SU1089144A1 - Способ выплавки ванадийсодержащих сталей - Google Patents

Abstract

1, СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВАНАДИЙСОдаРЖАЩИХ СТАЛЕЙ, включающий завалку шихты, расплавление, проведение операций рафинировани , легирование ванадием путем присадки ванадийсодержащих материалов в виде окислов. : вводимьк в количестве 5 - 60 кг на 1 т металлической завалки, извести и раскйслителей, вз тых в соотношении 1:(О,5-1,25):(О,2-0,5), отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени усвоени  ванади  и снижени  себестоимости стали, нагретый до 950-1ЗОО С ванадийсодержащий материал и известь ввод т после скачивани  окислительного шлака и, после их расплавлени  присаживают раскислитель в виде отходов производства силумина в кусках величиной не менее 100 мм. 2. Способ по п. 1, отличаюi щийс  тем, что расчетное количество отходов производства силумина сл ввод т в несколько приемов, причем первую порцию - после расплавлени  ванадийсодержащего материала и извести, последнюю - после присадки легирующих добавок, но не позднее, чем за 20 мин до выпуска плавки, а остальные порции - в промежутке эо между первой и последней порци ми X через каждые 10-40 мин. iiih

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к выплавке ванадийсодержащих сталей в электродуговых печах.

Способом легировани  стали ванадием  вл етс  применение ферросплавов , содержащих ванадий, ввиДу дефицитности которых и высокой сто .имости предложено использование дл  этой цели различных ванадийсодержащих материалов - шлаков, шламов и других, в которых ванадий находитс  в виде окислов.

Известен способ дыплавки ванадийсодержащих , сталей.с использованием ванадийсодержащего шлака, присажи1;аемого в количестве 0,5-3% от веса металла в печь в окислительньй период плавки за 10-60 мин до полного удалени  из печи окислительного шлака. При этом за 2-10 мин до его полного удалени  из печи присаживают молотые раскислители в количестве 0,05-0,30% от веса металла fij .

Недостатком данного способа  вл етс  низка  степень извлечени  ванади  из ванадийсодержащего щлaka.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ выплавки ванадийсодержащих сталей, включающий завалку шихты, расплавление, проведенце операций рафинировани , легирование ванадием путём присадки ванадийсодержащих материалов в виде окислов вводимых в количестве 5-60 кг на- 1 т металлической завалки извести и раскислителей , вз тых в соотношении 1: (0,5-1,25): (0,2-0,5) 2 .

Недостатки известного способа залючаютс  в том, что ванадийсодержащий шлак присаживаетс  в завалку, в плавление или в окислительный период что приводит к снижению концентраци окислов ванади  в шлаковом расплаве в результате разбавлени  плавильным или окислительным шлаками (т.е. к снижению активности окислов ванади  и, следовательно, к ухудшению условий их восстановлени . Ранн   присадка ванадийсодержащего шлака, имеющего в своем составе около 40% окислов железа и по 10-20% окислов марганца и кремни , снижает огнеупорность , а следовательно, и стойкость футеровки печи.

Кроме того, восстановление ваннади  из его окислов осуществл етс  путем раскислени  шлакового, расплава молотыми порошкообразными раскислител ми , значительна  часть которых сгорает при взаимодействии с кислородом атмосферы печи. Этому способствует огромна  реакционна  поверхность молотых порошкообразных раскислителей. К тому же сам легируемый ванадием металлический расплав к этому времени недостаточно раскислен, содержит много кислорода что также преп тствует переходу восстановленного ванади  из шлака вметалл.

Все это приводит к увеличению длительности восстановительного периода, а при попытке сократить его - к снижению степени восстановлени  ванади  из шлака.

Цель изобретени  - повышение степени усвоени  ванади  и снижение себестоимости стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу выплавки jванадийсодержащих сталей, включаю|щему завалку шихты, расплавление, проведение операций рафинировани , легирование ванадием путем присадки ванадийсодержащих материалов в виде окислов, вводимых в количестве 5-60 кг на 1 т металлической завалки , извести и раскислителей, вз тых в соотношении 1:(0,5-1,25):(0,2-0,5 нагретый до 950-1300 С ванадийсодержащий материал и известь ввод т посл скачивани  окислительного шлака и после их расплавлени  присаживают раскислитель в виде отходов производства силумина в кусках величиной не менее 100 мл.

Расчетное количество отходов производства силумина ввод т в несколько приемов, причём первую порцию после расплавлени  ванадийсодержащего материала и. извести, последнюю после присадки легирующих добавок, н не позднее, чем за 20 мин до выпуска плавки, а остальные порции - в промежутке между первой и последней порци ми через каждые 10-40 мин.

Нагрев ванадийсодержащего шлака осуществл ют как дл  повышени  вносимого физического тепла, так и дл  окислени  трехвалентного ванади  (VfOj,npii ) в четырехвалентный (VO, ,при 1545С) и п тивалентный (VjO(j,npH 675 С), что ускор ет его расплавление. При температурах ниже процесс окислени  протекает 3 недостаточно интенсивно. При температурах выше высоковалентные соединени  ванади  станов тс  метастабильными , а температура плавлени шлака снижаетс  незначительно. Поэтому нагрев вьше 1300 С становитс  нецелесообразным (в том числе эконо мически) . Фракционный состав раскислител  диктуетс  необходимостью погружени  его кусков в шлаковый расплав вплот до соприкосновени  с металлическим расплавом, в результате чего происходит растекание расплавом, что обеспечивает растекание расплавленного раскислител  на границе раздела шлак - металл и распределение его в шлаковом расплаве. В этом случае восстановленный из шлак ванадий дш фундирует в металлический расплав в сопровождении раскислителей (А1, Si) и не окисл етс  кислородом металлического расплава. Hoj верхность кусковых раскислителей невелика по сравнению с поверхностью молотых порошкообразных раскис лителей , дол  сгорающего в кислороде атмосферы печи такого раскислител  значительно меньше и, следовательно больша  часть его расходуетс  на раскисление шлака и металла. Размеры кусков раскислител  определ ютс  .следующим образом. Плотность жидких металлургических шлаков находитс  в пределах 2,83 ,0 г/см(принимаем 3,0 г/см). Толщина сло  восстановительного шлака в печи измен етс  в пределах 2,5-10 (принимаем 10 см). Плотность отходов силумина равна 2,7 г/см. При таких соотношени х плотностей шлака и кусков раскислител  (плавающее тело по закону Архимеда 90% объема последнего , ( |А- 0,90) находитс  в J ,0 11шаке. Чтобы куски раскислител , погрузившись в шлак, достигли повер ности расплавленного металла, необходимо , чтобы они имели объем, равный (дл  простоты расчета принимаем что раскислитель имеет форму куба): V 1110 см, т.е. йто будет 0,93 куб с ребром, равным а 1110; 10,32 см.. . Дл  более полного извлечени  ванади  из шлакового расплава расА четное количество кусковых раскислителей целесообразно вводить порци ми в течение восстановительного периода плавки. Первую порцию ввод  в начале восстановительного периода, как описано вьше, последнюю - после присадки легирующих добавок, но не позднее, чем за 20 мин до выпуска плавки, а остальные порции - в промежутке между пе-рвойИ последней порци ми через 10-40 мин. Пример 1. Сталь марки 40ХФА выплавл ют в тридцатитонной электродуговой печи. По расплавлении шикты, окислени  примесей, достаточного нагрева металла, окислительный шлак скачивают. Присаживают известь в количестве 20 кг на 1 т металлощихты, ванадиевый шлак в количестве 18 кг на 1т металлошихты . После расплавлени  этой смеси присаживают кусковый раскислитель - отходы производства силумина АК19 - в кусвах величиной 100-200 мм в количестве 5 кг на тонну металлошихты. После расплавлени  раскислител  и получени  раскисленного шлака металл и шлак тщательно перемешивают и посылают пробы металла на химический анализ. По результатам анализа корректируют химический состав плавки :Добавлением ферросплавов. От момента отбора проб до выпуска плавки шлак раскисл ют порошками кокса, ферросилици  и алюмини . Плавку выпускают в ковш вместе со шлаком. Усвоение ванади  составл ет 98%. Пример 2. Сталь марки 4Х5МФС выплавл ют в двадцатитонной электродуговой печи. По расплавлении шихты, окислени  примесей, достаточного нагрева металла, окислительный шлак скачивают. Присаживают известь в количестве 25 кг на 1 т металлошихты, ванадиевый шлак - в количестве 50 кг на 1 т металлошихты. После расплавлени  этой смеси присаживают кусковый раскислитель - отходы производства силумина АК19 - в кусках величиной 150-300 мм в количестве 2,5 кг на 1 т металлошихты. Через 30 мин после присадки первой порции присаживают вторую порцию отходов производства силумина в количестве 2,5 кг на 1 т металлошихты. Последнюю (третью) порцию отходов производства силумина в количестве 2,5 кг

$10891446

на 1 т металлошихты присаживаютсилумина шлак раскисл ют порошками

за 20 мин до выпуска плавки,кокса, ферросилици  и алюмини .

Пробы металла на химический ана-шлаком.

ЛИЗ отбирают после расплавлени  5 Усвоение ванади  составит 99%, первой порции отходов производства Производство ванадийсодержащей

силумина и получени  раскисленногостали предлагаемым способом обеспешлака . По результатам анализа кор- чинает повышение степени извлечени 

ректируют химический состав плавкиванади  из ванадийсодержащего матедобавлением ферросплавов. При необхо-Ориала до 98-99%, что способствует

димости в промежутках между присацкойзначительному снижению ее себестоотдельных порций отходов производстваимости

Плавку выпускают в ковш вместе со

Claims (2)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ, включающий завалку шихты, расплавление, проведение операций рафинирования, легирование ванадием путем присадки ванадийсодержащих материалов в виде окислов, вводимых^ в количестве 5 - 60 кг на 1 т металлической завалки, извести и раскислителей, взятых в соотношении 1:(0,5-1,25):(0,2-0,5), о тлич ающий с я тем, что, с целью повышения степени усвоения ванадия и снижения себестоимости стали, нагретый до 950-1300®С ванадийсодержащий материал и известь вводят после скачивания окислитель ного шлака и, после их расплавления присаживают раскислитель в виде отходов производства силумина в кусках величиной не менее 100 мм.

2. Способ по п. ^отличающийся тем, что расчетное количество отходов производства силумина вводят в несколько приемов, причем первую порцию - после расплавления ванадийсодержащего материала и извести, последнюю - после присадки легирующих добавок, но не позднее, чем за 20 мин до выпуска плавки, а остальные порции - в промежутке между первой и последней порциями через каждые 10-40 мин.