Выплавка и внепечная обработка стали методом переплава легированных отходов на примере стали марки ШХ 15

Шихту составляют с таким расчетом, чтобы содержание углерода в ванне по расплавлении было на 0,05— 0,10 % ниже заданного маркой стали. Необходимые легирующие, неокисляющиеся добавки Ni Cu, Mo, W загружают вместе с шихтой, а прочие – V, Тi, Cr, Mn, Al, Si, Nb – стремятся вводить как можно позднее на разных стадиях плавки, в том числе и во время выпуска в ковш. Металл заданного состава получают в процессе рафинировки или в ковше. Во время плавки наводят высокоосновной, жидкоподвижный шлак, который частично скачивают из печи. Это позволяет удалить до 30 % фосфора. Если состав металла близок к расчетному, то, не скачивая шлака, приступают к раскислению шлака молотым коксом, ферросилицием и алюминием. При этом легирующие элементы восстанавливаются из шлака и переходят в металл, например так восстанавливается оксид хрома:
2(Cr2O3)+3(Si)=3(SiO2)+4[Cr]. Продолжительность восстановительного периода в этом варианте технологии такая же, как и в плавках с окислением. Плавка на отходах значительно короче по сравнению с плавкой на свежей шихте за счет окислительного периода. Это увеличивает производительность электропечей на 15—20 % и сокращает расход электроэнергии на 15 %.
В данной курсовой работе предложен метод переплава легированных отходов на примере выплавки и внепечной обработки стали марки ШХ – 15.

Расчет восстановительного периода.
Для предварительного раскисления используется 45%-ный ферросилиций в количестве 0.2 – 0.4 кг. Затем присаживается раскислительная смесь. После этого в металл вводятся ферросплавы: ферромарганец, феррохром. В конце восстановительного периода в печь – ковш дают 0.01 – 0.03 кг алюминия. Для повышения основности шлака присаживают известь.

3.2 Расчет расхода раскислительной смеси
3.2.1 Определение избыточного кислорода в ванне по расплавлении.
Принимаем расход 45% - ного ферросилиция равным 0.3 кг, а расход алюминия - 0.01 кг.

Основным материалом для электроплавки является стальной лом. Лом не должен быть сильно окисленным, так как наличие большого количества ржавчины вносит в сталь значительное количество водорода. В зависимости от химического состава лом необходимо рассортировать на соответствующие группы. Основное количество лома, предназначенное для плавки в электропечах, должно быть компактным и тяжеловесным. При малой насыпной массе лома вся порция для плавки не помещается в печь. Приходится прерывать процесс плавки и подгружать шихту. Это увеличивает продолжительность плавки, приводит к повышенному расходу электроэнергии, снижает производительность электропечей. В последнее время в электропечах используют металлизованные окатыши, полученные методом прямого восстановления. Достоинством этого вида сырья, содержащего 85— 93 % железа, является то, что оно не загрязнено медью и другими примесями. Окатыши целесообразно применять для выплавки высо-копрочных конструкционных легированных сталей, электротехнических, шарикоподшипниковых сталей.
Легированные отходы образуются в электросталеплавильном цехе в виде недолитых слитков, литников; в обдирочном отделении в виде стружки, в прокатных цехах в виде обрези и брака и т, д.; кроме того много легированного лома поступает от машиностроительных заводов. Использование легированных металлоотходов позволяет экономить ценные легирующие, повышает экономическую эффективность электроплавок.

1. В.Г.Воскобойников, В.А.Кудрин, А.М.Якушев «Общая металлургия»
Москва «Металлургия» 2000г
2.А.В. Егоров « Электроплавильные печи черной металлургии»
Москва «Металлургия» 1985г
3. Журналы «Сталь» № 12/200, № 1/2000, № 4/2000.,