Файл: Квитко, М. П. Кислородно-конвертерный процесс.pdf

в металле значительное количество хрома. При нормальном со­ держании железа в шлаке (не более 25%) получение остаточного количества хрома более 0,60% требует повышения температуры до 1670° С и более, что вряд ли допустимо для нормального стале­ плавильного процесса при условии выплавки низколегированных

Рис. 113. Зависимость содержания хрома в ме­ талле перед раскисле­ нием от температуры металла

Температура стаяи на Выпуске, °С

сталей, по стоимости не отличающихся существенно от рядовых углеродистых. При выплавке высоколегированных сталей можно пойти на резкое увеличение температуры процесса, поскольку уменьшение стойкости футеровки при очень высокой стоимости стали не имеет столь большого значения.

Рис. 114. Взаимосвязь кон­ центраций хрома и фосфора в металле перед раскисле­ нием (продувка хромистого чугуна при получении стали)

Уменьшение концентрации окислов железа для увеличения остаточной концентрации хрома, приводило, во-первых, к загустеванию хромистых шлаков и, во-вторых, к резкому возрастанию содержания фосфора в металле. Изменение концентрации фосфора по ходу продувки (при получении стали) было аналогично изме­ нению концентрации хрома, а конечные концентрации фосфора и хрома оказались линейно связанными (рис. 114): увеличение кон­ центрации хрома в металле выше 0,5*—0 ,6 % соответствовало росту концентрации фосфора выше допустимых пределов.

Проведением балансовых плавок на чугуне с 0,9% Si и 3% Сг установлено, что потери металла в основном складываются из потерь железа в шлак и с корольками. При содержании в шлаке 20% FeO и 12% Fe20 3 масса шлака составляла 28% от массы чу­

269

гуна. Потери железа в шлак при таком его количестве и составе достигали 6,5% от массы чугуна вместо 2,Ci‘i—2,5%, обычных для передела мартеновского чугуна. Потерн металла складываются следующим образом, %:

Таким образом, теоретический выход стали при переделе халиловского чугуна составляет около 84,5% при исходном содер­ жании хрома 3%. Учитывая возможность присадки значительного количества охладителей, можно считать, что выход стали можно повысить до 85,5—86%. Как уже указывалось, для условий опыт­ ного конвертера выход металла не превышал 81,2—82% (без при­ менения каких-либо специальных приемов). Для повышения вы­ хода жидкого металла пробовали применять разжижители /илака различного типа (боксит, шамотный бой, уртит, плавиковый шпат и смесь этих материалов), что должно было способствовать резкому 'уменьшению содержания в шлаке корольков. Средние данные по величинам выхода стали при использовании этих материалов приведены в табл. 72.

Лучшие результаты получены при применении шпата с бокси­ том и только плавикового шпата. Другие материалы практически не дали эффекта.

Нужно отметить, что применение очень большого количества разжижителей (Т^*5—1 0 % от массы чугуна) может привести к полу­ чению шлака, по вязкости практически не отличающемуся от обычных нехромистых шлаков. Однако это приведет к неминуе­ мому росту количества шлака и уменьшению содержания окиси хрома в нем. Увеличение количества шлака сопровождается уве­ личением потерь железа в виде окислов, а уменьшение концентра­

270

С целью увеличения выхода жидкого металла опробовали также вариант без скачивания шлака. Оказалось, что работа без скачи­ вания шлака нецелесообразна. Выход жидкого металла не увели­ чивался вследствие роста окисленности шлака в конце продувки, что объясняется резким повышением общей концентрации хрома

вшлаке и необходимостью в связи с этим длительной передувки

вконце плавки для наведения большого количества шлака. При продувке без скачивания шлака требуется также больший удель­ ный объем конвертера на 1 т садки при той же интенсивности про­ дувки.

Малый выход жидкого металла при выплавке стали из при­ роднолегированного чугуна обусловлен также и высокой концен­ трацией кремния в исходном чугуне. Расчеты показывают, что

ние содержания кремния отрицательно сказывается и на содержа­

Анализ данных по выплавке стали из природнолегированного чугуна показывает, что процесс является сложным и отличается весьма невысокими технико-экономическими показателями. Оче­ видно, целесообразность применения ■такого варианта передела сомнительна. Анализ данных, однако, позволяет предположить (особенно с точки зрения распределения хрома), что уменьшение содержания хрома в чугуне до 1,0*—1,5% может позволить су­ щественно повысить показатели процесса в результате снижения окисленности шлака и уменьшения числа скачиваний его. Резуль­ таты проведенной позже работы с использованием опыта, накоп­

27]

ленного при переделе высокохромистого чугуна, полностью под­ твердили это предположение. Разработана технология передела чугуна с 1,0—1,5% Сг; показатели разработанной технологии не отличались существенно от показателей, характерных при переделе обычного мартеновского чугуна:'

из смеси халиловского и гематитового чугунов.

Проблема использования хрома является важнейшей и при выплавке хромсодержащих сталей в кислородных конвертерах. Хромсодержащие стали, выплавляемые в конвертерах, можно условно разделить на две группы — стали с содержанием хрома в пределах 0,5—2,0% и стали типа нержавеющих с содержанием хрома 8 — 10% и более. Выплавка металла со сравнительно не­ большим содержанием хрома практически не требует принципиаль­ ного изменения конвертерного процесса (изменения технологии плавки), выплавка же сталей типа нержавеющих требует суще­ ственных изменений процесса.

272

Содержание хрома в чугуне 2,5—3,0,% *

* Двукратное скачивание шлака.

Т А Б Л И Ц А 74. С Р А В Н Е Н И Е Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Х П А РАМ ЕТРОВ П Л А В О К , П Р О В Е Д Е Н Н Ы Х П Р И О Б Ы Ч Н О М Р Е Ж И М Е Д У Т Ь Я И С И Н Т Е Н С И Ф И К А Ц И Е Й ПЕРВ О ГО П Е РИ О Д А П Л А В К И

С интенсификацией