Способ выплавки стали Советский патент 1980 года по МПК C21C5/28 

1 .Изобретение относится к областл металлургии, конкретно, к произвЬдст ву стали в агрегате типа конвертер методом продувки высоколегированного углеродистого полупродукта газовыми смесями. Известны способы производства ста ли, включающие выплавку высоколегированного углеродистого полупродукта в дуговых печах и последующее рафини рование его в агрегатах типа конвертер методом продувки смесью кислород и аргона переменного состава il . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является способ выплавки стали, включающий эа ливку высокохромистого углеродистого полупродукта в сталеплавильный агрегат, продувку его азотокислородными и аргонокислородными смесями, а также, после предварительного раскисления и введения корректировочных добавок, аргоном 2. К недостаткам известного способа, следует отнести, прежде всего то, что не все марки стали можно продувать азотркислородной смесью. Другим недостатком способа является OTcytcTBHe парг1метров режима продувки в забисимости 6т текущего содержания углерода, обеспечивающий низкий угар хрома и оптимгшьный температурнь2й режим плавки, а также высокий расход аргона. Целью изобретения является снижение угара хрома и себестримости готовой стали. Поставленная цель достигается тем, что полупродукт зали Всиот с температурой 1500-1550 С и продувают смесью из кислорода и 40-10% азота др получения углерода в расплаве 0,20,4% и температуры 1680-1750®С, затем вводят в расплав хромсодержащие материалы в количестве 10-20% от веса жидкого металла и продолжают продувку смесью из 30-50% кислорода и 70-50% азота до получения в расплаве углерода 0,10-0,20%, после чего продувку ведут смесью из 10-30% кислорода и 90-70% аргона до получения углерода в расплаве 0,01-0,08% и температуры 1600-1650 С, причем интенсивность продувки газовыми смесями поддерживают постоянной равной 0,82,0 .мин. П р им е р . в дуговой печи с ис пользованием отходов нержавекядих ста лей, углеродистых феррохрома никеля и ферроникеля выплавляют угле родистый высоколегированный полупродукт, содержащий 0,5-2,0% углерода: 0,5-1,0% кремния, 17-19 хрома 8-12% никеля. Полупродукт выпускают из дуговой печи в ковш и переливают в агрегат типа конвертер. Продувку в конверторе с интенсивностью 2,0 .мин начинают при температу ре металла 1500®С смесью из 90% кислорода и 10% азота. Продувку упомяну .той смесью осуществляют до получения в металле 0,4% углерода. При достиже нии температуры металла 17 в рас :плав вводят феррохром или отходы ста ли типа 18-8 в количестве 20% от вес жидкого металла и Продолжают продувку с интенсивностью 1,5 . мин смесью из 50% кислорода и 50% азота до получения в металле 0,20% углерод и температуры , после чего переходят на продувку ванны в течение 10 мин аргонокислородной смесью, содержащей 25% кислорода и 75% аргона, до получения в металле 0,08% углерода. При температуре 1бОО°С вводят раскислители, корректировочные iдобавки и в течение 8 мин металл про дувают с интенсивностью 1,5 нм /т ,мин аргоном и плавку выпускают в ковш. На основании lJЫпpлнeнныx экспериментов было установлено, что продувка высоколегированного расплава в три стадии с указанными соотношеййями кислорода и азота, кислорода и аргона в газовых смесях обеспечийаёт Оптимальные условия окисления углерода до соответствующих его кон|Центраций без существенного угара хрома. Использование газовых смесей с содержанием более 70-90% кислорода на первой стадии продувки к более 30 50% во втором периоде приводит к повышенному угару хрома, а также - к Недопустимо высокому нагреву металла (выше 1750-1800с) . Содержание кислорода в смеси соответственно ниже 60-30% вызывает замедление процесса обезуглероживания, понижение температуры продувки ниже 1620-1650 С, чт вызывает дополнительные потери хрома. Нагрев расплава до 1650-1750 С на первой стадии продувки позволяет форсировать процесс рафинирования, а йСпользование присадки хромсодер«ащйх материалов в количестве 1020% поЭвоЛяет снизить температуру металла до оптимальной (1630-1680°С) . и обеспечить благоприятные условия службы футеровки конвертора. Использование газовых смесей с содержанием 10-30% кислорода и 9070% аргона на третьей станции продувки позволяет эффективно проводить процесс обезуглероживания при низких содержаниях углерода в металле (менеё 0,10-0,20%) практически без потерь хрома. Установлено также, что на первых двух стадиях продувки использование азотокисдородньЬс смесей с содержанием в них 20-70% азота вызывает нежелательное активное насыщение расплава азотом до 0,2-0,4% и выше в зависимости от химического состава и температуры металла. Последующая продувка в течение 10-20 мин аргонокислородными смесями (70-90% аргона), а также продувка чистым аргоном с интенсивностью 0,8-1,5 .мин на заключительной стадии процесса является эффективным средством для удаления азота из жидкого металла. Содержание азота в этот период снижается до обычных его концентраций в нержавеющих сталях (0,02-0,05%)..„ . Выполненные расчеты показали, что в завист мости от выплавляемой марки стали при прочих равных условиях предлагаемый способ позволяет экономить 30-50% дефицитного аргона, а т акуке снизить угар хрома до 1-2% за счет оптимального использования соотношения состава газовых смесей. Предварительные расчеты свидетельствуют о том, что экономический эффект от замены аргона на азот составляет около 6 руб/т. стали. Формула изобретения Способ выплавки стали, включающий заливку высокохромистого углеродистого полупродукта в сталеплавильный агрегат, продувку его азотокислородными и аргонокислородными смесями, а также, после предварительного раскисления и введения корректировочных добавок аргоном, отличающийся тем, что, с целью снижения угара хрома и себестоимости готовой стали полупродукт заливают с температурой 1500-1550 и продувают смесью из 60-90% кислорода и 40-10% азота до получения углерода в расплаве 0,2-0,4% и температуры 16801750°С, затем вводят в расплав хромсодержащие материалы в количестве 10-20% от веса жидкого металла и продолжают продувку смесью из 30-50% кислорода и 70-50% азота до получения в расплаве 0,10-0,20% углерода, после чего продувку ведут смесью из 10-30% кислорода и аргона до получения углерода в расплаве 0,010,08% и температуры 1600-1650с, причем интенсивность продувки газовыми смесями поддерживают постоянной равной 0,8-2,0 .мип. ,T 57499046 ,е ., « 5Г;г:;1 11 5; г°-