ПОЛУЧЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ И ОХЛАЖДАЮЩИХ ДОБАВОК ДЛЯ ПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ В АГРЕГАТАХ ТИПА АОД
Изучен процесс грануляции расплава хромсодержащего ферроникеля, полученного из вторичного сырья. Проанализирован механизм влияния углерода, хрома и кремния на качество гранул. Полученное сырье целесообразно использовать при плавке сталей в агрегатах типа АОД. Известна технология переработки вторичного никельсодержащего сырья в гранулированный ферроникель. С этой целью отходы расплавляют в дуговой сталеплавильной печи. Затем расплав сливают в водяной грануляционный бассейн.При получении ферроникелевого расплава с повышенным содержанием хрома вместо качественных круглых гранул (рис. 1) образуются легковесные частицы пластинчатой или игольчатой формы (рис. 2). Такой материал бракуют, так как он непригоден для использования в качестве шихты изза малого насыпного веса, плохой сыпучести и усвояемости расплавом.
В работе [1] проанализированы реакции окисления хрома, препятствующие процессу каплеобразования. На процесс грануляции решающее влияние может оказывать и реакция окислениня углерода, попадающего в расплав из шихты и графитовых электродов печи. На рис. 3 показаны расчетные равновесные кривые, отражающие соотношения между растворенными углеродом и кислородом в чистом железе при температурах плавки (1873 К) и затвердевании (1812 К). При расчетах учитывали возможность образования наряду с окисью и двуокиси углерода, влияние состава расплава на активности вступающих в реакцию компонентов. Снижение температуры незначительно сказывается на глубину протекания реакции между углеродом и кислородом.
Учет в расчетах ликвационных процессов с помощью уравнения Шейла показал, что именно этот фактор существенно сказывается на реакции окисления углерода. При этом интенсифицируется предотвращения реакции окисления углерода. Попутно кремний препятствует и окислению хрома.
По лабораторным результатам по грануляции ферроникеля с различными содержаниями углерода и хрома и использованием кремния в качестве раскислите ля были найдены оптимальные соотношения между данными элементами.
Технологию опробовали при получении хромсодержащего ферроникеля из отходов в дуговой сталеплавильной печи ДСП—6Н2. Для стабилизации химического состава партий ферроникеля предложили их системно комплектовать из плавок с учетом химического состава каждой плавки по специальной программе для ЭВМ [3]. Последующее перемешивание гранул из разных плавок позволяет добиться однородности состава и заданной чистоты марки ферроникеля.
Разработанный материал, обладающий хорошей сыпучестью, относительно низкой реакционной способностью, целесообразно вводить в расплав в процессе плавки нержавеющей стали в АОД агрегата для поддержания температурного режима и делегирования расплава никелем и хромом. Согласно данным работы [4] , при введении 1 % такого материала температура расплава снижается на 18,0—20,0 градусов Кельвина.
Изучен процесс водяного гранулирования хромсодержащих ферроникелевых расплавов. Проанализировано влияние углерода, кремния и хрома на процесс грануляции. Разработана промышленная технология получения качественных гранул, которые целесообразно применять в качестве легирующих и охлаждающих добавок при выплавке нержавеющих сталей в агрегатах типа АОД.
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 3, Москва 1994
