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

(в виде силикохрома и ферросилиция), силикокальцием и алюминием.

Поэтому после продувки ванны кислородом отбирают пробу на полный химический анализ, скачивают шлак, затем присаживают металлический марганец на 0,5% Мп, кусковой ферросилиций на 0,2% Si, силикокальций 4-5 кг/т и первичный алюминий в количестве 1,0 KZJT. После этого присаживают первую порцию феррохрома, 0,2% плавикового шпата и извести около 3%. Каждая порция феррохрома присаживается в таком количестве, чтобы весь феррохром был полностью погружен в жидкий металл и куски его не попадали под электроды. Плавление феррохрома производится прн тщательном перемешивании ванны. Подводимая мощность регулируется в зависимости от температуры металла. По мере расплавления феррохрома шлак раскисляют смесями из порошка 75%-ного ферросилиция и извести. Раскисление шлака производят до получения жидко-подвижного коричневого черепка шлака, после чего шлак скачивают. На раскисление шлака в период плав- ления феррохрома расходуют примерно до 7 кг/т порошка 75%-ного ферросилиция.

После скачивания шлака присаживают 0,5% плавикового шпата и 2,5% извести. После расплавления шлаковой смеси замеряют температуру металла, которая должна быть в пределах 1590--1600° С, и начинают раскисление шлака. Раскислительные смеси составляют из 1,5-2,0 кг/т порошка 75%-ного ферросилиция с известью.

После присадки раскислительных смесей отбирают две пробы металла на полный химический анализ. Присадка раскислительных смесей должна производиться таким образом, чтобы раскисление шлака производилось в течение всего периода рафинирования. Расход раскислителей в этот период должен быть примерно следующий: 4-6 кг/т порошка 757о-ного ферросилиция и 12- 15 кг/т извести. За 15-20 мин до выпуска присаживают ферротитан там, где это оговорено маркой стали.

Следует отметить, что до проведения первых плавок низкоуглеродистой нержавеющей стали в дуговой печи существовало опасение относительно возможности продолжительного рафинирования высокохромистого металла без заметного науглероживания за счет графити-рованных электродов. Опыт показал, что даже при дли-

тельном рафинировании, превышающем 2 ч, содержание углерода возрастало весьма незначительно.

Необходимым условием сохранения достигнутого низкого уровня содержания углерода является наводка достаточного количества жидкоподвижного шлака, чистота всех материалов от кокса и коксовой пыли, присадка в каждой порции умеренных количеств феррохрома и, конечно, хорошее качество электродов.

Ниже приведен хронометраж плавки марки 00Х18Н10, выплавленной на свежей шихте в 25-т электропечи сталеплавильного цеха завода «Днепроспецсталь».

Состояние футеровки печи .хорошее. 32 плавки от ремонта стен и свода. Состав шихты, кг:

.... 17800 .... 2700

шихтовая заготовка никель .....

Всего

20500

16 ( 25 мин - включен ток.

18 ч 50 жия -шихта расплавилась. Дано 100 кг 75%-ного ферросилиция.

18 ч 55 л<и« -взята проба 1: 0,31% С; 0,016"/о Р. Температура метал-

ла 1590° С по термопаре погружения.

19 ( 00 жия -начало продувки кислородом. Включили фурму. Дав-

ление кислорода 9,5 агл. Расход кислорода 1100 ж/ч.

19 ч 05 жия -взята проба 2: 0,16% С. Начало продувки ванны кислородом трубкой. Давление 0,9 Mhjm (9 ат). Расход кислорода 1500 м1ч.

19 ч 10 жия -взята проба 3: 0,05% С. Продувка кислородом продолжается одновременно фурмой и трубкой.

19 ч 15 жия -взята проба 4: 0,03% С; 12,40% N1.

19 ч 27 мин - конец продувки кислородом.

19 ч 30 жия -взята проба 5; 0,025% С; 13,36% N1.

19 ч 32 мин - начало скачивания шлака начисто.

19 ч 41 жия -конец скачивания шлака. Дано 200 кг металлического марганца, 150 кг силикохрома, 100 кг силикокальция, 23 кг алюминия на штанге.

19 ч 45 мин -лат 3475 кг специального безуглеродистого феррохрома, дано 500 кг свежей прокаленной газовой извести и 50 кг плавикового шпата, дана раскислительная смесь из 80 кг 75%-ного ферросилиция и извести.

19 ч 55 мин - шлак жидкий коричневый.

20 ч 15 JK(W -дано 3025 кг безуглеродистого феррохрома и 200 кг

извести.

20 ч 20 мин - дана та же раскислительная смесь.

20 ч 45 и<ия - начало скачивания шлака. Температура металла

1590° С по термопаре погружения. 20 ч 50 лшя - взята проба 6: 0,03% С; 0,43% Si.

20 ч 55 .««я - дано 500 кг извести, 100 кг плавикового шпата, 25 кг кварцита.

21 ч 00 лшн - включен ток. Дана раскислительная смесь из порошков: 50 кг 75%-пого ферросилиция и извести.

21 ( 15 лшя -взята проба 7 - 0,03% С; 0,36% Мп; 1828% Сг; 9,54% №.

21 ч 17 .««я -взята проба 8: 0,03% С; 0,36% Мп; 18 28% Сг; 9,54% №.

21 ч 20 мин-лша та же раскислительная смесь.

21 ч 35 ж«я -взята проба 9: 0,03% С; 18,36% Сг. Температура ме-

талла 1600° С по термопаре погружепня. Дана та же раскислительная смесь.

22 ч 00 ж«н -дано 300 кг металлического марганца, 400 кг никеля. 22 ч 20 лг««-выпуск плавки. Температура металла в ковше 1565° С

по термопаре погружения. Разливку производили сифоном в несмазанные изложницы, с применением стружки сплавов магния. Прибыльные части слитков засыпали просеянным белым шлаком. Угар металла составил 9,7%. Угар хрома 0,87о. Состав готового металла следующий- 0,030% С-1,38% Мп; 0,49% Si; 0,012% Р; 0,008% S; 17,44% Сг; 10,79% Ni.

Опыт работы в основной дуговой печи при выплавке низкоуглеродистой нержавеющей стали типа 00Х18Н10 показал возможность достижения содержания углерода в металле в пределах 0,025-0,030%. Однако для целого ряда отраслей народного хозяйства необходимы нержавеющие стали, содержащие менее 0,030 и даже 0,020% С. Организация. выплавки такого металла проводилась по второму методу -сплавлением чистых исходных материалов в индукционной печи.

6. ВЫПЛАВКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ С ПРОДУВКОЙ АРГОНОМ В КОВШЕ

Исследователи одного из металлургических заводов разработали и внедрили в производство технологию получения нпзкоуглеродистых нержавеющих сталей в дуговых электропечах с продувкой аргоном в ковше. Сущность технологии заключается в том, что железо-углеродистый расплав обезуглероживают до низких значений путем продувки кислородом в печи при 1750-1800° С, раскисляют повышенным количеством алюминия и легируют феррохромом без включения печи или при кратковременном ее включении.

Окислительный шлак не скачивают, а переводят в рафинировочный присадками порошкообразных раскислителей. Продолжительность восстановительного периода не превышает 10-15 мин.

После выпуска плавки в ковш металл продувают аргоном в течение 10-15 мин. Расход аргона составля*

ет 0,3-0,6 м/т стали. Энергичное осадочное раскисление металла повышенным количеством алюминия и порошкообразными раскнслителями позволяет в короткий срок снизить содержание кислорода в металле с 0,080 до 0,020%. В процессе продувки металла аргоном в ковше содержание кислорода в стали снижают до 0,005- 0,008% благодаря удалению высокоглиноземистых частиц в результате турбулентного движения расплава и пронизывания стали пузырьками газа. За время иродувки металла аргоном снижается содержание алюминия с 0,04 до 0,007%, глинозема с 0,007 до 0,002% н серы на 50-70%. Содержание водорода и азота в среднем составляло 0,0005 и 0,027% соответственно. Содержание а-фазы в металле не превышало 0,5 балла. Испытания на склонность к межкристаллитной коррозии показали хорошую стойкость металла против коррозии.

7. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА МЕНЕЕ 0,03% В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ

Прн выплавке низкоуглеродистых нержавеющих сталей методом сплавления исходных материалов в индукционной печи особое значение приобретает как минимальное содержание углерода в шихтовой заготовке мягкого железа и ферросплавах, так и отсутствие его в шлакообразующих и раскнслителях. Выплавку стали производили как в кислой, так и в основной индукционной печи.

Перед плавкой низкоуглеродистой стали с целью уменьшения науглероживания тигель промывали плавкой никеля. Порядок завалки был следующий: на подину загружали часть никеля, затем мягкое железо, остальной никель и феррохром. По ходу плавления в печь присаживали битое стекло в количестве около 1% от массы шихты. После полного расплавления завалки отбирали две параллельные пробы металла на полный химический анализ, а затем снимали шлак периода плавления и наводили новый из боя стёкла в количестве, достаточном, чтобы закрыть металл. Раскисление шлака после его обновления производили смесью порошков алюминия (1-2 кг/т) и силикокальция (1 кг/т). По получении анализов проб плавку корректировали на содержание в ней хрома и никеля, а затем металл подог-

ревали и выпускали в ошлакованный ковш. Марганец и никель давали ближе к вер.хнему пределу для обеспечения минимального балла по а-фазе. Перед выпуском плавки шлак разжижали. Температура металла была перед выпуском 1600-1620°С, в ковше 1555-1575°С.

Во время выпуска на струю присаживали 1 кг/т дробленого силикокальция, а после слива в ковш вводили кусковой алюминий в количестве 0,3-0,4 кг/т.

Металл разливали в слитки массой 2,8 и 1,0 т. Слит-ки массой 2,8 г отливали сифоном в несмазанные изложницы с применением стружки магниевых сплавов. Надставки применяли с уширенным низом. Слитки массой 1,0 т отливали сверху с защитой металла в изложнице аргоном. Струю металла между ковшовым стаканом и воронкой обдували на всех плавках аргоном для уменьшения вторичного окисления. Металл в изложницах поднимался с чистым зеркалом или матовой пленкой. Прибыли засыпали просеянным белым шлаком. Ниже приводится хронометраж плавки, проведенной в кггслой индукционной печп с применением вакуумного мягкого железа.

Состав шихты, кг:

вакуумное мягкое железо....... 3900

безуглеродистый феррохром ФХ001 . . . 1700

никель...............670

металлический марганец........ПО

Итого..... 6380

7 I 40 мин - включен ток.

И ч 30 .ииншихта расплавилась. Взята проба 1: 0,015% С;

0,020% Мп; 0,022% Р; 0,014% S; 18,46% Сг. 11 ч 33 мин - взята проба 2: 0,015% С; 18,50% Сг. Температура металла 1605° С по тер.мопаре погружения. 11 ч 35 мин - сняли шлак и завели новы.й из боя стекла. 11 ч 45 лын-дано для раскисления шлака 10 кг порошка алюминия, 110 кг металлического марганца. II ч 58 мин - выпуск металла. Температура металла в ковше 1520° С.

Разливку металла производили сифоном также в несмазанные изложницы с применением магниевой стружки и обдувкой струей аргона. Прибыльные части слитков засыпали белым просеянным шлаком. Состав готового металла следующий: 0,0187о С; 1,547о Мп; 0,23% Si; 0,020% Р; 0,004% S; 17,75% Сг; 11,50% Ni.

Угар шихты составил 6"/о, угар хрома 12,2%. Повышенный угар шихты и хрома в SToivi случае, очевидно, связан со значительно более высокой остяточпой окнслепностью вакуумного мягкого железа, составляющего основную массу завалки. Прирост содержания углерода против расчетного составил 0.005%,

§. ВЫПЛАВКА НЕР?КАВЕЮЩЕ(1 СТАЛИ В ДУГОВЫХ ПЕЧАХ НА РАСХОДУЕМЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДАХ

Выплавка нержавеющей стали типа X18HI0T может быть осуществлена также путем применения расходуемых металлических электродов взамен графитирован-ных в открытых дуговых печах [99].

Ю. Г, Гуревич, А.И.Маркелов и др. опытггые плавки стали Х18Н10Т проводили методом переплава lOOo отходов в 5-т печи. Металлический электрод представлял собой трубу диаметром 350 мм, к которой приваривалась расходуемая часть электрода.

Перед плавкой на подину давали шлаковую смесь нз 150 кг извести и 50 кг отработанного флюса ЭШП. Затем загружали 50-55% всей металлической шихты. Остальной металл наплавлялся из расходуемых электродов, которые изготовлялись из остатков металла при разлпвке очередной плавки той же марки. В период плавления шлак наводили нз извести (100 кг) и отработанного флюса ЭШП (150 кг). Шлак, полученный по расплавлении, не скачивали. В конце расплавления и в период рафинирования шлак раскисляли молотым 75%-ным ферросилицием (4-5 кг/т стали), а перед легированием металла титаном - порошкообразным алюминием (4,5-5 кг/т). При периодическом погружении электродов в шлак происходил бездуговой процесс. Металл переносился в ванну с копЦов электродов в виде мелких капель. Температура металла перед вводом ферротитана составляла 1570-1590°С, а в ковше 1550- 1570° С.

Угар металла составил 2-4%. Угар хрома в период плавления составил 3-5%, марганца 20-30%, кремния 30-40%, титана почти 100%. Содержание углерода в процессе расплавления не изменилось, содержание серы за плавку в среднем уменьшилось с 0,008 до 0,002%.

Этот способ производства нержавеющей стали дает возможность вести процесс без науглероживания металла с лучшей обработкой его шлаками вследствие капельного переноса. Он более экономичен вследствие снижения расхода электроэнергии.