Способ производства фосфористой электротехнической стали Советский патент 1993 года по МПК C21C5/28 C21C7/00 

ел С

Использование: в черной металлургии, конкретнее в способах производства специальных сталей, например, легированных фосфором. Сущность изобретения: производят выплавку металлического полупродукта в сталеплавильном агрегате, выпускают полупродукт в ковш. После присадки раскислителей в металл вводят попутный сплав производства желтого фосфора, который содержит, мас.%: фосфор 18-27; кремний 2-20; марганец 4-8; железо - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства специальных сталей, например, фосфористой электротехнической.

Цель изобретения - улучшение магнитных свойств..

При создании изобретения исходили из положения необходимости повышения, магнитных свойств и снижения себестоимости выплавляемой стали за счет использования дешевого фосфорсодержащего материала для легирования металла фосфором, который бы дополнительно содержал элементы, имеющие большее средство к кислороду, чем фосфор, Этим требованиям отвечает попутный сплав производства желтого фосфора. Преимуществом попутного сплава производства желтого фосфора при легировании стали фосфором является его низкая

стоимость и содержание в нем элементов, имеющих большее сродство к кислороду, чем фосфор. Кроме того, этот сплав имеет более низкую температуру плавления, усваивается металлом с большей скоростью.

Попутный сплав производства желтого фосфора является отходом производства фосфора и представляет собой сплав хими- : ческих соединений фосфидов и силицидов железа и марганца. Этот сплав получается ; при производстве фосфора, .например, в | производственном объединении Куйбы- i шевфосфор. Попутный сплав производства j желтого фосфора необходимо вводить в рас- кисленный металл. В этом случае, снижается угар фосфора и содержание неметаллических включений.

Попутный сплав производства желтого фосфора содержит, мас.%: фосфор 18-27;

00

о

Ю 00

Ю

ы

кремний 2-20; марганец 4-8, железо - остальное. Высокое содержание фосфора в сплаве в сочетании с повышенным содержанием кремния и марганца позволяет использовать его эффективно при производстве фосфористой электротехнической стали. Содержащийся в сплаве кремний и марганец, позволяет уменьшить расход дефицитных и дорогостоящих сплавов кремния и марганца и снизить себестоимость выплавляемой стали. Попутный сплав производства желтого фосфора в настоящее время нигде не используется и образует отвалы, ухудшающие экологическую обстановку в регионах.

При содержании фосфора в сплаве менее 18% требуется больший расход его и, соответственно, больший перегрев металла перед раскислением и легированием, что снижает стойкость футеровки сталеплавильного агрегата, повышает окисленность металла и содержание неметаллических включений, ухудшает магнитные свойства и снижает выход стали. При содержании в сплаве фосфора более 27%, снижается содержание элементов раскислителей, что приводит к увеличению расхода сплавов кремния и марганца, увеличению неметаллических включений и снижению уровня магнитных свойств.

При содержании кремния в сплаве менее 2% повышается расход кремнистых сплавов на раскисление и себестоимость стали, а при содержании кремния более 20% снижается содержание фосфора в сплаве, что приводит к увеличенному его расходу и необходимости большего перегрева металла перед раскислением с соответствующими негативными явлениями.

При содержании марганца в сплаве более 8% снижается содержание в нем фосфора и кремния, что повышает расход кремнистых ферросплавов, а при содержании марганца менее 4% повышается расход дорогостоящего и дефицитного марганца.

Опробование способа производства фосфористой электротехнической стали проводили в 350-т конвертере при выплавке фосфористой электротехнической стали ДЗЮП (внутризаводское обозначение). В качестве фосфорсодержащего материала использовали попутный сплав производства желтого фосфора с содержанием 22% фосфора, 11 % кремния, 5% марганца, железо - остальное. Полученную после раскисле- ния и легирования сталь разливали на МНЛЗ. Затем слябы сечением 275x1140 мм сажали теплым всадом в методические печи ЛПЦ-2 (время выдержки от конца разливки до посада при этом выдерживали не

более 16 часов). Температура металла на выходе из методической печи составляла 1220--1240°С, Слябы в черновой группе клетей подавали на подкат толщиной 30 мм.

Температура металла за 5-ой клетью составляла 1060-1080°С. Температура конца прокатки полос в чистовой группе клетей составляла 810 ± 10°С. Смотку проводили с душированием на первую группу моталок

при температуре 600 ± 10°С. Толщина горячекатаного подката 2,0 мм. Далее подкат отправляли в цех холодной прокатки, производили травление, холодную прокатку на стахне 1700 до толщины 0,5 мм и отжиг по

одностадийной технологии в печах обезуглероживания непрерывных агрегатах отделения динамной стали ЦХП. Температуру металла в зоне выдержки поддерживали 895-915°С. Атмосфера в зоне нагрева и выдержки: 50% Н2 и 50% N2, влажная температура точки росы +50°С. Время выдержки металла в печи.4 мин. После отжига наносили покрытие Изорт,

Удельные потери Pi.5/so и индукцию

В2500 измеряли без дополнительного отжига.

Пример. В 350-т конвертере выплавили металлический полупродукт, содержащий 0,025% углерода, 0,04% марганца,

0,005% фосфора, 0,015% серы с температурой 1610°С, Пеоед выпуском полупродукта из конвертера в ковш присадили 2,3 т алюминия, а в процессе выпуска присадили 6,25 т ферросилиция, 0,53 т металлического марганца, 1,4т попутного сплава производства желтого фосфора и 1,4 т силикокальция. Получили фосфористую электротехническую сталь марки ДЗЮП с содержанием 0,025% углерода, 0,21% марганца, 0,30%

алюминия, 0,091% фосфора, 0,014% серы, 1,41% кремния, которая отвечает всем требованиям электротехнической стали по магнитным свойствам после разливки и прокатки. Удельные потери полученной

стали Pi,,79 вт/кг, а индукция

В2500 1,69 Тл.

Для сравнения эффективности изобретения провели плавки по способу-прототипу.

В таблице приведены результаты плавок проведенных по предложенному и известному способам.

Результаты плавок показали, что наилучшие результаты по магнитным свойствам получены при вводе фосфора в виде попутного сплава производства желтого фосфора в раскисленный металл. При этом достигается снижение удельных потерь

(Pi,5/so) на 0,11 вт/кг, а индукция увеличивается на 0.04 Тл (Basoo).

Формула изобретения Способ производства фосфористой электротехнической стали, включающий выплавку металлического полупродукта в сталеплавильном агрегате, выпуск полупродукта в ковш, присадку раскислите- лей и ввод фосфорсодержащего материала.

Технологические показатели производства стали по предложенному способу и способу- прототипу

Расход апатитового концентрата

отличающийся тем, что, с целъю улучшения магнитных свойств, в качестве фосфорсодержащего материала используют попутный сплав производства желтого фосфора, который вводят в металл после присадки раскислителей, при этом попутный сплав производства желтого фосфора содержит, мас.%: фосфор 18-27: кремний 2-20; марганец 4-8; железо - остальное,