Металлургия » Электрометаллургия стали » Раскисление шлака.

Раскисление шлака.

 (голосов: 0)
Раскисление шлака.
Как показано выше, в процессе обезуглероживания расплава значительное количество хрома окисляется и переходит в шлак. После окончания продувки шлак содержит в некоторых случаях до 35 % оксидов хрома, а суммарное содержание оксидов хрома, марганца и железа в нем достигает 50 %, поэтому раскисление шлака с целью восстановления из него хрома, марганца и железа является главной задачей восстановительного периода плавки коррозионностойкой стали. Чаще всего для раскисления шлака применяют сплавы кремния, как наиболее дешевые восстановители. Предпочтительным считается использование силикохрома в связи с возможностью одновременного легирования ванны дешевым хромом, содержащимся в силикохроме. Вследствие повышенной вязкости шлаков, высокого содержания в них кремнезема значительная часть кремния, вводимого в шлак для раскисления, не участвует в процессах восстановления оксидов и переходит в металл (до 40 %). В связи с ограниченным содержанием кремния в большинстве коррозионностойких сталей затруднено достаточно полное восстановление хрома из шлака; оксиды марганца при этом восстанавливаются » еще меньшей степени. Для увеличения полноты извлечения хрома из шлака в большинстве случаев рекомендуется повышение основности шлака добавками извести в период плавления или в начале восстановительного периода. Отмечается, что оксид кальция понижает активность кремнезема в шлаках в результате образования прочных силикатов кальция, а также вытесняет СгО из силикатов (CrO)SiOr Это сдвигает равновесие реакций восстановления в сторону получения более высоких содержаний хрома и позволяет несколько увеличить расход кремнистых раскислителей без заметного увеличения содержания кремния в металле. Добавки извести в шлак во время восстановительного периода позволяют уменьшить потери хрома с 15 до 10 %. Повышение основности шлака восстановительного периода добавками извести неизбежно приводит к увеличению массы шлака, что даже при меньшем содержании оксидов хрома в нем может привести к возрастанию потерь хрома со шлаком. В связи с этим более перспективно увеличение интенсивности перемешивания металла и шлака, а также поверхности контакта металл-шлак в процессе раскисления и применение нетрадиционных более сильных, чем кремния, раскислителей.
Довольно простым и достаточно эффективным способом увеличения степени извлечения хрома из шлака является применение одношлакового процесса плавки, предусматривающего ведение плавки без замены шлака перед выпуском, легирование титаном в ковше и слив металла в ковш вместе с раскисленным шлаком периода продувки. Увеличение продолжительности и поверхности контакта металл-шлак во время выпуска способствуют более полному протеканию реакций раскисления шлака и осаждению корольков восстановленного металла из шлака.
Следует учесть также, что одношлаковый процесс позволяет избежать потерь легированного металла в виде корольков, находящихся в шлаке, удаленном из печи. Такие потери достигают 2 % от массы плавки.
Однако при использовании одношлакового процесса осложняется операция легирования металла титаном, особенно в случае большой массы недостаточно раскисленного шлака. Усвоение титана металлом при легировании в ковше зависит от степени окисленности печного шлака, поэтому лучшие результаты достигаются при сочетании одношлакового процесса с мероприятиями по снижению угара хрома во время продувки, ведущими к уменьшению количества и степени окисленности печного шлака. С применением продувки ванны аргоном на заключительной стадии продувки ее кислородом при выплавке стали 12X18X1 ОТ с содержанием углерода 0,04-0,06 % в 40-т печах усвоение хрома за плавку составляет 90,0—94,5 % (по жидкому). Имеются сведения об успешном применении отходов производства силумина для раскисления шлака при выплавке коррозионностойких сталей. Перспективно применение вместо части кремнийсодержащих раскислителей шлака алюминиевого производства, содержащих много алюминия. Была изучена возможность уменьшения потерь хрома при использовании на плавках коррозионностойких сталей в 100-т печи отходов, получаемых при переплаве алюминия на алюминиевых заводах. Стоимость таких отходов не превышает стоимости 65 %-ного ферросилиция. Они содержат до 50 % А1 в виде скрапа и корольков, 30-40 % AL03, 5—10 % Fe и небольшое количество прочих примесей.
Отходы алюминиевого производства использовали для уменьшения степени окисления хрома в период расплавления шихты и в начале продувки, а также для улучшения раскисления шлаков в восстановительный период плавки. На опытных плавках стали 12Х18Н10Т в конце плавления в ванну вводили отходы алюминиевого производства (5-10 кг/т стали) вместо обычно присаживаемых кремнистых сплавов, в результате содержание кремния в шихте уменьшалось до 0,4-0,6 % (0,8—1,0 % на обычных плавках). После присадки алюминиевых отходов и расплавления шихты ванну продували кислородом, а на заключительной стадии продувки — кислородом и аргоном. В начале восстановительного периода в ванну вводили отходы коррозионностойкой стали для охлаждения, кремнистые сплавы (из расчета получения в стали 0,5-0,6 % Si) и отходы алюминиевого производства (5-10 кг/т стали). Далее плавки вели по принятой на заводе технологии двухшлаковым процессом. Результаты опытных плавок сравнивали с результатами текущих плавок коррозионностойкой стали в 100-т печи, проведенных с продувкой ванны кислородом и аргоном на заключительной стадии обезуглероживания.
Окисленность металла по ходу опытных плавок существенно не отличалась от окисленности металла обычных плавок. В конце плавления, по ходу продувки и восстановительного периода содержание оксидов хрома и железа в шлаках опытных плавок ниже, чем на обычных плавках. В скачиваемом из печи Шлаке содержание С203 при выплавке сталей типа 12Х18Н10Т было соответственно 16,5-18,2 и 10,5-12,0 %.
В заключение необходимо отметить, что в дуговой печи не удается полностью восстановить оксид хрома из шлака, а также получить металл с содержанием углерода ниже 0,04 %. Практически не изменяется в металле содержание серы по сравнению с начальной концентрацией в шихтовых материалах. Решить эти Опросы возможно лишь с использованием дуплекс-процессов.
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики