шлака. ПромьшшеНньтми плавками установлено что присадка извести в количестве, обеспечивакщем соотношение извести к крем1 HIOO и /или алюминию в шихте менее OiS по массе, приводит к образованию жизкоосновнрго ишака и низкой степени восстановления зфома из послепродувочного шлака. Присадка же извести, обеспечивающая соотношение более 2,5 приводит к образованию большого количества шлака и повышенному расходу раскислителей на восстановление хрома, из послепродувочного шлака в течение большого коявчества времени. Способ опробован при вьтлавке стали марки 12-18НЮТ в 5 т дуговой печи с основной футеровкой с изменением кислорода. Пример I. В печь, перед завалкой шихты, вводят смесь при соотношении

Вариант технологии

Предлагаемый по примеру

Угар хрома, %

Продолжительность плавки, мин 0 окислов железа, хрома и магния в смеси l:O,O25tO,25 по массе в количестве 5 кг/т завалки, а за 5 мин до начала продувки металла кислородом вводят известь в количестве, обеспечивающем соотношение извести к кремнию и / или алюминию в шихте О,8 по .массе. П р и м е р 2, То же, что и в примере Л i только смесь вводят в соотношении t:t:5 в количестве 5О кг/т а за 15 миН до продувки вводят изв.есть при соотношении ее к кремнию и / или алюминию 1,65. Пример 3. То же, что и в примере I, только ca«iecb вводят в соотношении 1:12,5ДО,О в количестве ЮО кг/т, а за 25 мин известь щзи соотношении ее к кремнию и /или алюминию 2,5. Для сравнения были проведены плавки по принятой на заводе технологии с введением в печь перед завалкой шихты окислов магния и крести, как перед завалкой шихты так и после проплавлшия колодцев. В таблице приведены данные по угару хрома и продолжительности плавки по пpeдлaгa« toмy изобретению и принятой на заводе технологии.

СПСХЮБ ВШЛАВКИ ХРОМСОДёРЖАЩ СГГАЛИ, ьключаюший введение в ne«ib маггеряалов, содержащих окислы магния отходов давкой мдрки ста пи шш бтгазкшс по химсоставу материалов, содержапхихап ленты, обладающие высоким. .сродством к кислороду, извести, продувку металла .кислородом, легирование, раффи й(рование и вьшусж металла из печи отличающийся тем, что, с целью повышеши усвоения металлошюсты и технико-экономических показателе плавки, в печь вводят смесь КЗ материалов содержащих окислы железа, хрома и магния при соотношении окислов келвза, хрома и магшга в смеси I :

15О

1,5