Особенности выплавки нержавеющей стали в ДСП. Технология плавки на углеродистой шихте
Выплавка нержавеющей стали из нелегированных отходов производится лишь в исключительных случаях — при отсутствии легированных отходов или при выплавке стали с очень низким (< 0,03 %) содержанием углерода.
Шихту составляют из углеродистых отходов и чугуна таким образом, чтобы в период кипения окислить 0,3—0,5 % С. Недостающее количество углерода вводят в виде кокса и электродного боя. В периоды завалки и плавления присаживают известь в количестве 2—3% от массы металлической шихты. Для ускорения плавки в конце периода плавления проводят продувку металла кислородом. При выплавке стали с повышенным содержанием углерода окисление фосфора производят рудой, а заканчивают окислительный период продувкой ванны кислородом. Содержание фосфора в конце окислительного периода не должно превышать 0,01 %. После достижения необходимых содержании фосфора и углерода окислительный шлак скачивают. На зеркало металла присаживают ферромарганец или силикомарганен из расчета введения в металл 0,3—0,4 % Мn и шамотным боем наводят глиноземистый шлак в количестве 0,6—0,8 % от массы металла. Из шамотного боя, оксида марганца МnО, образующегося при раскислении металла - марганец, и оксида магния футеровки образуется небольшое количество полукислого шлака, обладающего большим электрическим сопротивлением. Наличие тонкого слоя такого шлака облегчает нагрев металла и ускоряет проплавление больших масс присаживаемого феррохрома. предварительно нагретого. В процессе проплавления феррохрома шлак раскисляют молотым 75%-ным ферросилицием в количестве 2—4 кг/т. Иногда для более полного восстановления из шлака оксидов хрома раскисление шлака производят порошком алюминия.
После полного расплавления феррохрома и нагрева металла полукислый шлак полностью скачивают и присадкой извести и плавикового шпата (2 : 1) наводят основной известковый. Раскисление шлака производят молотым коксом и силикокальцием или коксом и ферросилицием. За 5—10 мин до выпуска в печь присаживают ферротитан или металлический титан, металл тщательно перемешивают и сливают в ковш.
Для получения в стали < 0,03 % С, даже при легировании металла низкоуглеродистыми ферросплавами, концентрация углерода перед началом рафинирования не должна превышать 0,015—0,020 %. В дуговой печи такие концентрации углерода можно получить в результате продувки металла кислородом или одновременно кислородом и аргоном.
В процессе плавки необходимо следить за состоянием электродов и не допускать падения огарков, ниппелей, отколовшихся кусков электродов. Для уменьшения науглероживания металла целесообразно использовать известь только газового обжига, не допускать попадания так называемого пережога (извести с налетом на поверхности сажистого углерода).
Восстановительный период лучше проводить под полукислым магнезиально-восстановительным шлаком, так как под таким шлаком скорость науглероживания меньше, чем под основным. Но полукислые шлаки не позволяют удалять серу и вызывают повышенный угар титана, поэтому для удаления серы принимают специальные меры, например продувку металла порошкообразными десульфураторами, а легирование титаном производят в ковше.