Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

20 20 21 21 21

18,65% Сг;

19 ч 40 мин - введено 2700 кг нагретого докрасна феррохрома ФХ005 11 50 кг малоуглеродистого ферзомарганца. На шлак дано 18 кг молото1ч) 75%-него ферросилиция. / 05 и!! /- введено 2700 кг феррохрома. На шлак дано 12 кг молотого 75%-ного ферросилиция. / 40 - введено 2600 кг феррохрома. Присажено 20 кг 75%-

иого ферросилиция. •/ 05 - взята проба 4: 0,08% С; 0,56% Мп 10,32% Ni.

ч 10 .w k -взята проба 5; 0,07% С; 0,56%, Мп; 18,62% Сг; 10,

Ni. Присажено 20 кг молотого 757о-ного ферросилиция. ч 30 мин - присажено 22 кг молотого 757o-iioro ферросилиция. 21 ч 50 мин - подкачали шлак. Введено 1600 кг ферротитана.

21 ч 55 мин - печь включена на 160 а, мощность 4200 кет.

22 ч 10 .иан- выпуск плавки.

Состав готового металла следующий: 0,08% С; 0,567о Мп; 0,71 "/о Si; 0,029% Р; 0,013% S; 18,14% Сг; 10,38% Ni; 0,60% Ti.

Продолжительность плавки 5 / 45 мин\ в том числе рафинирования 2 ч 55 мин\ удельный расход электроэнергии составил 830 квт-ч/т. Выход годных слитков 26,4 т.

В течение примерно двух лет метод частичного окисления был основным методом производства нержавеющей стали. Были выполнены сотни плавок. Вначале метод ие подвергался изменениям и осваивался таким, каким ои был разработай нри проведении опытных плавок. Через некоторое время в изложенную выше технологию внесены были изменения: 1) большая часть мягкого железа была заменена отходами хромоникелевых сталей с низким содержанием углерода; 2) масса плавки была повышена; 3) после скачивания окислительного шлака в металл добавляли 10-12% нагретых докрасна отходов стали 1Х18Н9Т для экономии легирующих материалов.

После внесения этих изменений процесс плавки протекал, как указано ниже.

Состав шихты, кг:

Мягкое железо с содержанием до 0,10%, С . . 9 Г>00

Отходы хромоникелевых мягких марок стали . 10 000

Никель............... 2 600

Итого..... 22 100

Состояние футеровки удовлетворительное. Стены выложены набивными блоками. Свод - динасовый.

3 ч 05 лшн - включен ток. В конце расплавления дано 400 кг желез-

ной руды.

4 ( 55 мин - шнхта расплавилась. Взята проба 1 : 0,057о С; Мп -

следы; 0,018% Р; 0,018% S; 0,02% Сг; 13,02% Ni.

5 ч 00 мин - дано 400 кг железной руды.

5 ч 15 л»гн - взята проба 2:0,04% С; Мп -следы; 0,0167о Р; 13,08% Ni.

5 ч 35 лин -скачали шлак. На голое зеркало ваины дано 50 кг

порошка 75%-ного ферросилиция. 5 ч 40 мин - дано 150 кг малоуглеродистого ферромарганца и

2500 кг нагретых докрасна отходов стали 1Х18Н9Т. 5 ч 45 мин - завели глиноземистый шлак.

5 ч 55 мин -яно 4250 кг феррохрома марки ФХ00.5, нагретого до-

красна. На шлак дано 40 кг 75%-ного ферросилиция в порошке.

6 ч 30 .WIH - дано 4250 кг феррохрома и 300 кг никеля. На шлак да-

но 40 кг 75%,-ного ферросилиция.

7 ч 05 .инн - взята проба 3:0,08%, С; 0,23% Мп; 17,85% Сг;

10,22% Ni.

7 ч 10 лмн -взята проба 4: 0,09% С; 0,23% Мп; 17,90% Сг. 7 ч 20 лиг* -взята проба 5: 0,097о С.

7 ч 25 мин - подкачали 80%, шлака, дано 1600 кг ферротитана, на

шлак дано 40 кг 75%-ного ферросил1щия. 7 ч 40 мин - выпуск плавки.

Состав готового металла следующий; 0,09% С; 0,31% Мп; 0,61% Si; 0,019% S; 0,027% Р; 17,28% Сг; 9,97% N1; 0,47% Ti.

3. ВЫПЛАВКА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МЕТОДОМ КИРОВСКОГО ЗАВОДА

Технология выплавки нержавеющей стали по методу Кировского завода была описана В.\ М. Заморуевым [60] и И. И. Никоновым [61] в конце [тридцатых годов. Сущность этого метода заключается в йроведении рафинирования под глиноземистым шлаком, составленным из молотого шамота. Плавка протекает/почти так же, как и прн методе с частичным окисленнек, однако по методу Кировского завода рекомендуется- в первой пробе иметь содержание углерода около .0,25-0,35%. Кроме того, рафинировочный шлак-я»лйется глиноземистым. Количество шлака в этом случае небольшое (1-2%), что ускоряет проплавление феррохрома.

Недостатком этого метода является отсутствие достаточной десульфурации стали. Получение низкого содержания серы в стали обеспечивалось путем подбора соответствующей шихты. Кроме.того, надо отметить, что окислительный процесс плавки по этому методу приводил к сильному окислению металла, повышенному содержанию закиси железа и окиси магния в шлаках восстановительного периода, и вследствие этого процесс раскисления металла протекал неполно, что не могло не сказаться отрицательно на его пластичности.

Использование глиноземистого шлака, образованного из шамотного порошка возможно при любом методе плавки стали 1Х18Н9Т.

4. ВЫПЛАВКА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МЕТОДОМ СПЛАВЛЕНИЯ

Метод сплавления был разработан в 1947-1948 гг. Он был одним из вариантов, позволяющих выплавлять нержавеющую сталь в больших ЗО-т электропечах. Главным отличием его было то, что в качестве основного шихтового материала использовали предварительно выплавленное в электропечах и прокатанное на блюмы мягкое железо, содержащее не более 0,05% С; 0,010% Р и 0,020% S.

При организации выплавки нержавеющей стали методом сплавления были опробованы три варианта завалки и расплавления. Переход от одного варианта к другому обусловливался величиной получаемых по расплавлении содержаний углерода.

В первом варианте расположение материалов было следующее: на подину печи давали известь и плавиковый шпат, затем в центр печи заваливали мульдой никель и мягкое железо; по откосам укладывали феррохром марки ФХ006. В первой же плавке содержание углерода по расплавлении всей шихты оказалось 0,19% при расчетном 0,07%. Рост содержания углерода можно объяснить науглероживающим влиянием электродов, качество которых в то время было еще низким.

Для устранения этого явления было решено дать в завалку хромистую руду, а во время плавления присаживать небольшими порциями железную руду. Завалку в этом варианте располагали так: на подину давали 400-500 кг извести, 200-250 кг плавикового шпата и 100 кг кварцевого песка. Затем заваливали никель, а иа него 400 кг хромистой руды. Далее укладывали блюмы мягкого железа и по откосам печи феррохром. Во время расплавления в образовавшиеся колодцы под электроды давали порциями по 7-15 кг железную руду в количестве 600-700 кг на плавку. В плавках, выплавленных по этому методу, содержание углерода по расплавлении получилось 0,11-0,12%. Это содержание углерода удавалось удержать до выпуска металла из печи. Однако в ходе плавок было установлено, что хромистая руда играет незначительную роль в окислении углерода ванны и сохранении в ней хрома.

Переход хромистой руды в шлак по расплавлении ванны приводил к высокому содержанию окислов хрома в

нем, что сильно затрудняло ведение плавки. Поэтому в дальнейшем был применен третий вариант, заключавшийся в том, что и в завалку, и в период расплавления давали железную руду.

Порядок завалки шихтовых материалов был следующий: на подину давали 400 кг извести, 200 кг плавикового шпата, 100 кг кварцевого песка. Затем заваливали весь никель, поверх которого загружали 4-5 т мягкого железа. Далее присаживали железную руду в количестве 1500 кг под каждый электрод по одной мульде. Поверх руды загружали остальную часть мягкого железа, а по откосам укладывали феррохром марки ФХ004.

Этот метод обеспечил получение стали с содержанием углерода до 0,12% в 89% плавок. Ввиду того что в завалку и во время плавления давали железную руду, значительно повысился угар хрома, который колебался в пределах 15-20%, а на некоторых плавках доходил до 24%. Раскисление шлака молотым ферросилицием несколько уменьшало угар, но все же он оставался высоким. Это является одной из причин того, что от метода сплавления перешли к другому, более экономичному.

Таким образом, метод сплавления по третьему варианту на определенном этапе освоения выплавки нержавеющей стали позволил получить металл с необходимым содержанием углерода и удовлетворительного качества. Средняя продолжительность плавки - 6 << 40 мин.

Приводим хронометраж плавки, проведенной методом сплавления по третьему варианту.

Состав шихты, т:

Мягкое железо....... 15 200

Феррохром марки ФХ004 . . . 9 000

Никель.......... 2 800

Итого..... 27 ООО

Состояние футеровки удовлетворительное. Свод динасовый, на подину дано: 400 кг извести и 200 кг плавикового шпата. В завалку дано 1700 кг железной руды.

15 ч 55 л((« -включен ток, напряжение 160 а, мощность 4400 кет.

16 ч 05 л«н - напряжение переключено на 240 а, мощность 7000 квг.

16 ч 25 лшя -под электроды дано 100 кг железной руды.

17 ч 00 лгш -под электроды дано 100 кг железной руды, 50 кг пла-

викового шпата, 50 кг шамота и 50 кг песка.

17 ч 40 мин -пол электроды дано 150 кг железной руды, 100 кг

плавикового шпата, 50 кг шамота.

18 ч 10 -под электроды дано 150 кг железной руды, 50 кг ша-

мота, 50 кг кварцевого песка.

18 ч 45 .и«н -под электроды дано 100 кг железной руды, 50 кг пла-

викового шпата.

19 ч 00 мин - шихта расплавилась полностью.

19 <( 05 л»н -взята проба 1: 0,10% С; 0,12о/о Мп; 0,0307о Р; 0,018% S.

19 ч 20 лнн - начало раскисления молотым 75%-ным ферросилицием. На шлак дано 150 кг молотого ферросилиция.

19 ч 55 -взята проба 2: 0,10% С; 17,18% Сг; 10,90% Ni; на

шлак дано 60 кг молотого ферросилиция.

20 ч 05 .««н -взята проба 3; 0,09% С; 7,18% Сг; 10,90% Ni; иа

шлак дано 70 кг молотого ферросилиция. 20 ч 10 лнн -взята проба 4: 0,09% С; 17,86% Сг; 10,94% Ni. 20 ч 30 мин - скачали шлак начисто.

20 ч 35 мин - дано 150 кг малоуглеродистого ферромарганца. На шлак дано 200 кг извести, 100 кг шпата, 100 кг шамота, 45 кг молотого 75%-ного ферросилиция.

20 ч 40 мин - включен ток на 160 в, мощность 4400 кет.

20 ( 50 мин - раскисление шлака 30 кг молотого 75"/о-ного ферроси-

лиция.

21 ч 20 лшн - раскисление шлака 20 кг молотого 75%-ного ферро-

силиция.

21 ч 40 мин - подкачали примерно 80% шлака, дано 1700 кг подогретого ферротитана. Ферротитан топили ло.мами в металле. На шлак дано 100 кг шамота, 50 кг плавикового шпата, 50 кг кварцевого песка.

21 (50 мин - включен ток на 160 в, мощность 3800 кет.

22 ч 05 мин - выпуск плавки.

Состав готового металла следующий: 0,11% С; 0,527о Мп; 0,б07о Si; 0,015% S; 0,030% Р; 17,88% Сг; 10,44% Ni; 0,64% Ti.

Общая продолжительность плавки б ч 10 мин, в том числе рафинирования 1 ч 35 мин.

5. ВЫПЛАВКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ МЕТОДОМ СМЕШЕНИЯ

Сущность этого метода заключается в том, что водной электропечи выплавляют мягкое железо с никелем, а в другой сплавляют отходы нержавеющей стали 1Х18Н9Т или при их отсутствии мягкое железо с феррохромом. Затем обе плавки смешивают в одном ковше.

Технология этого метода была разработана и осуществлена на уральском заводе. Электропечи, выплавляющие равные части плавки, были условно названы А w Б. В нечи А выплавляли хромистую часть плавки, а в печи Б никелевую. Расчет шихты производили таким образом, чтобы феррохром и никель, загружаемые в разные нечи, обеспечили необходимый состав металла после смешения. При расчете учитывали угар хрома 5%, титана 50%; усвояемость никеля брали 97%• Завалка в печах А w Б составляла 14-15 т,

Стены печи А вместо набивных блоков выкладывали магнезитовым кирпичом, а подину набивали массой из магнезитового порошка и жидкого стекла. Эти меры иреследовали цель убрать все углеродистые вещества из футеровки печи. Футеровка печи Б была обычной: как стены, так и подина были набиты массой из магнезитового порошка с пеком. Материалы, для обеих печей готовили строго по расчету. Завалку производили одновременно.

Порядок укладки шихтовых материалов был следующим: в печь А в центре заваливали блюмы мягкого железа, на откосы - феррохром; в печь Б загружали углеродистую шихту и никель, причем никель старались положить внутрь шихты. Перед завалкой шихтовых материалов на подину каждой нечи давали но 500 кг извести, а в печь А еще 150 кг плавикового шпата. Обе печи зключали одновременно. Раснлавление вели на максимальном напряжении и мощности.

Электропечь А

Памере расплавления шихты систематически небольшими пордиями под электроды подбрасывали известь и плавиковый "шцат. После полного расплавления брали пробу металла, раскисляли шлак молотым ферросилицием и затем начисто скачивали. Печь включали только после того, как вся поверхность металлической ванны будет покрыта жидкоподвижным шлаком из извести, песка и шамота.

Рафинирование начинали дачей смеси, состоящей нз шамота, плавикового шпата, извести, 15-20 кг молотого 75%-ного ферросилиция, затем брали пробу металла на углерод, марганец, хром, фосфор и серу. По получении анализов производили необходимую корректировку недостающих элементов и подогревали металл. Через 1,5-2 ч от начала рафинирования подкачивали примерно 75% щлака и давали подогретый ферротитан, а затем через 15-20 мин плавку выпускали.

Электропечь Б

После полного расплавления и необходимого нагрева металла проводили обычное обезуглероживание. По достижении содержания 0,04-0,05% С и 0,007-0,008% Р шлак скачивали начисто и сразу же в металл давали чушковый алюминий. Затем заводили жидкий шлак из плавикового шпата и извести и включали печь на сред-