Корректировка химического состава стали
Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков

Корректировка химического состава стали

Одной из основных задач восстановительного периода является доводка плавки до заданного химического состава. В начале восстановительного периода сразу после образования шлакового покрова отбирают пробу металла для определения содержания углерода, марганца, хрома и никеля. При диффузионно- осадочном раскислении марганец вводят для получения нижнего предела заданного содержания, при этом учитывают, что некоторое количество марганца может восстановиться из оставшегося в небольшом количестве шлака окислительного периода.

Феррохром вводят в печь в начале восстановительного периода. При выплавке высокохромистых сталей феррохром перед присадкой необходимо нагреть до красного цвета в нагревательной печи. Это увеличивает производительность печи, уменьшает расход электроэнергии и способствует повышению стойкости футеровки.

Для корректировки содержания хрома после некоторой выдержки отбирают две пробы металла. Отбор двух смежных проб позволяет проверить правильность взвешивания шихты и уточнить число необходимых присадок. Содержание хрома необходимо корректировать с учетом количества углерода, которое проверяют в каждой пробе. В цехе, как правило, имеется феррохром разных марок - от безуглеродистого до углеродистого, содержащего 8 % С. Использование более дешевого, углеродистого феррохрома выгоднее, поэтому для корректировки лучше вводить углеродистый феррохром. Одновременно подбором соответствующей марки феррохрома корректируют и содержание углерода.

Корректировку содержания хрома в конце рафинирования низколегированных сталей разрешается производить на < 0,2 %, высокохромистых - на < 0,8 % и не позднее, чем за 10 мин до выпуска. Усвоение хрома составляет 95—98 %.

Никель обладает значительно меньшим сродством к кислороду, чем железо, и в ванне почти не окисляется. Основную часть никеля вводят во время завалки из расчета получения нижнего предела заданного его содержания. Корректировку содержания никеля необходимо производить как можно раньше, желательно в окислительный период. Это вызвано тем, что электролитический никель содержит водород, а гранулированный - влагу. Удалить вносимые никелем газы можно только в процессе кипения ванны, поэтому предварительную корректировку необходимо выполнить в окислительный период, а окончательную - не позже, чем за 10 мин до выпуска, и не более чем на 0,2 %. При выплавке некоторых специальных сталей корректировку проводят чистым электролитическим никелем. Усвоение никеля при выплавке стали составляет 98—100 %.

Практически не окисляется в ванне печей и молибден, поэтому на плавках с окислением ферромолибден вводят в период кипения из расчета получения в стали нижнего предела его содержания. На плавках стали с высоким содержанием молибдена его можно вводить во время завалки. Вместо ферромолибдена иногда используют порошок молибдена кальция СаМоО4, который также можно вводить во время завалки или в начале окислительного периода. Из молибдата кальция молибден почти полностью восстанавливается железом, углеродом и другими элементами.

Легирование вольфрамом также следует проводить в начале восстановительного периода, а на высоколегированных вольфрамом сталях ферровольфрам лучше вводить во время завалки. Вследствие тугоплавкости ферровольфрама (tпл > 2000°С) его растворение продолжается довольно долго, поэтому окончательную корректировку необходимо закончить не позднее чем за 30 мин до выпуска при введении >0,20 % W и не позднее 20 мин - при меньших количествах.

Тяжелые металлы (ферромолибден и ферровольфрам) оседают на подину и для их лучшего усвоения необходимо интенсивное перемешивание металла. Усвоение вольфрама составляет ~90%.

Ванадий легко окисляется, поэтому феррованадий присаживают в восстановительный период в хорошо раскисленный металл не позднее чем за 15 мин до выпуска при введении 0,5 % V и не позднее чем за 30 мин при более значительных присадках.

Очень легко окисляется титан. Ферротитан присаживают в хорошо нагретый и раскисленный металл за 10 - 15 мин до выпуска. При выплавке нержавеющей стали, содержащей титан, перед присадкой ферротитана шлак обновляют, раскисляют порошком алюминия и принимают меры для устранения подсоса в печь атмосферного воздуха. Легирование металлическим титаном или 80 %-ным ферротитаном можно производить в ковше. Усвоение титана составляет ~ 50 %.