Способ выплавки коррозионностойкой стали Советский патент 1991 года по МПК C21C7/10 

(Л

С

Изобретение относится к выплавке качественных сталей. Целью изобретения является снижение потерь хрома со шлаком, экономия раскислителей и повышение качества стали. Способ включает рафинирование расплава, раскисление металла и шлака. Парциальное давление кислорода в шлаке поддерживают в пределах 10 - атм. Содержание хрома в шлаке определяют в зависимости от давления кислорода в шлаке. Раскислители вводят в количестве от массы шлака, металла и содержания хрома и кислорода в шлаке и металле. Способ обеспечивает снижение потерь хрома в 2 раза, неметаллических включений в 1,5 раза. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали, легированной хромом.

Цель изобретения - снижение потерь хрома со шлаком, экономия раскислителей и повышение качества стали.

Способ осущест вл я ют следующим образом.

На установке внепечного рафинирования и вакуумирования стали (УВРВ-1) обрабатывали полупродукт стали 08Х18Н10 массой 500 кг, выплавленной в дуговой печи, содержащий, %: углерод 0,2-0,6; хром 17-18; никель 9-10; кремний 0,1-0,4; марганец 0,2-0,8. После подогрева металла проводили продувку кислородом и аргоном при одновременном вакуумировании металла под шлаком состава, мас.%; 5-35; СаО 10-40; 8-32; SI02 10-25; МдО

0-15; CaF2 2-20; FeO 2-7; МпО 2-7. Масса шлака составляла 6 кг

В процессе рафинирования измеряли парциальное давление кислорода в шлаке и поддерживали его в пределах -10 атм присадками раскислителей. По предлагаемым уравнениям определяли содержание хрома в шлаке и рассчитывали количество необходимых раскислителей (алюминия и ферросилиция), После этого проводили дополнительное легирование стали.

Определение содержания хрома в шлаке и необходимого количества раскислителей по предлагаемым соотношениям и поддержание парциального давления кислорода в шлаке в пределах атм позволяют снизить потери хрома со шлаком, обеспечить высокое качество стали и экономию раскислителей.

О

XI

XI О 00

о

Предлагаемые соотношения дают возможность определить необходимое количество раскислителей с тем, чтобы восстановить хром из его оксидов. При парциальном давлении кислорода выше атм происходит насыщение шлака оксидами хрома вплоть до затвердевания корки. Кроме того, в металле наблюдается повышенное содержание неметаллических включений на основе оксидов хрома, что отрицательно сказывается на качестве металла, его свойствах.

При парциальном давлении кислорода ниже атм снижается качество стали в результате повышенного загрязнения ее корундовыми включениями.

При парциальном давлении кислорода в шлаке 10 атм концентрация хрома в нем равнялась

(Сг)0,293 lg()+4,,77%.

Шлак раскисляли ферросилицием (45%) и алюминием. В случае раскисления ферросилицием реакция окисления имеет вид

Si-K20 Si02; , Количество ферросилиция 45 определяли по соотношению

6-48-1 28 8,77

3FeS:

X

0,5 104 -2 16 100

X 2,,9 кг/т,

где 2,22 - коэффициент пересчета кремния на ферросилиций (45).

В случае раскисления алюминием реакция окисления имеет вид

2А1+30 А 2Оз; ,

Результаты испытаний приведены в таблице.

Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить потери

0

5

0

5

0

5

0

хрома, расход раскислителей и повысить качество стали по сравнению с прототипом и известным способом.

Формула изобретения Способ выплавки коррозионностойкой стали, включающий рафинирование расплава, раскисление металла и шлака с измерением парциального давления кислорода в шлаке, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь хрома, экономии раскислителей и повышения качества стали, парциальное давление кислорода в шлаке в процессе выплавки поддерживают в пределах 10 14-10 10 атм, содержание-хрома в шлаке определяют по зависимости

lg(Cr)0.293lg- -+4,166,

гатм

где (Сг) - содержание хрома в шлаке, %:

Роа - парциальное давление кислорода в шлаке, атм;

- атмосферное давление в нормальных условиях, отн.; 0,293 и 4,166 - эмпирические коэффициенты, а раскислители вводят в количестве, определяемом по зависимости

Ж. . 48 . JL . Ац(Сг) М 104 К 16 100 где m - масса шлака, кг;

М - масса металла;

п и К-стехиометрические коэффициенты реакции раскисления

nR+KO RnOK;

48 - атомная масса атомов кислорода в молекуле СггОз, у.е.;

104 - атомная масса двух атомов хрома в молекуле СгаОз, у.е.;

AR - атомная масса раскислителя, у.е.;

16 - атомная масса кислорода, у.е.;

100-проценты.

QR едлагав- 10

Й

10 10

10,

10

°:;

10

0,59

1,16

2,28

4,47

8,77

17,21

33,8

0,06

0,12 0,24 0,54 0,9

Примечание

0,5

0,7 0,7 0,8 0,9 1,5 4

Повышенное содержание .в стали неметаллических включений

Врак по неметаллический включениям Качество стали удовлетворительноеТо же -. - и

Повышенные потерн хрома, брак по неметаллическим включениям