SU1693077A1 - Method of melting steel and alloys - 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 таблThis invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for smelting steel and alloys. The goal is to increase the absorption of alloying elements and reduce the duration of melting. A mixture of coke and high-silicon silicon manganese powder in a ratio by weight of 60: (0.3-1, 0) is placed on the slag before the metal is supplied with oxygen before the metal is blown into the slag. There is an increase in the absorption of chromium by 0.5-1.6% and a decrease in the duration of melting by 7-21 minutes. 1 tab

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к способам выплавки сталей и сплавов в печи или внепечном агрегате .The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for smelting steel and alloys in a furnace or an afterburner.

Целью изобретени   вл етс  повышение усвоени  легирующих элементов и сокращение длительности плавки.The aim of the invention is to increase the absorption of alloying elements and reduce the duration of melting.

Используемый высококремнистый си- ликомарганец имеет состав, %:The high silicon silicate used has a composition,%:

МарганецManganese

КремнийSilicon

УглеродCarbon

ФосфорPhosphorus

Железо и примесиIron and impurities

45-6045-60

30-4530-45

0,06-0,200.06-0.20

0,08-0,300.08-0.30

ОстальноеRest

В ысококремнистый силикомарганец  вл етс  саморассыпающимс  сплавом, что позвол ет исключить операцию дроблени  или распылени  при использовании в качестве катализаторов чугуна и стали.High-silica manganese is a self-dissolving alloy, which eliminates the crushing or spraying operation when used as catalysts for cast iron and steel.

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 .High silicon manganese reduces the wetting angle of chromium-containing and manganese-containing slag melts at the boundary with coke from 55-70 to 5-18 ° C and thereby increasing the adhesion of slag melts to coke by 25%. This provides an increase in the contact surface of coke with a slag melt, reduces the duration of melting and increases the absorption of alloying elements.

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 In the coal-thermal reduction of alloying elements from slag, where coke is used as a carbon-containing material, the degree of reduction of elements over a certain period of time, all other conditions being equal (furnace temperature, the amount of carbon-containing material located on the slag)

ОABOUT

ю GJ оyu gj o

VI х|Vi x |

контактной поверхностью углеродсодержа- щего материала со шлаком. Последн   определ етс  адгезией шлака к коксу.contact surface of carbon-containing material with slag. The latter is determined by the adhesion of the slag to the coke.

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.The adhesion or adhesion work is determined from the equation A Stm (1 + cos #), where OM is the surface tension of the slag; c - wetting angle. For a given slag composition, the adhesion work is determined by the wetting angle. At a wetting angle of 180 °, the work of adhesion is zero, with a wetting angle of 0 °, the work of adhesion is maximum and equal to 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.The absorption of alloying elements occurs due to an increase in the adhesion (adhesion work) of slag melts to coke, which leads to an increase in the contact surface of coke with the slag melt. In the first approximation, it can be said that the contact surface is proportional to the adhesion of the slag to the coke or is inversely proportional to the magnitude of the wetting angle, i.e.

S-K--J.S-K - J.

где S - контактна  поверхность;where S is the contact surface;

К- коэффициент, пропорционально завис щий от плотности и в зкости шлакового расплава;K is a coefficient proportional to the density and viscosity of the slag melt;

в- краевой угол смачивани .in - wetting angle.

При предлагаемом способе краевые углы смачивани  шлака на границе с коксом уменьшаютс  с 55-70 (прототип) до 5-18°.With the proposed method, the contact angle of slag at the boundary with coke is reduced from 55-70 (prototype) to 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.The use of a mixture of coke and a powder of silicon manganese eliminates the crushing of the metal phase and thereby reduces the laboriousness of the preparation of the mixture, shortens the duration of smelting and increases the absorption of the alloying elements.

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 приводитThe ratio of the mass of coke to the mass of high-silicon silicomanganese is established empirically. The upper limit (60: 0.3) limits the area of a sharp increase in the wetting angle of slag melts at the boundary with coke. At a ratio above the upper limit, the adhesion of the slag melts to the coke decreases, which leads to

к уменьшению контактной поверхности кокса со шлаком, увеличивает длительнсть плавки, понижает усвоение элементов. Нижний предел (60:1) обусловлен повыше-.to reduce the contact surface of coke with slag, increases the duration of smelting, reduces the absorption of elements. The lower limit (60: 1) is due higher.

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.Because of the cost, since with a ratio of less than 60: 1, the wetting angles are virtually unchanged, and the cost of the mixture increases due to a larger proportion of high silicon silicon.

П р и м е р. Кокс смешивали с порошком высококремнистого силикомарганца, имеющим следующий состав, мас.%: Кремний41,2PRI me R. Coke was mixed with high-silica manganese powder having the following composition, wt.%: Silicon 41.2

Марганец54,6Manganese54,6

Фосфор0,15Phosphorus 0.15

Углерод0,11Carbon 0.11

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.Iron and impurities. The rest in the mass ratio of 60: (0.2-2.0) was set down before blowing the metal with oxygen into an arc furnace with a capacity of 100 tons, in which steel 12X18H10T was produced. For comparison, melting was carried out according to the method prototype. A mixture of coke and metal powder (cast iron) in a ratio of 15: 1 was seated in a furnace before blowing metal with oxygen. The refining period was the same.

Показатели плавок приведены в таблице .Indicators of heats are shown in the table.

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.As follows or obtained results, the proposed method allows to increase the absorption of chromium by 0.5-1.6% and reduce the duration of melting by 7-21 minutes.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 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 цельюA method for the production of steels and alloys, which includes an additive to a furnace or a secondary furnace unit of a mixture of coke and a metallic material on the slag before oxygen blowing, characterized in that 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).increase the absorption of doping elements and reduce the duration of melting; high-silicon manganese powder is used as a metal material with a ratio of the mass of coke to the mass of powder60: (0.3-1.0).