Способ получения стали Советский патент 1993 года по МПК C21C7/76 

Изобретение относится к сталеплавильному производству и предназначено для выплавки стали путем смешивания жидкого полупродукта-заготовки, получаемой в одном плавильном агрегате, с раскисляющим и легирующим сплавом, получаемым совме- ,стно с синтетическим шлаком в другом плавильном агрегате.

Целью изобретения является удешевление шлаков и повышение прочностных характеристик обрабатываемой стали.

Это достигается тем, что в способе получения стали, включающем выплавку полупродукта в одном плавильном агрегате, получение синтетического шлака сплавлением глиноземсодержащего материала и извести совместно с легирующим и раскисляющим сплаеом в другом плавильном агрегате и последующим их смешением в ковше,

в качестве глиноземсодержащего материала используют продукт механической обработки абразивных изделий, который содержит в своем составе, мас.%:

AtzOa75,0-89,0

SI024,0-8,0

MgO0,2-4,0

Na20+K203,0-6,0

CaO0,1-0,3

В20з0,1-1,5

Продукт механической обработки абразивных изделий - отход производства абразивной промышленности, указанного химического состава не находит применения в своей отрасли. При использовании его при выплавке стали не требуется дополнительной подготовки. Высокое содержание в данном материале глинозема, являющегося основным компонентом синтетических шла49|

ы1

Ё

00

ю

VJ Ы О О

ков, низкое содержание обычно присутствующих оксидов MgO, SiOa и отсутствие нежелательных примесей Сг20з и TIU2 делает рациональным получение рафинировочных шлаков при выплавке стали.

Бор, восстановленный легирующим сплавом из оксида продукта механической обработки абразивных изделий, оказывает модифицирующее действие на устранение дендритной кристаллизации, тем самым повышая прочностные характеристики и про- каливаемость обрабатываемой стали.

Наличие в составе шлаковой системы активных компонентов-оксидов калия и натрия способствует ускорению наведения шлака в печи, а также улучшает его жидко- текучесть. Такое комплексное воздействие всех компонентов предлагаемого отхода производства абразивной промышленности позволяет получить синтетический шлак с повышенными рафинирующими свойствами по сравнению с известным, а в обработанном им металле снижается уровень загрязнения неметаллическими включениями (в частности, сульфидами) и более мелкое зерно, что вместе с микролегированием приводит к повышению прочностных свойств стали.

Пример. Получение стали 20ХНЗА по ГОСТ 4543-71 с применением продукта механической обработки абразивных изделий по предлагаемому способу.

Мартеновская сталь-полупродукт выплавляется в основной мартеновской печи емкостью 70 т согласно существующей на предприятии технологии. Жидкий сплав и синтетический шлак готовится в 6-ти тонной электропечи, При выплавке сплава в печь загружается: углеродистая шихта - 2740 кг, ферросилиций ФС45 - 670 кг, ферромарганец доменный - ФМпб - 220 кг, феррохром ФХ800 - 570 кг. Всего 4200 кг.

Для наведения синтетического шлака в завалку загружается 1100 кг извести и 400 кг продукта механической обработки абразивных изделий. Остальную часть подают в печь по расплавлении легирующего расплава. Всего шлакообразующих материалов - 2600 кг. Полученный синтетический шлак имеет следующий химический состав, мас.%: СаО - 50,2; А1аОз -31,7; МдО - 11,4; SI02 - 1.6; FeO - 0,07; МпО - 0,7; ТЮа - 0,04; Na20 - 1.3; К20 - 1.7; ВзОз - 0,02.

Химический состав жидкого сплава (проба из печи) следующий; углерод - 1,57;

марганец-3,91 %; кремний 6.8; хром- 10,2; титан - 0,01; бор - 0,0042; железо - остальное.

В мартеновском металле-заготовке перед выпуском содержится, мас.%: углерод- 0,11; марганец - 0,17; кремний - 0,04; хром - 0,17; сера - 0,034; фосфор - 0,010; никель - 3,31; медь - 0,22; молибден - 0,04; железо - остальное.

После смешивания мартеновской заготовки, жидкого сплава и синтетического шлака получается сталь, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 4543-71 и имеющую следующий химический состав, мас.%; углерод0,18; марганец - 0,38; кремний - 0,29; фосфор-0,012; сера-0,014; хром-0,72; никель- 2,87; медь - 0,17; молибден - 0,03; бор - 0,0008; железо - остальное.

Для сравнительного анализа сталь

20ХНЗА получают по известному способу с использованием в качестве глиноземсодер- жащего материала-полупродукт минусовой фракции по ТУ 14-11-164-87.

При проведении плавок определяется

степень десульфурации, себестоимость шлака, а также контролируется прокаливае- мость и механические свойства по плавоч- ному контролю в соответствии с ГОСТ 4543-71. Результаты экспериментов представлены в таблице.

При выплавке стали по предлагаемому способу достигается удешевление шлаков на 25-30%, повышение прочностных характеристик обрабатываемой стали без изменения пластических на 15-17%.

Формула изобретения Способ получения стали, включающий выплавку полупродукта в одном плавильном агрегате, сплавление легирующего

сплава с известью и глиноземсодержащим материалом в другом плавильном агрегате и последующее их смешение в ковше, отличающийся тем, что, с целью удешевления шлаков и повышения прочностных характёристик обрабатываемой стали, в качестве глиноземсодержащего материала используют продукт механической обработки абра- зивных изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

А1зОз75-89

SI024-8

МдО0,2-4,0

2Na20+K203-6

СаО0,1-0.3

В20з0.1-1.5.

Использование: изобретение относится к сталеплавильному производству и предназначено для выплавки стали. Сущность изобретения: выплавка полупродукта в одном плавильном агрегате, сплавление легирующего сплава с известью и глиноземсодержащим материалом в другом плавильном агрегате и последующее их смешение в ковше. В качестве глиноземсодер- жащего материала используют продукт механической обработки абразивных изделий, который содержит в своем составе, мас.%: А1аОз 75,0-89.0; 5Юг 4,0-8.0; MgO 0,2-4,0; ENaaO + К20 3,0-6,0, CaO 0,1-0,3, ВаОзО.Ы.б. 1 табл