Способ выплавки стали и сплавов Советский патент 1974 года по МПК C21C5/52 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно - к способам выплавки стали и сплавов в электропечах с использованием рафинирующей смеси, состояндей из металлосодержащего окислителя и углеродсодержащих материалов.

Известен способ выплавки стали, легированной вольфрамом и молибденом, заключающийся в том, что на подину печи перед завалкой ферросплавов и шихты загружают смесь окислов металлов и углерода в стехиометрическом соотпощении в количестве 0,1-15% от веса садки.

Этот способ способствует снижению угара вольфрама и молибдена во время расплавления щихтовых материалов.

Однако он не позволяет получать металл с содержанием углерода ниже 0,03%, так как завалка смеси окислов металлов и углерода на подину печи затрудняет проплавление этой смеси и равномерную обработку ею образующегося металлического расплава. С другой стороны, смесь проплавляется раньше, чем вся металлическая шихта, вследствие чего обработка ею металлического расплава заканчивается раньше, чем это требуется для достижения глубокого обезуглероживания. Глубокому обезуглероживанию препятствует то обстоятельство, что окислы металлов и углерод в смеси } аходятся з стехиометрическом соотношении, вследствие чего кислород, содержащийся в окислах металлов, практически расходуется лишь на окисление вводимого в смеси углерода.

Цель изобретения - разработать такой способ выплавки стали и сплавов с использованием рафинирующей смеси, состоящей из металлсодержащего окислителя и углеродсодержащих материалов, который позволил бы получать в металле содержание углерода ниже 0,03% и улучшить качество прежде всего прецкзпонных сплавов за счет барботажа металла выделяющимися пузырьками СО, что приводит к снилсению содерл ания газов (водорода и азота) и неметаллических включений.

Это достигается тем, что рафинирующую смесь с содерл анием кислорода в 2-4,5 раза больше, чем содержание углерода, вводят в количестве 1-25% от веса шихты, причем

15-70% смеси вводят в период подвалки шихты.

Введение рафинирующей смеси во время завалки пли подвалки шихты создает преимущество по сравнению с прпсадкой этой смеси

на подину печи, так как способствует равномерной обработке этой смесью расплавляемого металла. Кроме того, соотношение мелсду металлсодерл ащим окислителем и углеродом в смеси подбирают таким, чтобы создать в

металле избыток кислорода по сравнению с

его количеством, необходимым для окисления углерода, входящего в состав рафинирующей смеси. Этот избыток кислорода обеспечивает протекание реакции дефосфорации в металле. Наличие .углерода- в рафинирующей смеси приводит к достаточно интенсивному выделению окиси- углерода во время рафинирования. Присутствие углерода в рафинировочной смеси к тому же обеспечивает более раннее развитие нроцесса образования окиси углерода, чем в том случае, когда углерод вводят непосредственно в твердую щихту.

Количество вводимого в смесь углерода зависит от содержания углерода в металлической шихте, используемой для выплавки металла. С увеличением содержания углерода в металлической щихте уменьшают его количество в рафинирующей смеси и наоборот.

Ниже приводится один из вариантов осуществления способа, не исключающий других в объеме заявленного.

В лабораторной индукционной печи емкостью 50 кг был выплавлен сплав марки 50Н.

Исходной металлической шихтой были: никель марки Н-1 и армко-железо.

Завалка шихты производилась следующим образом. На подину тигля дали около 1/4 никеля; затем 40% рафинирующей смеси, состоящей из 98% окисленной металлической стружки и 2% электродного боя. Окисленная

металлическая стружка содержала в окалине 5% кислорода (от веса стружки).

Включили печь. По мере проплавления шихты и затухания кипения жидкого металла в тигель присаживали оставшуюся часть завалки (железо и никель) совместно с рафинирующей смесью. Всего на плавку было израсходовано рафинировочной смеси в количестве 6% от веса металлической шихты.

В конце окислительного периода шлак скачали и завели новый из извести и плавикового шпата. Раскисление металла провели 75%-ным ферросилицием.

Предмет изобретения

Способ выплавки стали и сплавов, заключающийся в расплавлении шихты с введением

рафинирующей смеси, состоящей из металлсодержащего окислителя и углеродсодержащих материалов, в период завалки шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла и получения сплава с содержанием углерода меньше 0,03%, рафинирующую смесь с -содержанием кислорода в 2-4,5 раза больше, чем содержание углерода, вводят в количестве 1-25% от веса шихты, причем 15-70% смеси вводят в период подвалки шихты.