Способ выплавки стали Советский патент 1978 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

1

Изобретение относится к металлургии и мо жет быть использовано при выплавке качественной стали.

Известен способ выплавки стали, согласно которому для введения в сталь кальция осуществляют пропитку кальцием пористого огнеупора, состоящего из глинозема или окиси магния, который вводят в расплав. Однако в этом случае усвояемость кальция сталью недостаточно высока.

Известен способ обработки стали, согласно которому легкоиспаряющиеся материалы и в том числе кальций вводят в сталь в специальном сосуде, снабженном индукционным нагревателем 1. Однако такое устройство сложно в исполнении и не обеспечивает высокой усвояемости кальция сталью.

Известен способ производства нестареющей стали, согласно которому 5-70%, кальция вводят в ковщ, а остальное количество в изложницу 2. Недостатком этого способа является больщой пироэффект и значительный уга.р кальция.

Известен способ выплавки стали, согласно которому с целью снижения угара кальция до его введения в расплав вводят алюминий в количестве 0,05-0,6% от веса расплава {3. Недостатком данного способа является загрязнение стали окислами алюминия и низкая усвояемость кальция.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали, согласно которому в одно.м плавильном агрегате выплавляют углеродистый полупродукт, а в другом - жидкий легирующий сплав, содержащий углерод, хром, кремний, никель, марганец, и известково-глиноземистый шлак, которые смещивают в ковще с углеродистым полупродуктом 4.

Недостатком данного способа является то, что при легировании стали кальцием его вводят в углеродистый полупродукт при выпуске плавки и в этом случае усвояемость кальция сталью низка.

С целью снижения угара кальция, повыщения растворимости его в сплаве и усвоения в стали после выпуска из плавильного агрегата в ковщ известково-глиноземистого шлака и жидкого легирующего сплава в сплав вводят кальций в количестве 1-20% от веса сплава, после чего сплав и синтетический щлак сливают в сталеразливочный ковщ и смешивают с углеродистым полупродуктом.

Известно, что растворимость кальция в сплаве на основе железа существенно повьинается в случае наличия в сплаве кремния и никеля. Кро.ме того, растворимость кальция в жидком

железо-никель-кремниевом расплаве сухцествеино выше, чем в твердой лигатуре аналогичного состава, поэтому в случае содержания в жидком сплаве 5-20% кремния и 3-5°/о никеля растворимость кальция в нем достаточна высока. Следует отменить, что наличие над жидким железо-никель-кремниевым сплавом известково-глиноземистого шлака с содержанием окиси кальция 50 - 55% повышает растворимость кальция в сплаве, так как в соответствии с законом распределения

Zc«o(CaO)

при увеличении концентрации окиси кальция в шлаке растворимость кальция в сплаве увеличивается.

В случае приготовления жидкого легируюшего сплава в печи, емкость которой меньше емкости плавильного агрегата для углеродистого полупродукта в 3-5 раз, присадка % кальция в сплав обеспечивает необходимую концентрацию его в стали.

При увеличении концентрации кальция в сплаве до 20% для приготовления сплава может быть использована печь в 5-20 раз меиьИ1ей емкости, чем плавильный агрегат д.ля кыплавки углеродистого полупродукта, и при этом получается необходимая концентрация кальция в стали.

Введение кальция в сплав свыше 20% нецелесообразно, так как в этом случае снижается усвояемость кальция сталью.

УТример. Для выплавки стали марки 38ХНЗМФА в электродуговой печи емкостью 5 т выплавляют 2т жидкого легирующего сплава и 3т синтетического известково-глиноземистого шлака Состав сплава (%): углерод 1,5, кремний 5,2, никель 3,2, хром 4,5, ванадий 2,8; остальное железо. Синтетический Н1лак имеет следующий состав {%): окись кальция 51, глинозем 37, окись магния 6,0, кре.мнезем 6,0.

Одновременно в основной мартеновской печи емкостью 75т выплавляют 70т углеродистого полупродукта с содержанием углерода 0,31%. Синтетический шлак и жидкий легирующий сплав выпускают в ковш емкостью 7 т, после чего в сплав в специальном барабане, под шлак присаживают 250 кг силикокальция с содержание.м кальция 30%. При этом содержание кальция в сплаве составляет 3,2%. При выпуске углеродистого полупродукта из мартеновской печи в сталеразливочный ковш в него сливают жидкий сплав и синтетический шлак. При этом содержание кальция в готовой стали составляет 0,09%. Положительный эффект от использования предлагаемого способа заключается в то.м, что при легировань; кальцием стали угар кальция снижается в 3-5 раз по сравнению с известными способами ввода его в сталь.

Формула изобретения

Способ выплавки стали, включающий легирование кальцием, приготовление в одном плавильно.м агрегате углеродистого полупродукта, а в другом - известково-глиноземистого шлака, а также жидкого легирующего сплава на основе железа, содержащего по крайней мере кремний, никель, хром и последующее их смешение при выпуске углеродистого полупродукта, отличающийся тем, что, с целью снижения угара кальция, повышения растворимости его в сплаве и усвоения в стали, после выпуска в ковш известково-глиноземистого шлака и жидкого легирующего сплава в него вводят кальций в количестве 1-20% от веса сплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

4.Авторское свидетельство СССР № 191599, кл. С 21 С 5/56, 1966.