Выплавка стали 45Г17Ю3 методом окисления примесей.

Для производства стали 45Г17Ю3 в электропечах методом окисления примесей используют следующие шихтовые материалы: металлическая шихта (металлом, скрап, раскислители, легирующие добавки) шлакообразующие, окислители и науглероживатели. Основу шихты составляют металлолом и скрап, в том числе чугунный. На 1 т стали расходуется 950 кг лома. Около трети этого количества обычно представляют бракованные метало-изделия, литейные отходы, обрезь, получаемая при обработке металла давлением, а также стружка, получение при обработке резанием литых деталей, обдирке слитков и т.п., т.е. собственные отходы металлургических, металлообрабатывающих (в том числе машиностроительных) предприятий.

Другую часть составляют отходы, возвращающие потребителями в виде отслуживший срок металлоизделий и металлолом, собираемый предприятиями. Также используют специально выполняемую шихтовую заготовку в виде мягкого железа, передельный чугун и губчатое железо в виде окатышей. Для данного шлакообразования и окисления фосфора на под печи перед загрузкой шихты дают 1,5-2,5% от ее массы извести и железной руды. По мере расплавления шихты для предохранения жидкого металла от науглероживания электродами, насыщения газами, охлаждения и для удаления из металла фосфора в печь порциями (по 10-15 кг) задают обожжённую известь (либо известняк), железную руду, плавиковый шпат, дробленый шамот, которые к концу периода расплавления должны образовать шлак нормальной вязкости и высокой химической активности. В период плавления шлак должен быть железистым, для обеспечения хорошей дефосфорации металла его основность должна быть При плавлении шихты используют полную мощность трансформатора.

Процесс дефосфорации с наибольшим успехом целесообразно проводить при умеренных температурах, т.е. в периоды плавления и начала доводки, когда температура ванны близка к температуре ликвидуса металлической фазы.

Количество шлака к концу периода плавления должно быть не менее 4,5-5,0% от массы металла. После полного расплавления шихты ванну тщательно перемешивают и отбирают пробу металла для определения содержания в нем углерода и фосфора, после чего, если дефосфорация прошла успешно, из печи удаляют до 70-75% образовавшегося шлака, в котором содержится основная часть окислившегося во время плавления фосфора. Наводят новый шлак из извести и плавикового шпата в количестве 2,5-3,0% от массы жидкого металла и приступают к окислительному периоду плавки.

В случае применения в качестве окислителя железной руды ее присадку в ванну начинают после получения результатов экспресс-анализа металла первой пробы.

Железную руду водят в печь порциями из расчета 7-12 кг/т жидкого металла. При этом нельзя допускать переокисления металла, т.е. последующую порцию руды необходимо вводить только тогда, когда кипение металла от присадки предыдущей порции начинает затухать. Одновременно с рудой в печь подают обожженную известь (или известняк). Образующийся при этом шлак должен быть в пределах 2,2-2,5. Скорость окисления углерода в этот период должны составлять 0,4-0,8%/ч, что обеспечивает хорошую дегазацию металла, выравнивание его температуры и удаление неметаллических включений. Оптимальная скорость окисления углерода, при которой удаляется водород из стали, должна составлять . Известно, что реакция окисления углерода в сталеплавильном процессе, являясь гетерогенной, играет важную роль. Выделяющийся газ CO барботирует металлическую и шлаковую фазы, выравнивая их состав и температуру в нем неметаллических включений.

Таким образом, кремний, обладающий высоким химическим сродством к кислороду, практически полностью окисляется независимо от присутствия углерода в условиях основного процесса. Марганец, находясь в металле, также окисляется в начальный период сталеплавильного процесса.

Таблица №2.