Способ науглероживания стали в ковше Советский патент 1990 года по МПК C21C7/00 

w

fe

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к науглероживанию стали в ковше. Цель изобретения - повышение механических свойств стали. Сталь продувают в ковше газопорошковой смесью отходов угольной футеровки электролизных ванн алюминиевого производства и природного газа при концентрации порошка в смеси 7-15 кг/м³ природного газа. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способам науглероживания стали в ковше.

Цель изобретения-повышение механических свойств стали.

Способ осуществляется следующим образом.

В ковш вводят отходы угольной футеровки электролизных ванн алюминиевого производства и природного газа при концентрации порошка в смеси 7-15 кг/м3 природного газа.

Отходы угольной футеровки электролизных ванн алюминиевого производства (ОУФ) содержит 60-70% углерода, 15-20% фторида натрия и 10-25% окислов алюминия, кремния и магния.

При вводе смеси ОУФ и природного газа в расплавленную сталь происходят следующие химические и физико-химические процессы. Природный газ и продукты его

разложения обеспечивают глубокое раскисление слоя металла, прилегающего к поверхности пузыря. Углерод, содержащийся в ОУФ, растворяется в металле практически не окисляясь. Фторид натрия ошлаковывает окислы алюминия, кремния и магния, переводя их в жидкое состояние. Пузыри природного газа и продуктов его разложения выносят жидкий шлак на поверхность металла в ковше. В результате слияния частиц жидкого шлака, образованного из компонентов ОУФ и неметаллических включений, содержащихся в стали и образующихся в процессе раскисления, и выноса их на поверхность металла происходит рафинирование стали от неметаллических включений.

Таким образом, использование для науглероживания газопорошковой смеси ОУФ и природного газа обеспечивает минимизацию количества вводимого углерода вследствие его высокой степени усвоения, при

сл ч

00

этом сталь не загрязняется неметаллическими включениями, а ее механические свойства повышаются.

Для наиболее полного использования преимущества способа необходимо оптимизировать концентрацию ОУФ в природном газе. При содержании порошка в смеси менее 7 кг/м3 снижается скорость рафинирования металла фторидом натрия и возрастает число неметаллических включений. При содержании порошка в смеси более 15 кг/м он не успевает полностью усвоить- ся металлом, что приводит к необходимости увеличения его расхода и увеличению неметаллических включений, в обоих случаях механические свойства стали ухудшаются.

Пример. Сталь марки ВСТЗПС выплавляют в 900 т мартеновской печи. Для обеспечения высокой производительности печи продувку металла кислородом прекращают при содержании углерода 0,25%, перед выпуском содержание углерода 0,15%, металл науглероживают в ковшах, В первом ковше - по известной технологии присадкой коксика с расходом 0,6 т, во втором ковше - продувкой газопорошковой смесью отходов угольной футеровки алюминиевых электролизеров и природного газа при концентрации порошка фракции 3 мм 10 кг/м3 и общим расходом ОУФ 0,25 т. Содержание углерода в обоих ковшах 0,20%, однако содержание неметаллических включений в металле первого ковша 0,039%, в то время как в металле второго ковша содержание неметаллических включений 0,016%.

Значения механических свойств листовой стали толщиной 4,0 мм приведены в табл.1.

Механические свойства стали, науглероженной по данному способу практически по всем параметрам превосходят механические свойства стали, науглероженной известным методом.

Кроме этого, проводят серию плавок с

продувкой металла в ковше газопорошковой смесью ОУФ и природного газа при различном содержании порошка в смеси. Механические свойства определяют в листовом прокате толщиной 4,0 мм.

Результаты опытных плавок представлены в табл.2.

Приведенные в табл.2 данные свидетельствуют о том, что оптимальной концентрацией порошка ОУФ в смеси 7-15 кг/м3,

при этом механические свойства стали имеют наиболее высокий уровень.

Формула изобретения Способ науглероживания стали в ковше, включающий ввод в ковш углеродсодер- жащего материала в количестве, обеспечивающем повышение содержания углерода встали на 0,03-0,05%, отличающийся тем, что, с целью повышения

механических свойств стали, науглероживание производят газопорошковой смесью отходов угольной футеровки электролизных ванн алюминиевого производства и природного газа при концентрации порошка в смеси 7-15 кг/м3 природного газа.

Таблица 1