Способ выплавки титаносодержащих сталей и сплавов Советский патент 1984 года по МПК C21C5/52 

.

CD tsD

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технике получения стали и сплавов в основных дуговых печах.

Известен способ выплавки титансодержащих сталей и сплавов, заключающийся в скачивании шлака полностью, присадке титансодержащих материалов на зеркало металла, их расплавлении или растворении, наведении нового из извести и плавикового шпата, раскислении ишака и выпуска металла из печи fl

Недостатками этогЬ способа выплавки являются болыиой угар титана вследствии его присадку в нераскисленны металл и продолжительного контакта с окислительной атмосферой в процессе .расплавления или растворения, большая газонасыщенность металла из-за длительного контакта зеркала металла, с окислительной атмосферой, затягивание времени плавки..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки титансодержащих сталей и ставов, включающий загрузку шихты, ее расплавление, скачивание шлака и заведение нового шлака перед легированием металла титансодержащими материалами. Новый шлак .т из извести и алюминиевого порошка. Согласно .этому способу удается уменьшить время конта;та зеркала металла с окислительной атмосферой и уменьшить угар титана за счет некотопого раскисления поверхностных слоев металла перед введением титансодержащих материалов 2..

Недостатки известного способа заключаются в том, 1то введение извести на зеркало металла приводит к насыщению металла водородом вследствие ее гигроркопичности введение алюминиевого порошка - к раскислению только поверхностных слоев металла.и, кроме того, процесс образования жидкоподвижного известково-глиноземистого шлака идет со значительным задалживанием по времени вследствие его этапности: окисление алюминия до окиси алюминия, сплавление окиси алюминия с растворяющейся кусковой известью, т.е. долгое время на зеркале находится гетерогенный, рыхлый ищак, через который происходит окисление металла и расплавляквдегося или растворяющегося титансодержащего материала, затягивание времени плавки.

Целью изобретейия является повы1 ение усвоения титана, качества металла и технико-экономических показателей плавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки титансодержащих сталей и сплавов, включающему загрузку шихты, ее расплавление, скачивание шлака и

наведение нового ишака перед легированием металла титансодержащими материалами, новый шлак наводят из плавикового шпата в количестве 2-7 кг/т металла и в металл присаO живают кусковой алюминий в количестве 1-5 кг/т металла, а после выдержки в течение 2-8 мин в печь присаживают высокопроцентный ферротитан.

5 Присадка плавикового шпата на зеркало металла непосредственно после скачивания шлака диктуется следующими соображениями.. Плавиковый шпат является легкоплавким фторидом с т.пл. 1400°С в отличие от извести, т.пл. которой / 2600 С и, кроме того, он образует

при .температурах выше температуры плавления монофторид кальция, ЯВЛЯК1ДИЙСЯ сильнейшим раскислителем, и плотную оболочку из фтора.

Первое способствует более полному ра.скислению металла с одновременной защитой зеркала металла и высокопроцентного ферротита.на от воз.0 действия окислительной атмосферы,

выделение же паров фтора дополнительно защищает их от окисления. Присадку плавикового шпата необходимо вводить в количестве 2-7 кг/т ме5 талла, введение в печь менее 2-кг/т недостаточно для образования шлакового, покрова, предохраняющего зеркало металла и расплавляющийся высокопроцентный ферротитан от окисо- ения, присадка более 7 кг/т приво|дит к затягиванию времени образова. ния жидкоподвижного защитного шлакового покрова, а также к размыванию откосов печи.

Введение кускового алюминия непо сред с ТВ е,н но после скачивания шлака в металл на штангах необходимо для полного раскисления металлической ванны, так как в ряду титаналкминий наиболее сильным раскислителем является последний. Введение

алюминия кускового проводят в метал в количестве 1-5 кг/т металла, введение алюминия меньше 1-кг/т приводит к повышенным потерям титана

55 с окислением из-за недостаточного эффекта предварительного раскисления металла алюминием, введение больше 5 кг/т приводит к побочному эффекту, ухудшению физико60 механических свойств из-за повышенных остаточных концентраций алюминия в металле.

После присадки плавикового шпата и алюминия кускового необходибзмо сделать вьщержку в течение 2-8 мин перед введением в печь высокопроцентного ферротитана. Выдержка в течение менее 2 мин приводит к повышенному угару титана в результате того, что металл не полностью раскислен по всей ванне и не будет жидкоподвижного шлаковот гр покрова, предохраняющего куски высокопроцентного ферротитана от окисления, вьо;ержка более 8 мин приводит к затягиванию плавк.и .и повышенному разрушению откосов печи. В качестве легирующего титансодержащего материала наиболее целесообразно и экономично применять высокопроцентный ферротитан (/-70% Т) , Из наиболее распространенных титансодержащих материалов металли ческого титана, низкопроцентного ф ротитана (-30% ТО и высокопроцент ного ферротитана (-70% тО последний отличается рядом положительных факторов, Если плотность металлического титана составляет Л4, 51 г/с а т.пл. 1668°С, плотность низкопроцентного ферротитана ,1 г/см при т.пл. л1530 С, то высокопроцен ный ферротитан, незначительно отличаясь по плотности от низкопроцентного ферротитана 5,7 г/см, о ладает самой низкой температурой плавления в системе Fe-Ti, а именн AdOBS C, т.е. при значительно мень шем его количестве, введенного вме то Ti , он расплавится, а не раствррится, как титан металлический, значительно раньше, чем титан металлический или титановая губка. .Это позволит заменить дефицитный дорогостоящий металлический титан, принятый на заводе для легирования титансодержйщих сталей и сплавов менее дефицитньви и дорогостоящим высокопроцентным ферротитаном. Способ опробован при выплавке стал ЭИ 696 методом переплава легирован шых отходов в 20-тонной дуговой печИ с основной футеровкой. Металл расплавляют, легируют хромом, дале шлак скачивают полностью и на зеркале металла заводят новый шлак из плавикового шпата и в металл присаживают на штангах кусковой алюминий, а после вьщержки в печь присаживают титансодержащие материалы. Пример 1 . После скачивания шлака заводят новый из плавикового шпата в количестве 1,5 кг/т и в металл присаживают алюминий в количестве 0,8 кг/т, а после выдержки в течение 1 мин в печь присаживают титансодержащие материалы (таблица). Пример 2 . После скачивания шлака заводят новый из плавикового шпата в количестве 2 кг/т и в металл присаживают алюминий в . количестве 1 кг/т, а после вьдержки в течение 2 мин в печь присаживают титансодержащие материалы. Пример 3 . То же, что и в примере 2, только вводят 4,5 кг/т, плавикового шпата и 3 кг/т алюминия, а выдержку проводят в течение 5 мин. Пример 4. То же, что и в примере 2, только тлавикового шпата вводят 7 кг/т и алюминия 5 кг/т, а вьщержку делают в течение 8 мин. П р и м е р 5. То же, что и в примере 1 только плавикового шпата . вводят 8 кг/т и алюминия 6 кг/т, а вБщержку делают в течение 9 мин. Для сравнения проведены плавки этого же металла по известной технологии . В таблице сведены усредненные, не меаее чем по трем плавкам, данные по предлагаемой и известной технологий выплавки стали марки ЭЙ 69б А. Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволит повысить усвоение титана, качество металла и технико-экономические показатели плавки (таблица).. При выплавке стали, например, ЭЙ 696 А за счет повышения ускорения титана по предлагаемой технологии и замены металлического титана, применяемого для легирования подобных марок стали, на высокопроцентный ферротитан позволяют получить 124 руб. экономии на 1 т выплавляемого металла. Предлагаемый способ выплав.ки титансодержащих сталей и сплавов может быть осуществлен при произ водстве высококачественных сталей и сплавов на заводах качественной металлургии., Преялаг&емый0,0011 0,0009 0,0009 0,0007 0,0009 0,0006 0,0010 0,0006 0,00100,0008 Извест0,0010 0,0009 56,0 53 59 ный 0,0009225. 212225 0,0009220210225 0,0010220210225 0,0010225213230 0,0011235230240 0,0009225225230

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ТИТАНСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ, включакщий загрузку шихты, ее расплавление, скачивание шлака и наведение нового перед легированиях металла титансодержащими материалалга, о т л а ю щ и и с я тем, что, с целью повьнаения усвоения титана, качества металла и технй о-эконс 1ическнх показателей плавки, новый шлак наводят из плавикового шпата в количестве 2-7 кг/т металла и в металл присаживают кусковой алныиний в количестве 1-5 кг/т металла, а после выдеряски в течение 2-8 мин в печь присаживают высокопроцентный ферротитан.