Шихта для легирования стали Советский патент 1986 года по МПК C21C5/02 C22C35/00 

Изобретение относится к черной метяллургии, в частности к производству ванадийсодержащих сталей в дуговых электросталеплавильных печах.

Цель изобретения - улучшение галаков ого режима плавки, расширение сырьевой базы и снижение себестоимости стали.

Количество восстановителя (алюминия) , присутствуюшего в шлаках производства алюминиевых сплавовj опре- делено из условий полного восстаковле ния ванадия, железа, марганца из вертерногсг ванадиевого шлака, раскисления стали и тепловыделения за счет тепла экзотермических реакций, которое- необходимо для быстрого формирования жидкоподвижного активного шлака и компенсации потерь тепла. Содержание алюминия ниже нижнего предела не обеспечивает указанных условий, а вьше верхнего предела не способствует улучшению показателей процесса. Шпакообразующие компоненты шлаков производства алюминиевых сплавав при таком соотношении способствуют получению печного шлака с низким значе- нием температуры ликвидуса и вязкости, что позволяет полностью чить применение плавикового.шпата и интенсифицировать процессы взаимодействия между шлаком и металлом.

Так, при использовании известной шихты вязкость сформировавшегося шлака (расход плавикового шпата 3 кг/т) составляет 0,25 Е-с/м , а при использовании предлагаемой без присадок плавикового шпата 0,23 Н-с/м.

Окись-алюминия, фтористые соединения, хлориды калия, натрия и магния являются разжижающими добавками; содержание компонентов пшаков производства алюминиевых сплавов ниже нижнего предела не способствует ааметному снижению вязкости и температуры ликвидуса формирующегося после присадки шихты шлака, их вязкость составляет 0,38-0,45 Н.с/м, а вьш1е верхнего предела не способствует дальнейшему снижению (вязкость шлаков 0,18-0,21 Н-с/м). Оксид магния в таких пределах способствует снижению эрозии футеровки и повьш1ению основности шлака. При содержании иьш)е 5 мае.% увеличиваются затраты тепла на расплавление шихты.

19652

Наличие в составе шлаков двуокиси кремния в указанных пределах не осложняет процесс восстановления ванадия, марганца и железа и шлаковый 5 режим плавки, а также не влияет на качество металла. Следовательно, указанные свойства, придаваемые печному шлаку компонентами шихты, способствует улучшению режима плав- 10 ки и, за счет исключения потребления плавикового шпата, с ижен}т себестоимости стали. Кроме этого, в составе шихты могут использоваться отвальные пшаки выплавки алюминиевых сплавов, 15 что расширяет сырьевую базу шихтовых материалов металлургического производства и позволяет использовать отходы, содержащие ценные злементы.

20 определения целесообразности и технологичности предлагаемой ших- - ты для легирования стали проведены ее промьш1ленные испытания с использованием составов, указанных в 25 табл. 1.

П р им е р. Сталь марки 20ГФЛ выплавляют в эледтродуговой печи емкостью 5т.

Шихтудля легирования стали вана- 3Q дием вводят в восстановительный период плавки в виде механической смеси ванадиевого шлака конвертерного передела состава, мас.%:

Пятиокись ванадия 13,0-26,0 Двуокись кремния 12,0-26,0 Железо общее 28,0-42,0 Окись кальция До 4,5, Окись магния1,0-6,0

Закись марганца 5,0-13,0 Окись хрома1,0-5,0

Окись алюминия 0,6-1,8 Металловключение 4,0-25,0

35

40

и шлаков производстваалюминиевьпс

сплавов состава, мас.%:

Алюминий15-40

Окись алюминия20-45

Двуокись кремния0,2-5,0 Фторсодержащие

соединения0.2-2.2

-

Хлориды натрия, калия, магния

(в сумме)8-28

Оксид магния0,5-7,0

Оксиды и хлориды других элементов Остальное

Расход ванадиевого шлака опрееляется содержанием в нем пяти- киси ванадия и составляет 7-1 5 кг/т.

При использовании для легирования стали трех составов предлагаемой шихты (табл. 1) получают оптимальное содержание ванадия (0,09-0,11%) при высокой степени его усвоения из конвертерного шлака. По механическим свойствам и химическому составу выплавленная сталь соответствовала существующим требованиям, что подтверждают данные табл. 2

При использовании составов шихты с отличным от граничных значений содержанием компонентов наблюдается снижение степени усвоения ваиадия.

0,25 1,4 0,5 лее лее 0,13 0,04 0,04

219652

Ио1к не наблюдается ее увеличение. При этом содержание ванадия может отклоняться от оптимальных значений, что по данным статистического анали- 5 за приводит к нестабильному уровню механических свойств металла.

Использование предлагаемой для легирования позволяет полностью исключить присадки дефицитного пла- }0 викового шпата, за счет этого понизить себестоимость стали и утилизировать отходы, сопеожащие раскисли- тели и шлакообраэующие матери алы.

Таблица 1

Таблица 2

Продолжение табл. 2

410 610 19,5 38,5

430 630 . 20,5 39,0 435 640 17,5 -25,0

Редактор В. Петраш

Составитель А. Прусс

Техред Л.Олейник Корректор А. Ференц

Заказ 1235/36

Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретв.. 1й и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение табл. 2

0,29

0,30 0,20

Подписное