Особенности процесса выплавки стали

12%-ную хромистую сталь в промышленных условиях обычно выплавляют в электродуговых печах методом окисления.

При наличии печи достаточной емкости и чистых шихтовых материалов эту сталь можно выплавлять и методом сплавления в индукционной высокочастотной печи с основным тиглем. Однако следует иметь в виду, что в литературе имеются указания на то, что металл, выплавленный в индукционной печи, имеет пониженные жаропрочные свойства по сравнению с металлом, выплавленным в электродуговой печи.

В процессе производства очень крупных поковок при отсутствии электродуговых печей необходимой емкости плавку ведут одновременно в двух печах с синхронизацией их хода и после-дующим смешением металла в ковше.

В том случае, когда емкость и двух электропечей не позволяет получить слиток требуемого веса, углеродистую сталь, выплавленную в основной мартеновской печи, смешивают с хромовольфрамовой лигатурой, выплавленной в электропечи; смешение металла производится в кислой мартеновской печи. В процессе выдержки в кислой печи (около получаса) металл перемешивается и затем его сливают в ковш. По такому методу, например, был изготовлен слиток из стали 15Х12ВМФ весом около 40 т.

Наличие в стали довольно большого количества хрома (10— 12%) определяет ряд особенностей технологического процесса ее производства. Хром при всех окислительных процессах окисляется раньше железа и, таким образом, выгорает в металлической ванне. Для предотвращения потерь хрома целесообразно вводить его в ванну после окончательного раскисления в виде металлического хрома или феррохрома.

Чтобы не понизить сильно температуру расплавленного металла при введении довольно значительного количества хрома, а тем более феррохрома, последние вводят в предварительно подогретом состоянии (нагреваются докрасна) в две порции.

Для получения металла, более чистого по неметаллическим включениям и с пониженным количеством волосовин, рекомендуется при выплавке 12%-нон хромистой стали применять вакуумированный феррохром с содержанием не более 0,75% Si. Эта рекомендация имеет особенно большое значение при производстве крупных слитков, так как показано, что с увеличением веса слитка пораженность этой стали волосовинами возрастает.

Расплавление металла

Для ускорения дефосфорации в период расплавления вводят известняк

Для шихты используют углеродистую заготовку, чистую в от-ношении серы и фосфора (не более 0,020% каждого); это требование должно соблюдаться и для других шихтовых материалов. Все ферросплавы, вводимые в печь в процессе плавки, должны быть предварительно прокалены.

Расплавление металла должно производиться форсированно. Для ускорения дефосфорации в период расплавления вводят известняк (до 1% от веса завалки) и мелкую железную руду в количестве до 0,8% от веса завалки. Перед окислительным периодом рекомендуется удалить шлак периода расплавления. Окислительный период заканчивается при достижении в стали содержания углерода на 0,05% меньше нижнего марочного предела; содержание фосфора при этом должно быть не более 0,015%.

Присадка молибдена в 12%-ную хромистую сталь производится во время окислительного периода не менее чем за 30 мин. до скачивания шлака. Ферровольфрам вводят в предварительно раскисленный металл до присадки феррохрома. Если количество вольфрама в стали довольно велико, как например в стали 12Х11В2МФ, то ферровольфрам вводят в нагретом докрасна со-стоянии.

Рафинировку стали проводят под белым шлаком. Шлак на-водят из отборной качественной извести в количестве — 1,5% от веса металла. В качестве раскислителя шлака используют порошки ферросилиция, силикокальция и алюминия. Продолжи-тельность выдержки металла под белым шлаком определяется температурой металла и ходом процесса десульфурации, обычно рекомендуется выдерживать металл не менее 45 мин.

переплав отходов стали

с высоким содержанием хрома окислы его трудно удаляются из жидкого металла

В большинстве случаев за 10—15 мин. до выпуска в качестве технологической добавки присаживают ферротитан из расчета до 0,05% Ti. Примерно в это же время вводят и феррованадий, так как ванадий в небольшом количестве входит в состав почти всех 12%-ных хромистых сталей, дополнительно легированных упрочняющими элементами. Температура металла перед выпуском должна быть не ниже 1630 °С, а в ковше — не ниже 1570 °С.

Образующиеся при переплаве отходов стали с высоким со-держанием хрома окислы его трудно удаляются из жидкого металла. Кроме того, возможны большие потери хрома в шлаке. Для извлечения хрома из шлака рекомендуются присадки сильных восстановителей, например алюминия и кремния. Переплав отходов значительно облегчается при продувке ванны кислородом. Получаемые при продувке кислородом высокие температуры способствуют интенсивному выгоранию углерода без излишне сильного ошлаковывания хрома. В этих условиях можно успешно переплавлять отходы без значительных потерь легирующих элементов, в частности хрома, при этом требуемое окончательное содержание легирующих элементов в стали полу-чается в период рафинирования (восстановительный период).