Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали Советский патент 1992 года по МПК C21C5/52 

.«а Ч|

Изобретение может быть использовано в металлургии при выплавке кор- розионностойкой стали. Сущность: в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию коррозионно- стойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 38-40 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй ковш посредством присадки смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1: :(0,3-0,6) массой 4-10 кг/т стали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титада- содержащих материалов массой 10- 20 кг/т стали, а после слива 20-40;Й массы всей плавки во второй ковш присаживают остальное количество ти- тансодержащих материалов.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве коррозионностойких сталей в дуговых электропечах.

Целью изобретения является увеличение степени десульфурации стали и усвоения титана и хрома.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе десульфурации и легирования титаном коррозионно- стойкой стали, включающем выпуск из дуговой печи металла со шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш,

присадку во второй ковш титансодер- жащих материалов и продувку металла во втором ковше инертным газом, сначала в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию кор- розионностойкой стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1:(0,5-0,6) массой 38- 40 кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во втоО

оч

рой ковш посредством присадки смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1:(О,,6) массой 10 кг/т стали, при этом десульфурацию осуще- ствляют одновременно с легированием стали титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титансодержащих материалов массой 10-20 кг/т стали, а после слива 20- 1+0% массы всей плавки во второй ковш присаживают остальное количество титансодержащих материалов.

Введение смеси из извести и кремния до выпуска плавки массой менее 38 кг/т стали не позволяет получить повышенное восстановление хрома из шлака конца кислородной продувки.

При массе данной смеси свыше 0 кг/т степень восстановления хрома и первичной десульфурации стали практически не увеличивается.

При доле кремния менее 0,5 ухудшаются условия восстановления хрома из шлака вследствие недостаточной раскисленности системы металл-шлак. При ее значениях более 0,6 возрастает вероятность получения содержания кремния в готовой стали выше верхнего предела, который, например, для стал 12Х18Н10Т равен П,80%0

Применение меньшего, чем 4 кг/т, количества десульфурирующей смеси пр переливе не позвляет существенно снизить концентрацию серы в стали. Введение большего, чем 10 кг/т ее количества., практически не влияет на увел чение степени десульфурации, а приводит лишь к избыточному расходу извести и плавикового шпата и увеличивает вероятность ошлакования титана, особенно при использовании низкопроцентных титансодержащих материалов.

При доле шпата менее 0,3 увелич и - вается продолжительность растворения десульфурирующей смеси и повышается вязкость получаемого шлака, в результате чего ухудшается протекание десульфурации стали при переливе.

При доле шпата свыше 0,6 протекание процесса десульфурации стали практически не улучшается, при этом неоправданно расходуется относительно дорогой и довольно дефицитный плавиковый шпат (цена извести - около 17 Руб/т, плавикового шпата - около 160 руб/т).

Ввод титансодержащих материалов на дно второго ковша массой менее

Q

с

5

0

5

о

5

0

5

0

10 кг/т не позволяет получить содер-1 жание титана в готовой стали в необходимых пределах. Как правило,значения содержаний титана в коррозион- ностойкой стали в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72 находятся в интерсале 0,3-0,8% по массе в зависимости от содержаний углерода. Ввод титансодержащих материалов на дно второго ковша массой более 20 кг/т не позволяет получить равномерное распределение концентрации титана по объему ковша.

Ввод остального количества титансодержащих материалов (сверх 20 кг/т) и десульфурирующей смеси до слива во второй ковш менее 20% массы металла приводит к увеличению вероятности ошлакования титансодержащих материалов и получения неравномерного распределения титана по объему ковша, а при их вводе после слива более 40% массы металла - ухудшаются условия десульфурации стали.

П р и м е р 1. При выплавке стали марки 12Х18Н10Т в 100-тонной дуговой электропечи после расплавления шихты и окислительного обезуглероживания получили металл, содержащий 0,08% углерода, 15,0% хрома, 10,0% никеля, 0,025% серы. Угар хрома за кислородную продувку составил 2,k т. Введя охлаждающие добавки, в печь присадили 2,5 т извести и 2,1 т 65%-ого ферросилиция (соотношение извести и кремния 1:0,55) а также после получения однородного жидкоподвижного шлака по всей поверхности ванны феррохром и никель. Шлак в ходе восстановительного периода не скачивали. После выпуска плавки слили шлак из ковша путем его наклона краном. Остаточная масса шлака составила (замер металлическим шомполом) около 1 т. Химический состав металла в ковше: углерод - 0,09%, хром - 17,7%, никель - 10,0%, сера - 0,022%. Температура металла - . Затем начали переливать металл через носок первого ковша во второй сталеразли- вочный ковш, на дно которого предварительно загрузили 1,5 т 70%-ого фер ротитана. После слива около 30% общей массы металла (определяли визуально) сверху во второй ковш присадили 0,8 т десульфурирующей смеси (0,6 т извести и 0,2 т плавикового шпата). После перелива температура

517

металла была 1580°С„ Произведя продувку стали аргоном через фурму в днище ковша в течение мин, ковш с готовой сталью при температуре металла подали на разливку. Химический состав полученной стали: углерод - 0,09%, хром - 17,5%, никель - 10,0%, сера - 0,015%, титан - 0,60% (одинаково во всех пробах по ходу разливки). Сквозное усвоение хрома составило 89%, титана - 57%, общая степень десульфурации - 0%. Продолжительность плавки была на 1$ мин короче, чем на обычной двухшлаковой технологии.

Пример2. То же, что и в примере 1. После ввода охлаждающих добавок в печь присадили 2,5 т извести и 3,3 т ферросиликохрома марки (соотношение извести и кремния 1:0,53). Температура металла после выпуска - 1б60°С. На дно второго ковша загрузили 1,5 т 30%-ного ферроти- тана. После слива 30% массы металла во второй ковш присадили последовательно 2,5 т 30%-ного ферротитана и 0,6 т десульфурирующей смеси (0,4 т извести и 0,2 т шпата). Температура металла после перелива - 1570°С, по- еле продувки аргоном в течение 30 мин - . Химический состав полученной стали: углерод - 0,09%, хром - 17,5%, никель - 10,0%, сера - 0,016%, титан - 0,60%. Сквозное усво- ение хрома - 89%, титана - 55%, общая степень десульфурации - 36%.

Результаты опытно-промышленных плавок, приведенные в таблицах 1-3, свидетельствуют о преимуществах де- сульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали по предлагаемому способу, i

Применение предлагаемого способа легирования титаном и десульфурации стали позволит повысить сквозное усвоение хрома с 85 до , увелиО6

чить производительность печи примерно на 5% за счет сокращения продолжительности восстановительного периода электроплавки в результате перехода на одношлаковую технологию, повысить усвоение титана, использовать при внепечном легировании низкопроцентные титансодержащие материалы, обеспечивать удовлетворительную де- сульфурацию коррозионностойкой стали Формула изобретения

Способ десульфурации и легирования титаном коррозионностойкой стали содержащей 0,3-0,8% титана, включающий выпуск из дуговой печи металла с шлаком в первый ковш, удаление печного шлака из ковша, перелив металла во второй ковш, присадку во второй ковш титансодержащих материалов и продувку во втором ковше инертным газом, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени десульфурации стали, усвоения титана и хрома, в процессе выпуска плавки из дуговой печи в первый ковш осуществляют одновременно десульфурацию стали и восстановление хрома из окислов хрома печного шлака посредством присадки до выпуска плавки смеси из извести и кремния в соотношении 1: : (0,5-0,6) массой кг/т стали, а затем проводят десульфурацию вторично в процессе перелива стали из первого ковша во второй посредством присадки во второй ковш смеси извести и плавикового шпата в соотношении 1: (0,3-0,6) массой кг/т стали, при этом десульфурацию осуществляют одновременно с легированием стал;--. титаном во втором ковше сначала присадкой на дно второго ковша титано- содержащих материалов массой 0- 20 кг/т стали, а после слива массы всей плавки присадкой во второй ковш остального количества титаносо- держащих материалов

Таблица 1