Способ получения слитков из малоуглеродистой кипящей стали

 

1; СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ, включакиций разливку расплава в иэложницы, определение произведения предварительнымизмерением активности кислбрбда и ввод интёнсификаторов кипения в процессе разливки визложницы, о т л нч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности готового проката за счет уменьше- . ния микродефектов поверхностного слоя , 5-10% рбщего количества интёнсификаторов вводят в первые 1-3 с заполнения изложницы, а остальную часть дают равномерно уменьшс1ющимися порциями, прекращая подачу при достиженииСсЗ о 0,0045-0,0049, где СсКо - произведение концентраций углерода и кислорода в металле. СО 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

315Ц В 22 0 7 00 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рг/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (2i) 2864142/22-02 (22) 04.01.80 (46) 15.08.83. Вюл. В 30 (72) С.Н. Пронских, A.Õ. Ураэгильдеев, С.З. Ракевич, A.Ã. Татьянщиков и A.Е. Магер (7i) Череповецкий филиал СевероЗападного заочного политехнического института, Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина и Череповецкий ордена Ленина металлургический завод им. 50-летия CCCP (53) 621.746.58 (088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1 499943, кл. В 22 0 7/00, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 500874, кл. В 22 0 7/00, 1974. (54 )(57 ) 1; CI1OCOB ПОЛУЧЕЙИЯ СЛИТКОВ ИЗ ИАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ КИПЯЩЕЙ

„„SU„„1034830 А

СТАЛИ, включающий разливку расплава в изложницы, определение произве- дения С ЯО) с йредварительиым; измерением активности кислорода и ввод интенсификаторов кипения в про цессе разливки.в изложницы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности готового проката эа счет уменьшения микродефектов поверхностного слоя слитков, 5-10%„общего количества интенсификаторов вводят в первые 1-3 с заполнения изложницы, а остальную часть дают равномерно уменьшающимися порциями, прекра щая подачу при достижении() О) =

=0,0045-0,0049, где ГСХО3 - произведение концентраций углерода и кислорода в металле.

1034830

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что необходимую величину (С)(0 ) выбирают.р искодя из максимальной для данной стали плотности по уравнению p = 6,1719+

+1463,4 3 — 3518303, где 3 — степень интенсификации кипения.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к разливке кипящей стали в изложницы.

Для обеспечения высокого качества поверхности готового листа важными являются условия формирования наружного поверхностного слоя кипящего слитка.

Известен способ получения слитка кипящей стали, оснОванный на усилении интенсификации кипения стали с подбором различных интенсификатаров и вводом их в жидкую сталь Г1 j.

Однако для обеспечения определенной величины так называемой "здоровой" корочки слитка этот способ оказывается недостаточным. Кроме того способ характеризуется невозможностью определения степени интенсификации кипения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ интенсификации кипения, позволяющий уменьшить химическую неоднородность и тем самым микродефекты поверхностного слоя путем ввода углерод- и кислородсодержащих интенсифицирующих смесей с учетом изменения концентрации кислорода (2 ).

Недостатком этого способа является отсутствие указаний. на степень интенсификации, обусловленных вводом того или иного вида интенсификатора. Обеспечивая протяженность "здоровой" корочки слитка и регулирование химической неоднородности жидкой стали при кристаллизации подбором и сменой в ходе крис таллизации вида интенсификатора, этот способ не решает задачу получения определенной степени интен- сификации эа период формирования

"здоровой" корочки и тем самым приводит к получению большого количества микродефектов и низкому качеству поверхности.

Цель изобретения — улучшение качества поверхности готового проката за счет уменьшения микродефектов поверхностного слоя слитков, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве интенсификатора используют сидерит в количестве 20-120 г/т, причем ввод его заканчивают при достижении 1/4-1/3 высоты изложницы. слитков из малоуглеродистой кипящей стали, включающему разливку расплава в изложницы, определение произведения (С ) (О) с предваS рительным измерением активности кислорода и ввод интенсификаторов кипения в процессе разливки в изложницы, 5.-10% общего количества интенсификаторов вводят в первые

1-3 с заполнения изложницы, à остальную часть дают равномерно уменьшающимися порциями, прекращая подачу при достижении (С) (О ) = 0,0045-0,0049, где (С) (О) — произведение концентрации углерода и кислорода в металле.

Необходимую величину (С) (О) выбирают, исходя из максимальной для данной стали плотности по уравнению

6, 1719 + 1463,4 3 -3518503

Z где Э вЂ” степень интенсификации кипения.

В качестве интенсификатора используют сидерит в количестве 20120 г/т, причем ввод его заканчивают при достижении 1/4-1/3 высоты изложницы.

30 Величина изменения (С )f0 ) явля ется действительной характеристикой степени (3 ) интенсификации кипения, так она учитывает введение интенсификатора и его фактическое

На фиг. 1 представлена зависимость У (r/cM ) от (С) (O)-10ко4во, с учетом интенсификатора, на фиг. 2зависимость (С) (О )-10„4 с учетом ввода интенсификатора от (С ° О)х

40 х10 4 (% ); на фиг. 3 — зависимость количества интенсификатора (г/мг) от (С. О)„, Необходимая степень интенсификации для повышения плотности опреде45 ляется величиной (С)(O), равной

0,0045 — 0,0049. Это поясняется фиг. 1, где дано влияние (С) (О) ковша с учетом введенного интенсификатора. Пой од к выбору необходимой

50 интенсификации упрощается использованием графика (фиг. 2), на котором степень интенсификации д(с) (0

1034830 определяют ковшевое значение (С) (О),(щ позволяющего выбрать определенный вид материала из номограммы (фиг. 3 ), где Б — слитки, разлитые без интенсификатора, К и 0 — слитки с обработкой коксиком и окалиной, (К, О -) расход г/т ), где К2> К, 02 > О

С. и С2 — слитки, обработанные сме сями окалины и коксика в соотношении 1:3 и 3:1 °

Важное значение имеет метод ввода интенсификатора. Для повышения плотности "здоровой" корочки в данной части слитка целесообразно . введение части интенсификатора в первоначальный момент (обычно в первые 1-3 с ). К оценке его количества подходят опытным путем и установили, что зта часть колеблется от

5 до 10% общего количества интенсификаторов.

Нижний предел в 5Ъ определяется тем, что в этом случае в донной части слитка на уровне 90-95% от верха, обеспечивается повышение плотности корочки до значений 7 б3

7,7 г/см . Повышение этой части свыше 5% эффективно и .приводит к росту плотности, однако при достиже.— нии значения, равного 10%, при высоком значении плотности вследствие охлаждающего действия вводимого количества твердого интенсификатора, развитие протяженности плот- ного слоя становится ограниченным. и не превышает предельно низкого значения d 15 мм.

Для однородной плотности.по высоте слитка большое значение имеет введение интенсификатора по мере заполнения изложницы равномерно уменьшающимися порциями до достижения оптимального значения (СЛО1 с учетом типа интенсификатора.

Колебание химического состава стали изменяет среднее значение плотности. Поэтому повышение плот- ности по высоте слитка должно быть определено приближением к теоретически максимальной плотности для данной стали. Ее легко определить для любого состава стали. Необходимую величину c1(C Pj0) или 3 можно выбрать, исходя из максимальной для данной стали плотности, о уравнению, полученному обобщением экспериментальных данных

6,1719+1463,43 — 3518503 где 3 — степень интенсификации кипения.

В качестве интенсификатора, при благоприятном исходном составе, наиболее целесообразно введение нейтрального (легко раэлагаемого под действием тепла стали / газооб" разующего материала, например химически чистого сидерита.

При этом ввод его следует закончить при достижении 1/4-1/3 высоты изложницы. В этом случае пределы расхода интенсификатора ус5 тановлены экспериментом и равны

20 — 120 г/т. Минимальный расход определен тем, что лишь при этом количестве увеличивается значение плотности в донной части. Повышение расхода свыше 20 г/т приближа10 ет плотность "здоровой" корочки к теоретической и она становится максимальной и однородной по высоте при подаче 120 г/т. Превышение этого значения сопряжено со вскипани15 ем стали в изложнице, что является нежелательным.

Применение именно нейтрального газообразующего при исходном (СЦО), обеспечивающем оптимальную интенсивность кипения, имеет то преимущество, что газообразование в данном предельном случае не связано с внесением интенсификатора, изменяющего химический состав стали.

Пример . Выплавка кипящей стали, например, осуществляется в большегрузных мартеновских печах, отапливаемых природным газом. Разливка стали осуществляется в листовые изложницы с получением 14-

30 тонных слитков скоростным способом через сталеразливочный стакан диаметром б0 мм.

После вЫпуска стали в сталеразливочный ковш отбором пробы ус35 .тановлен состав по углероду C ) =

=0,06%, замер активометром содержания кислорода дал $0 ) = 0,06%.

Величина . С (01 -.0,0036, что не обеспечивает оптимальной интенси4О фикации, так как для этого требуется (C) Г01 = 0,0045-0,0049. Если принять, например, величину (С f(O)r которую необходимо достигнуть

0,0048, тогда, недостаток составляет.

4S

0,0048-0,0036 = 0,0012 . достижение оптимальной иитенсифи кации обеспечивается вводом интенсификатора, например, состава 3

5О .(фиг. 3) (кривая 1 — окалина, кри- вая 2 — коксик, кривая 3 — окалина + коксик 1:3, кривая 4 — окалина + кок. сик 3:1), выбор которого определен предпочтительным содержанием углеродсодержащего компонента в составе интенсификатора, обеспечивающегО не только интенсификацию, но.и регулирование химического состава.

Расчет теоретической плотности дал

7,75 г/см

Расход интенсификатора определяется bio кривой 3 (фиг. 3), равным

240 г/т, т.е. на весь 14-тонный слиток, 3360 r.

В первый момент разливки сразу . вводится, например, 7Ъ общего коли1034830 чества, т.е. 233 r. Остальную часть, раную 3125 r, вводят равномерно уменьшающимися порциями по мере заполнения изложницы с таким расчетом, чтобы полностью подать к концу заполнения изложницы. 5

Данные плотности в слитках опытной плавки и сравнительного приведены в таблице.

Опытный

Сравнительный

7,70 7,65 7,65 25

7,65 7,45 7 30 15

В отличие от сравнительного слит- ка, где не вводится интенсификатор, все слитки опытной плавки не Имеют микродефектов и при эмалировании отсутствуют слуЧаи непринятия покрытия эмалью.

Сравнительный слиток имеет микродефекты поверхности на 5В ее общей площади, главным образом, на узких гранях слитка.

Применение предлагаемого способа получения слитков кипящей стали является зффективным вследствие улучшения качества поверхности готового проката, повышения качества листа при оцинковании и эмалировании, экономии интенсификаторов, а также повеааения химической однородности при использовании различных типов интенсификаторов.

1034830

Составитель Г. Иорисоз

Редактор Н. Киштулинец Техред Т,Фанта .. ..КорректорЭ. Гкрнйи

Ю ЮЮЮ

Заказ 5718/11 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открнтий

113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д.4/5

° Ю

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4