Шихта для выплавки стали Советский патент 1989 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в электропечах.

Цель изобретения - повышение степени усвоения углерода.

Предельные значения количества материала-науглероживателя в шихте обусловлены содержанием углерода в

нем.

Использование шихТЫ, в которой количество материала-науглероживате- ля составляет менее 0,2 (нижний предел) , приводит к низкому содержанию углерода по расплавлении, что не позволяет провести должным образом окислительный период плавки.

При использовании в шихте матери- ала-науглероживателя в количестве более 3,6 (верхний предел) содержание углерода в металле по расплавлении будет велико. Это требует дополнительного количества кислорода для его окисления и значительно увеличивает в целом окислительный период плавки.

При содержании шлакообразующих в шихте менее 2% (нижний, предел) коли- i чества СаО недостаточно (даже с учетом СаО, вносимым материалом-наугле- роживателем) для связывания образующегося в результате окисления кремния окисла , условия процесса окисления кремния ухудшаются и, следовательно, появляется возможность окисления углерода, т.е. стабильность процесса науглероживания снижается.

ел to

00

ел

о

Содержание в шихте шлакообразую- щих более 4 (верхний предел) приводит к избытку СаО (с учетом СаО мате- риала-науглероживателя), требующего- ся по стехиометрическому соотношению для образования силиката кальция с , образующимся окислом и, следователь- но, не оказывает влияния на процесс окисления кремния и стабильность процесса науглероживания.

Шлакообразующий материал - известь в которой CaO+MgO не менее 92,-MgO не более 3, не более 1,8, Р не более 0,10, пустая порода не боЛее 5%. . . .

В качестве металлической составляющей используется стальной лом.

Использование для науглероживания комплексного материала, содержащего наряду с углеродом кремний, введенный металлическими-Si и SiC, позволяет увеличить степень использования углерода и значительно повысить стабильность процесса науглероживания, так как кремний, обладая в данных условиях большим сродством к кислороду, . чем углерод, окисляется в первую очередь.

Ввод шлакообразующих (извести) спо способствует термодинамическому облег чению процесса окисления кремния, поскольку образующийся окисел SiO. связывается в термодинамически прочные силикаты кальция. Следовательно, крем НИИ, легко окисляясь, предотвращает окисление углерода, что способствует более полному и стабильному его усвоению металлической ванной.

Применяемый комплексный материал - Iнауглероживатель, содержит, %: Si 1-9; Sic 1-40; с 30-90; FeO 3-12; i СаО 1-5.

Наличие в предлагаемом материале- науглероживателе FeO улучшает условия дефосфорации металла в период плавления.,

В качестве комплексного науглеро- живателя можно использовать отходы графитированных электродов, например засыпочный материал печей графитации (после окончания процесса графитации) , имеющий следующий химический состав, %: Si 1-9; Sic 1-40; С 30- 90; FeO 3-12;.СаО 1-5, А1т.0з 1-10. MgO 1-5, а также смесь засыпочного материала печей графитации,. отходов, графитированных электродов, пыли и

5

0 5

5

5

0

5

0

0

шламов печей граОитации в необходимом соотношении. Химический состав отходов графитированных электродов, : С 98,5-99,5; СаО 0,1-0,2; MgO 0,1-v 0,2; Sic 0,3-1,3.

Химический состав пыли и шламов печей графитации, %:С 60-80; SiO 5-10; Sic 10-30; FeO 3-6; СаО 1-3; MgO 1-3.

Соблюдение соотношения С:Si в пределах от 5 до 35 обусловлено,тем что превышение этого соотношения выше 35 приводит к недостаточному для повышения стабильности процесса науглероживания содержанию кремния в комплексном науглероживателе, а уменьшение этого соотношения ниже 5 приводит к значительному содержанию кремния в комплексном науглероживателе. При - взаимодействии с кислородом кремния образуется большое количество SiO , ассимилируемое шлаком, что, в свою очередь, влечет уменьшение основности последнего. Для поддержания оптимального значения основности шлака потребуется дополнительное количество Извести , и в результате оптимальное соотношение шлака и металла 2-k% будет нарушено.

При выплавке подшипниковой и конструкционной марок.стали проводят две серии плавок (таблица), в первой серии в качестве шихты для выплавки стали используют стальной лом, известь и комплексный материал-наугле- роживатель, содержащий Si, SiC и С с соотношением . Вторую серию плавок проводят на шихте, состоящей из стального лома, извести и электродного боя (известная). Технология выплавки в обеих сериях одинакова и соответствует действующей технологической инструкции. Результаты , плавок представлены в таблице.

Как свидетельствуют результаты испытаний, использование шихты предлагаемого состава (составы 3-5) позволяет повысить степень усвоения углерода на 30.

Формула изобретения

Шихта для выплавки стали, включающая металлическую составляющую, шла- кообразующие и науглероживатель, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени усвоения углерода, в качестве науглероживателя

1523576. и

она содержит комплексный материал, Шлакообраэуащие 2,0-it,0 включающий углерод, кремний и карбид Металлическая состав- кремния, а компоненты взяты в следую- ляющаяОстальное щем соотношении, мас.: причем отношение C/Si в науглерожива- Науглероживатель 0,2-3,6 теле составляет 5-35.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в электропечах. Цель изобретения - повышение степени усвоения углерода. Шихта состоит из компонентов, мас.%: шлакообразующие 2-4, науглероживатель 0,2-3,6, металлическая составляющая - остальное. При этом комплексный науглероживатель состоит из углерода, кремния и карбида кремния при отношении C/SI в пределах 5-35. Использование шихты позволяет повысить степень усвоения углерода на 30%. 1 табл.

Состав

шихты

Содержание компонентов, I

Известь

Si-C-науглероживатель

Содержание в нем yi- лерода

95,9 33,9 95,8 95,1 9, 95,2 95,1 95,1

3,0

6,0

.о 3,0

2,0 1,0 3,0 3,0

9Л 90

§i2 90

Ь9

57

31

31

1л9

59

Ь9 57

С учетом углерода, вносимого стальным ломом (стальной лом вносит 0,20% углерода). ,

Включая кремний SiC.

Составитель Н.Попов Редактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Заказ 7007/26 Тираж 530Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

тг

фактическоепо расплавлению, %

лектродый бой

одержание глерода

нем А;

Отношение , C/Si в Si-C- наугле- рожива- теле

HCJ расчетное по выплавлению.

Степень yc- воения углерода от теоретически рассчитанногоГс)ф-100% . ......

00

20

35 20

5 20

4 36

1,30 0,29 0,37 1,28 1,28 1,38 1,28 Ц 28

0,84 0,18 0,29 1.21 1,21 1,30 1,20 0,78

63,3 62,8 78,1 9,3 9,3 9,2 9,1 61,3