Способ выплавки марганецсодержащих сталей Советский патент 1984 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к черной металлургии, точнее к способам производства марганецсодержащих сталей.

Известен способ выплавки стали, содержащей марганец, характериззпощийся тем, что шихту расплавляют, окисляют примеси, скачивают окислительный шлак, наводят восстановительный шлак, раскисляют и легируют lj .

В период окисления из шихты в первую очередь окисляются кремний и марганец. В производстве марганецсодержащх сталей к концу окислительного периода в металле остается марганец около 0,1%, т.е. основная часть марганца из шихты окисляется и переходит в шлак, который скачивают и отправляют в отвал. Для получения стали с необходшвам содержанием марганца ее легируют ферромарган4(ем почти в полном объеме необходимого количества марганца.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности, и достигаемому результату является способ выплавки марганецсодержащих сталей, вклк)чаю1ций завалку, расплавление, окисление, скачивание окислительного шлака, наведение воестановйтельного шлака и рафинировку 2j .

В известном способе предлагается перед выпуском металла из печи в шлак дополнительно вводить окислы легирздащих элементов, однако отсутствует регламентированный режим присадки , окислов (по времени и ксигачествёнНым соотношениям), а рекоМейдуемме окислы относятся к окислам титана и алюминия. Кроме того, в известном способе в период окисления весь мар шихты окисляется и безвозвратно теряется со шлаком. Целью изобретения является сокращение расхода марганца.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу выплавки марганецсодержаш;их сталей, включающему завалку, расплавление, окисление, скачивание окислительного шлака, наведение восстановительного шлака и рафинировку, в завалку и восстановительный период вводят шпакообразующую смесь, состоящую из окислов кальция, кремнезема, окиси марганца, окири магния и глинозема в соотнош ении 1:(0,4-0,7):(6,35-0,65):(0,04-0,2): :(О,02-0,1) и извести или известняKS в соотношении к шлаку 0,2-0,6,

причем в завалку вводят 0,5-4,0%,

а в восстановительный период 0,5-5,5

шлакообразующей смеси от веса шихты.

Для того, чтобы создать условия перехода марганца из шлака в металл шлак должен иметь основность не ниже 2, т.е. содержание окиси кальция в шлаке должно быть в 2 раза больше, чем окиси кремния. Поэтому оптимальное отношение окиси кальция к окиси кремния 1:(0,4-0,7). Кремний вводится в состав шлакообразующей смеси для разжижения шпака, так как в боле жидкоподвижном шлаке реакционная способность окисла марганца более.высокая.. Этим объясняется нижнее содержание окиси кремния 0,4. Соотношегше 0,7 обусловлено основностью шлака. При соотношении 0,7 основность шлака понижается, окислы марганца связываются в прочные соединения и активность марганца в таких шлаках значительно ниже. Угар марганца из металл при этом увеличивается.

Окислы марганца введены в пшакообразукяцую смесь для создания условий, препятствуняцих вьггоранию марганца из шихты и переходу его в металл. Нижнее соотношение окисла марганца 0,35 обусловлено его необходимостью концентрацией в шлаке, препятствую щей реакции выгорания марганца из шихты, а верхнее - 0,65 обусловлено его агрессивностью к футеровке печи. При более высоком содержании окиси марганца в ишаке шлак становится агрессивным, стойкость фетеровки печи при этом уменьшается. Окись магния обеспечивает положительное влияние на основность пшака и активность окиси марганца в шлаке в присутствии окиси магния. Этим обусловлено его нижнее соде{икание 0,04. Верхний предел обусловлен его влиянием на жидкоподвижность шлака и его температу.ру цлавления. При содержании окиси мапшя в шлакообразующейся смеси более 0,2 температура плавления такого шлака повышается, что приводит к понижению жндкоподвижности шлака и снижению активности окиси марганца, что снижает содержание марганца в готовом металле.

Для компенсации отрицательного влияния окиси магния в состав шлакообразующей смеси введен глинозем, обеспечивающий понижение температуры плавления шлака и повьш1ение еГо жид3коподвижности. Нижнее содержание гли нозема в соотношении 0,02, при повышенном содержании более 0,1 начинают проявляться его кислотные свойства, что в свой очередь приводит к снижению основности ишака. Таким образом, необходимое соотно шение вводимых компонентов обусловлено их влиянием на физико-механическое состояние образующегося шлака и на процесс расхода марганца при вы плавке марганецсодержащих сталей. Примеры различного соотношения окислов в шлакообразующейся смеси для присадки 2,5% в завалку и 2,57, в восстановительный период, приведе,ны в таблице. Таким образомj при предлагаемых соотношениях окислов в составе шдако образующей смеси содержание марганца к концу восстановительного периода максимально. При м е р. В завалочную бадью вместе с метал лической частью шихты загрзгжают шлакообраззгклдую смесь в количестве 0,54,0% и производят завалку шихты. Доцускается завалка на дно печи ишакообразующей смеси и затем металлической части шихты завалочной бадьи. Плавление ведут форсированно с ис пользованием полной мощности печного трансформатора. Окисление примесей ведут железной рудой или железорудны ми окатышами. Окатьши задают в печь 56 в течение всего окислительного периода плав1 и. За счет плавления пшакообразующейся смеси на поверхности металла образуется шлак с высоким содержанием закиси марганца, что препятствует окислению марганца пшхты и переходу его в шлак. После окончания периода кипения окислительный шлак из печи полностью удаляют и приступают к наведению восстановительного шлака из предлагаемой шлакообразукяцей смеси. После расплавления шхакообразунядей смеси приводят раскисление шлака молотым коксиком и (или) ферросилицием или силикокальцием. Для более глубокого раскисления шлака применяют ал1(н $иниевый порошок или алюминиевую стружку, тем самым добиваясь более полного перехода марганца из шлака в металл. После раскисления металла и достижения необходимой температуры его, по необходимости, легируют ферромарганцем и плавку выпускают в ковш. Эффективность данном технологии выплавки марганцевой стали заключается в снижении потерь марганца, в окислительный период и его содержание в металле к концу восстановительного периода. Годовой расчетный экономический эффект от применения предлагаемого способа выплавки стали, легированной марганцем, составляет 2 млн. руб.

СПОСОБ ВЬПЛАВКИ МАРГАНЕЦСО ДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ, включающий завалку, расплавление, окисление, скачивание окислительного шлака, наведение восстановительного шлака и рафинировку, отличающийся тем, что, с цепью сокращения расхода марганца, в завалку и восстановительный период вводят шлакообразную смесь, состоящую из окиси кальция, кремнезема, окиси марганца-у окиси магния и глинозема в соотношении 1: