способ выплавки сталей и сплавов

Формула изобретения

Способ выплавки сталей и сплавов, включающий окислительную продувку металла при его определенной температуре смесью кислорода и озона, подачу кислорода для получения озона в озонатор под определенным давлением, отличающийся тем, что окислительную продувку начинают при температуре металла 1520 - 1540^oC, а кислород подают в озонатор при давлении 0,7 - 0,9 МПа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке сталей и сплавов.

Известен и широко применяется способ выплавки стали с использованием кислорода [1]. При этом способе длительное взаимодействие кислорода с расплавом при высоких температурах обуславливает высокие безвозвратные потери металла, которые на 10-т дуговых печах составляют 10 - 20%.

Сокращение времени продувки, увеличение скорости окисления углерода, уменьшение удара металлошихты и повышение чистоты металла от неметаллических включений можно обеспечить за счет использования более сильного окислителя - озона. При этом способе окислительную продувку проводят кислородом с добавкой озона. Исходным газом для получения озона является кислород, который подается в озонатор при давлении 1,0 МПа. Окислительную продувку металла начинают при температуре 1500....1580^oC. Однако при этих параметрах способ имеет следующие недостатки: нестабильность окисления углерода и угара шихты от плавки к плавке. Следствием этих недостатков являются высокие пыле- и газовыбросы. Это объясняется тем, что подача кислорода в озонатор при давлении 1.0 МПа увеличивает давление озона на выходе (т.е. в печи) и повышает его концентрацию. С повышением температуры расплавка в начале продувки скорость диссоциации озона на атомы снижается.

Известен ближайший аналог, взятый за прототип [2]. Это решение включает в себя получение сталей и сплавов, их продувку при определенной температуре металла смесью кислорода и озона, причем для получения озона кислород подают в озонатор под определенным давлением.

Цель изобретения - стабилизация окислительного процесса, снижение угара металлошихты и пыле- и газовыбросов.

Для достижения поставленной цели окислительную продувку начинают при температуре металла 1520...1540^oC, а кислород подают в озонатор при давлении 0,7...0,9 МПа.

Пример. Опытные плавки проводили в лабораторной индукционной печи емкостью 60 кг на стали 12х13. Продувку осуществляли кислородом с добавлением озона в количестве 10 вес. %. Озон вводили кварцевой трубкой диаметром (внутренний) 6 мм в расплавленный металл при температуре 1520...1540^oC. Исходный газ для получения озона - кислород, - подавали в озонатор (тип ОП-315) под давлением 0,7...0,9 МПа. После окислительной продувки раскисляли шлак и металл, проверяли, корректировали химсостав стали и плавку выпускали в ковш.

Результаты опытных плавок в соответствии с известной технологией представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что предлагаемая технология, а именно, окислительную продувку начинают при температуре 1520...1540^oC кислородом с добавлением озона, а исходный газ кислород для получения озона подают в озонатор при давлении 0,7. ..0,9 МПа, позволяет снизить продолжительность продувки металла, угар металлошихты и пыле- и газовыбросы. Данный способ выплавки сталей и сплавов позволяет при низком содержании азота и неметаллических включений в готовом металле снизить его себестоимость. Кроме того, появляется возможность вдвое сократить пыле- и газовыбросы на действующих сталеплавильных агрегатах при минимальных капитальных вложениях.

Источники информации

1. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов: учебник для ВУЗов - 3 изд., перераб. и дополн. М., Металлургия, 1995, с. 339 - 403.

2. Патент EP N 0170900 A, 12.02.86 г., C 21 C 5/00.