SU1693077A1 - Способ производства сталей и сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к способам выплавки сталей и сплавов. Цель - повышение усвоени  легирующих элементов и снижение длительности плавки. В печь или внепечной агрегат на шлак перед проду.вкой металла кислородом присаживают смесь кокса и порошка высококремнистого силико- марганца при их соотношении по массе 60:(0,3-1 ,0). Происходит повышение усвоени  хрома на 0,5- 1,6% и уменьшение длительности плавки на 7-21 мин. 1 табл

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к способам выплавки сталей и сплавов в печи или внепечном агрегате .

Целью изобретени   вл етс  повышение усвоени  легирующих элементов и сокращение длительности плавки.

Используемый высококремнистый си- ликомарганец имеет состав, %:

Марганец

Кремний

Углерод

Фосфор

Железо и примеси

45-60

30-45

0,06-0,20

0,08-0,30

Остальное

В ысококремнистый силикомарганец  вл етс  саморассыпающимс  сплавом, что позвол ет исключить операцию дроблени  или распылени  при использовании в качестве катализаторов чугуна и стали.

Высококремнистый силикомарганец позвол ет уменьшить краевые углы смачивани  хромсодержащих и марганецсодер- жащих шлаковых расплавов на границе с коксом от 55-70 до 5-18°С и увеличить тем самым адгезию шлаковых расплавов к коксу на 25%. Это обеспечивает увеличение контактной поверхности кокса со шлаковым расплавом, сокращает длительность плавки и увеличивает усвоение легирующих элементов .

При углетермическом восстановлении легирующих элементов из шлака, где в качестве углеродсодержащего материала используетс , например, кокс, степень восстановлени  элементов за определенный промежуток времени при прочих равных услови х (температура процесса печь, количество углеродсодержащего материала , наход щегос  на шлаке) определ етс 

О

ю GJ о

VI х|

контактной поверхностью углеродсодержа- щего материала со шлаком. Последн   определ етс  адгезией шлака к коксу.

Адгези  или работа адгезии определ етс  из уравнени  А стм ( 1 + cos #) , где OM поверхностное нат жение шлака; в - краевой угол смачивани . Дл  заданного состава шлака работа адгезии определ етс  краевым углом смачивани . При краевом угле смачивани  180° работа адгезии равна нулю, при краевом угле смачивани  0° работа адгезии максимальна и равна 26.

Усвоение легирующих элементов происходит за счет увеличени  адгезии (работы адгезии) шлаковых расплавов к коксу, котора  приводит к увеличению контактной поверхности кокса со шлаковым расплавом. В первом приближении можно сказать, что контактна  поверхность пропорциональна адгезии шлака к коксу или обратно пропорциональна величине краевого угла смачивани , т.е.

S-K--J.

где S - контактна  поверхность;

К- коэффициент, пропорционально завис щий от плотности и в зкости шлакового расплава;

в- краевой угол смачивани .

При предлагаемом способе краевые углы смачивани  шлака на границе с коксом уменьшаютс  с 55-70 (прототип) до 5-18°.

Применение смеси кокса и порошка си- ликомарганца позвол ет исключить дробле- ние металлической фазы и тем самым снизить трудоемкость приготовлени  смеси , сократить длительность плавки и повысить усвоение легирующих элементов.

Отношение массы кокса к массе высококремнистого силикомарганца установлено эмпирически. Верхний предел (60:0,3) ограничивает область резкого увеличени  краевого угла смачивани  шлаковых расплавов на границе с коксом. При отношении выше верхнего предела снижаетс  адгези  шлаковых расплавов к коксу, что приводит

к уменьшению контактной поверхности кокса со шлаком, увеличивает длительнсть плавки, понижает усвоение элементов. Нижний предел (60:1) обусловлен повыше-.

нием стоимости, так как при отношении менее 60:1 краевые углы смачивани  практически не измен ютс , а стоимость смеси за счет большей доли высококремнистого силикомарганца растет.

П р и м е р. Кокс смешивали с порошком высококремнистого силикомарганца, имеющим следующий состав, мас.%: Кремний41,2

Марганец54,6

Фосфор0,15

Углерод0,11

Железо и примеси Остальное в соотношении по массе 60:(0,2-2,0) присаживали перед продувкой металла кислородом в дуговую печь емкостью 100 т, в которой выплавл лась сталь марки 12Х18Н10Т. Дл  сравнени  проводили плавки по способу-прототипу. Смесь кокса и металлического порошка (чугуна) в соотношении 15:1 присаживали в печь перед продувкой металла кислородом. Период рафинировки приводилс  одинаково.

Показатели плавок приведены в таблице .

Как следует или полученных результатов , предлагаемый способ позвол ет повысить усвоение хрома на 0,5-1,6% и уменьшить длительность плавки на 7- 21 мин.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ производства сталей и сплавов, включающий присадку в печь или внепечной агрегат смеси кокса и металлического материала на шлак перед продувкой кислородом , отличающийс  тем, что, с целью

   повышени  усвоени  легирующх элементов и снижени  длительности плавки, в качестве металлического материала используют порошок высококремнистого сийикомарганца при соотношении массы кокса к массе порошка60: (0,3-1,0).