Технология выплавки стали 12Х18Н10Т в ДСП переплавом легированных отходов. Разобрать по периодам. Обосновать долю легированного лома.

В составе металлошихты 60 - 80 % отходов выплавляемой марки стали. Для облегчения обезуглероживания высоколегированного расплава в завалку дают никель. С целью разбавления металла по фосфору в ванну дают низкофосфористые отходы, например, отходы электротехнической стали, ЗОХГСА. Повышенное содержание кремния в шихте способствует быстрому нагреву ванны в период обезуглероживания и уменьшения угара хрома. Возможно включение в завалку части феррохрома в виде углеродистого феррохрома.

Плавку ведут с минимальными потерями окислительного шлака, чтобы уменьшить потери основного легирующего, в данном случае примере хрома.

Необходимые легирующие и раскислители вводятся в ванну в восстановительный период. Легирующие, имеющие высокое сродство к кислороду, могут вводиться в металл в период выпуска расплава в ковш, либо в печь под специально наведенный шлак. (например титан).

Примем в составе металлошихты - 70 % отходов Б-26, что составляет 35000 кг. При усвоении никеля 96 % в готовый металл перейдет 3360 кг., что составляет 6,72 °/о. Определим расход никеля на плавку

Q_H-1=50000·(10-6,72) ·100 / 99,9·96= 1710 кг.

Для легирования металла марганцем используем металлический марганец Мр 1. Определяем необходимое количество марганца

Q_Mp1=50000· (l ,5-[Мn]')·100 / 96·95

[Мn]' - количество марганца в металле перед присадкой ферросплава, %.

Определим [Мn]’ - марганец вносится отходами Б-26. Считаем, что при переплаве легированных отходов с использованием кислородной продувки усвоение марганца из отходов 30 % , тогда в расплав перейдет  35000·1,5·0,30 / 100=175,0 кг. марганца, что составляет 0,32 % от количества готовой стали. В этом случае Q_Mp1=650 кг.

Определим необходимое количество углеродистого феррохрома, который можно дать в завалку либо подвалку. Для ^этого примем, что после обезуглероживания до [С] =0,07 % в ванне будет содержаться хрома 12 °/о. Эту цифру можно более точно определить исходя из реакции окисления углерода в высокохромистом расплаве,

1/4(Сr_з0₄)+[С] =3/4 [Сr] + СО

Примем также, что в периоде расплавления и обезуглероживания, в шлак перейдет до 20 % (относит.) хрома. Тогда в шихте должно быть -15 % хрома. Можно допустить (для предварительного расчета), что количество металлошихты входящей в завалку и подвалку составит 46-48 т. (примем 46 т.) Тогда потребность в ФХ800 составит

Q_ФХ800=46000· (15-[Cr]') / 70

[Cr]’ - содержание [Сг] в металлозавалке (отходы Б-26, никель, отходы электротехнической стали, ФХ800) за счет хрома из отходов Б-26 35000·0,17·100 / 46000 =12,9 %

Q_ФХ800=46000·(15-12,9) / 70=1380 кг

Феррохром внесет углерода 96,6 кг.

Определим потребность в феррохроме марки ФХ006. Расчет проводим на полную плавку 50000 кг жидкой стали.

Q_ФХ006=5000-(17,5-[Сг]")•100 / 70'95

[Cr]" - количество хрома, внесенное в металл (с учетом коэффициентов усвоения - принято 85 %) отходами Б-26 и ФХ800, (%).

[Cr]" =(5950+966)·0,85·100 / 50000=11,8 %

Тогда потребность в ФХ006 составит - 4286 кг.

Определим потребность в ферросилиции ФС-65 для легирования стали. Считаем, что кремний вносимый ферросилицием на 50 °/о усваевается металлом, 40 % идет на раскисление шлака, 10 % окисляется кислородом печной атмосферы. Для выплавки коррозионностойкой стали это вполне обоснованно тем, что шлак после обезуглероживания металла не скачивается, а активно раскисляется с целью восстановления хрома. Кремний внесенный ФХ006 и Мр 1 усваевается металлом на 90 %, что внесет кремния –

56'0,90*100 / 50000=0,1 %

Q_ФС-65=50000·(0,50-0,10)·100 / 65'50=615 кг.

Потребность в ферротитане, с учетом 70 % усвоение титана составит

Q_ФТи68= 50000-0,5·100 / 68·70=525 кг.

Определим потребность в отходах электротехнической стали.

Q_{отх.эл.ст}.=50000·(69,6-Fе')·100/96,7·96

Fe' - количество железа, внесенное в металл отходами Б-26 (коэффициент усвоения железа 96 %), феррохромом ФХ800 (коэффициент усвоения железа 96 %); феррохромом ФХ006, ферросилицием ФС-65, Мр 1, ферротитаном ФTи68. (коэффициент усвоения железа из четырех последних материалов 100 °/о).

Fe'=[(24780+295)·0,96+1230+26+214+164]·100/50000=51,4%

Тогда необходимо отходов электротехнической стали 9803 кг.

 

12. Технология выплавки стали 03Х18Н11 методом аргоно-кислородного обезуглероживания. Обосновать необходимость изменения отношения O ₂ к Ar .

Выплавка полупродукта.

Выплавку полупродукта следует проводить в дуговой сталеплавильной печи методом переплава легированных отходов (95%) с добавлением углеродистых и низколегированных сталей подходящего химического состава, шихтовой заготовки, (для разбавления по фосфору), в том числе стружки до 20%;

Необходимо подбирать материалы так, чтобы по расплавлении получить [P] ниже марочного.

При выплавке используются следующие материалы:

· никель марок НО, Н1, Н1-у, Н2 по ГОСТ 849-97; Никель должен быть чистым по другим цветным примесям: As, Pb и т.д.

· феррохром по ГОСТ 4757-91; возможно использовать высокоуглеродистый феррохром.

· марганец металлический марок Мр-1, Мн998, Мн997, Мн965, Мн95 по ГОСТ 6008-90;

· ферросилиций марок ФС45, ФС65, ФС70, ФС75 по ГОСТ 1415-93;

· порошок алюминиевый вторичный (АПВ) по ТУ 48-5-152-78;

· алюминий первичный по ГОСТ 11069-74;

Шихтовку плавки рекомендуется производить из расчета получения по расплавлении: углерода на 0,35-0,5% выше марочного содержания, хрома 17,5-19,0, никеля – ближе к нижнему марочному пределу, марганца – не более 3,0%.

Расплавление и окислительная продувка. В расплав присаживается известь 15 – 20 кг/т и шлак или отработанный шлак АНФ в количестве 5 кг/т. По расплавлении шихты, при работающей кислородной фурме, подкачивается шлак, до оголения металла у порога рабочего окна. При нормальном содержании углерода продувку не проводят.

Внепечная обработка.

Выплавленный в ДСП полупродукт выпускают в ковш. Из ковша металл переливают в конвертер установки АКР.

Состав металла, который поступает на АКР (% масс):

Таблица 3.

C	Mn	Si	S	P	Cr	Ni	Ti	Fe
0,69	1,1	0,45	0,012	0,022	19,10	11,20	0,02	67,41

 

Процесс обезуглероживания ведут в три стадии, последовательно изменяя по мере снижения содержания углерода в металле отношение количеств кислорода и аргона от 3/1 в начале продувки до 1/1 в середине ее и до 1/2 в конце. Это соответствует необходимости увеличения доли аргона для понижения парциального давления СО при низкой концентрации углерода, а также позволяет не допускать излишнего перегрева металла. При необходимости для охлаждения металла в конвертер присаживают лом или железную руду. Период обезуглероживания заканчивают по достижении заданного содержания углерода в металле. Продолжительность периода обезуглероживания составляет 50 – 60 мин. Суммарная интенсивность продувки составляет 1 м³/т·мин.

По завершении обезуглероживания подачу кислорода прекращают и продувку ведут только аргоном. В ванну присаживают шлаковую смесь, в которую для восстановления хрома вводят ферросилиций. Также присаживают необходимые легирующие для доводки металла по химическому составу. При необходимости получения низкого содержания серы (0,003 – 0,005 %) шлак скачивают и наводят новый, продувая одновременно ванну аргоном. Общая продолжительность процесса в конвертере АКР составляет 70 – 90 мин.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: