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

тем, после проплавления шлака и перемешивания ванны, отбирают две пробы металла на полный химический анализ и присаживают раскислительпую смесь из извести 2 кг/г и порошка 75%-НОГО ферросилиция 1 - 1,5 /сг/г. Через 7-10 мин отбирают контрольную пробу металла на химический анализ и производят предварительную корректировку металла по химическому составу. Далее раскисление шлака производят порошком 75%-ного ферросилиция (или силикокальция) порциями по 0,5-1,0 кг/т в чистом виде или в смеси с известью двумя-тремя порциями. Смеси присаживают с интервалом примерно 7- 10 мин. Шлак должен быть светлым, рассыпаюшимся в порошок.

При выплавке нержавеюших сталей типа Х18Н10Т (1Х18Н9Т) необходимо учитывать назначение металла и в связи с этим обращать внимание на содержание серы в металле по ходу плавки. Существуют в основном два предела содержания серы в готовом металле: не выше 0,020%, если в процессе изготовления изделий из нержавеющей стали применяют сварку, и не выше 0,030% во всех остальных случаях. Очень часто содержание серы в первой пробе по расплавлении ванны настолько низкое, что позволяет проводить рафинирование ускоренно, под полукислыми шлаками. Тогда шлак образуется за счет присадки шамотного порошка. Когда же к готовому металлу предъявляются повышенные требования в отношении содержания серы (не более 0,020%), плавку ведут под основными известковыми шлаками. В этом случае рафинирование идет несколько дольше.

Следует также отметить, что некоторое снижение содержания серы происходит в результате продувки металла кислородом: оно составляет обычно 0,003-0,004%. Значительное снижение содерясания серы (до 0,004--0,005%) наблюдается при выпуске плавки Десульфура-ция во время слива металла идет за счет широко известного эффекта Перреиа-Точинского. Под светлым рассыпающимся шлаком металл выдерживают не менее 30 .иин. За 15-20 мин до выпуска плавки замеряют температуру металла; шлак скачивают и присаживают по расчету нагретый докрасна ферротитан или отходы металлического титана (куски, брикеты, губку).

Куски ферротитана или титана размешивают гребками до растворения, затем присаживают шлаковую смесь из извести 8-12 кг/т и плавикового шпата 3 кг/т. В этот

период печь включают па среднее напряжение для подогрева металла, который интенсивно перемешивают. При применении металлического титана на шлак присаживают две смеси порошка (или стружки) алюминия (всего 2-3 кг/т) с мелкодробленой известью или плавиковым шпатом с интервалом 5 мин. Разрешается также присадка металлического титана в виде губки, брикетов и мелкой обрези в ковш перед выпуском плавки. При этом шлак перед выпуском плавки обновляется полностью п присаживается смесь порошка или стружки алюминия 2-3 кг/т с плавиковым шпатом.

Ниже приведен хронометраж одной из плавок, проведенных методом переплава с применением кислорода: Состав шихты, кг:

отходы стали Х18Н10Т (Б-26) ...... 27000

отходы кремнистой стали (Б-2) .... 9400

.......... 600

.......... 1000

никель

окись никеля

Итого

38000

Состояние футеровки печи удовлетворительное. Стены простояли 124 плавки, свод 70. На подину дано 400 кг извести. 7 ч 05 мин - включен ток.

9 ч 55 мин - подрезка шихты кислородом.

10 ч 10 мин -шихта расплавилась. Для раскисления шлака дано 400 кг 45 7о-НОГО ферросилиция в виде крупки.

10 ч 20 ЛИН - подкачали шлак и начали продувку ванны кислоро-

дом. Давление 0,9 Мн/м (9 ат), температура 1590° С. 10 ч 25 л{ш-взята проба 1: 0,437о С; 0,367о Мп; 12,5% Сг;

11,94% Ni; 0,23% Си. 10 ч 35 мин - взята проба 2: 0,20% С; 0,024% Р; 0,032% S; 0,18% Мо;

0,10% W.

10 ч 40 лшн~взята проба 3: 0,127о С.

10 ч 45 мин -конец продувки кислородом. Взята проба 4: 0,077о С; 10,36% Сг; 12,18% Ni.

10 ч 50 ЛИН -дано 700 кг извести, 150 кг кускового 457о-ного фер-

росилиция и 4500 кг феррохрома марки ФХ005. И ч 00 л{ин - дано 400 кг извести и 300 кг 457о-ного ферросилиция.

11 ч 10 лин -дано 400 кг извести, 200 кг 457о-ного ферросилиция

и 100 кг молотого 757о-ного ферросилиция. 11 ч 15 мин -шлак жидкий коричневого цвета. Содержание хрома

в шлаке 9,87о. Начало скачивания шлака. 11 ч 25 лшн - конец скачивания шлака, дано 800 кг извести и 100 кг

плавикового шпата. 11 ч 35 лшн-взята проба 5: 0,07% С; 0,32% Мп; 0,020% S;

19,13% Сг.

И ч 40 мин -ъзята проба 6: 0,07% С; 0,27% Si; 19,13% Сг; 10,48% Ni.

11 ч 45 лгш -дано 100 кг известн н 50 кг молотого 757о-ного фер-

роснлицня. Шлак светлый, рассыпается в порошок.

И ч 50 мин - взята проба 7: 0,077о С; 19,167о Сг; 10,487о Ni.

И ч 55 жгт -дано 450 кг ферромарганца п 100 кг молотого 757о-ного ферросилиция.

12 ч 05 мин -взята проба 8: 0,09% С; 18,92% Сг; 10,73% Ni.

12 ( 25 лшн -скачали шлак. Температура металла 1640° С, дано

1500 кг 267о-ного ферротитана. 12 ч 30 л«н -дано 700 кг извести и 150 кг плавикового ишата. 12 ч 45 мин - выпуск плавки.

Состав готового металла: 0,08% С; 1,34% Мп; 0,56% Si; 0,027% Р; 0,010% S; 18,28% Сг; 10,34% Ni; 0,54% Ti.

Исследование некоторых особенностей технологии плавок нержавеющей стали Х18Н10Т, проведенных методом переплава с применением кислорода

Поведение хрома. При рассмотрении технологии ведения плавки авторы анализировали поведение хрома в отдельные периоды ее и подчеркивали необходимость проведения мер как ио уменьшению угара хрома, так и его восстановлению нз шлака. Эти меры предусматривают: 1) содержание в шихте кремния до 0,8%; 2) шихтовку но углероду До 0,40% но расилавлении; 3) регламентацию содержания хрома ио расплавлении в зависимости от конечного содержания углерода в готовой стали; 4) начало иодрезки шихты кислородом дри расплавлении 85-90% шихты; 5) наличие основного шлака; 6) нагрев металла перед началом продувки до температуры не ниже 1580° С и подкачивание щлака; 7) давление кислорода для продувки 0,9-1,О"Мн/м (9-10 ат) при содержании кислорода в газе немеиее 92,0%; 8) продолжительность продувки-25-40 лшн. После продувки- осадочное раскисление; 9) присадка феррохрома после продувки ванны кислородом, раскисление шлака до содержания хрома в нем не более 9% и скачивание его; 10) расход раскислителей до 15 кг/т.

Ниже приведено распределение величин общих потерь хрома по отдельным периодам плавки, %

Плавление завалки ....... 39,0

Продувка ванны кислородом . . .56,0 Рафинирование ........ 5,0

За период плавления и продувки ванны кислородом теряется примерно 95% от общего угара хрома за плав-

ку. Причем основная масса окислившегося в процессе плавления и иродувки ванны кислородом хрома шихтовых материалов теряется со скачиваемым шлаком. На рнс. 36 схематически представлен баланс хрома для плавки стали Х18Н10Т.

Многочисленные данные, полученные при проведении плавок стали Х18Н10Т, пока-I зывают, что для подавляющего большинства плавок уже к концу периода плавления суммарное содержание хрома в шлаке составляет от 23 до 32%. За время иродувки ванны кислородом количество окислившегося хрома завалки увеличивается и содержание его в шлаке к концу периода достигает 31-39%-

На основании данных многих исследователей [67, 73-75 и др.] в условиях сталеплавильных процессов могут существовать только СггОз в шлаке и СгО в металле и шлаке. Результаты анализа шлаков ряда плавок подтверждают это положение (рис. 37, а). Содержание СгдОз в шлаках к концу периода плавления составляет от 13 до 22%, а к концу периода иродувки ванны кислородом от 31 до 37%. , На рис. 37 прежде всего обращает на себя внимание

не только весьма высокое содержание как СгдОз, так и СгО в плавках, но и то обстоятельство, что если к концу периода плавления количества хрома, окислившегося До СгдОз и СгО примерно равны, то к концу периода продувки ванны кислородом при резком (почти вдвое) увеличении количества СгдОз содержание СгО в шлаке, как правило, снижается.

Уже в процессе плавления завалки наряду с образованием закиси хрома увеличивается и количество окиси хрома в шлаке, получающееся в результате реакции:

Рис. 36. Баланс хрома для плавки стали Х18Н10Т;

/ - введено с шихтовыми материалами 56,8% Сг; 2-введено с ФХ005 и СиХр.50 43,2% Сг; потеряно хрома при скачивании: 3 -шлака I 0,63%; <-шлака И 0,09%; 5 -в литниках, недоливе, скрапе 6,46%; 6 -в слитках 77,03»/о; угар хрома за период: 7-проплавления ферротитана н выпуска 0,14%; 8-рафинирования 0,82%; 9-продувки 10,83%; /(?-плавления 7,6%: -восстановлено из шлака I 3,6% Сг

2(СгО) + (РеО) = (Сг20з) + [Ре]. При этом по мере увеличения окисленности шлака одновременно с увеличением суммарного количества окислившегося хрома резко увеличивается и количество СггОз. Этим и объясняется крутой подъем кривой на рис. 38, а с повышением общего содержания закиси железа в шлаке.

npoffbt

1 2 уЗ

ПроЗш

Рнс. 37. Изменение содержания- окиен- хрома (а) и закиси хрома (б) в шлаке в процессе плавки стали XI8H10T (по данным различных плавок):

Пробы отбирали: / - в начале окисления углерода: 2 - в конце продувки ванны кислородом; 3-после раскисления шлака

На рис. 38, б показано влияние окисленности шлака на суммарное содержание хрома в нем. Для шлаков, содержащих до 12% закиси железа, получена линейная зависимость. Аналогичная зависимость получена между окисленностью шлака и количеством закиси хрома в нем (рис.39). Связь между окисленностью шлака и количеством окиси хрома в нем, как видно из рис. 40, имеет линейный характер.

Рис. 38. Распределение хрома между шлаком и металлом (а) и суммарное содержание хрома в шлаке (б) в зависимости от содержания закиси железа в шлаке. Пробы отбирали:

( - в начале окисления углерода; 2 -в конце продувки ваниы кислородом; 3 - после раскисления шлака I, в начале скачивания; 4 - перед скачиванием шлака И; 5 - перед выпуском плавки и нз ковша

8 12

{FeO),%

% 30

в 12

(FeO), %