Способ легирования стали марганцем

 

1. СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ МАРГАНЦЕМ, включающий вы. плавку , выпуск металла в ковш, подачу легирующих и продуэку металла инертным. газом, отличающийся тем, что, с целью удешевления и повышения качества стали, после выпуска металла в ковш на поверхность расплава дают малофосфористый марганецсодержащий шлак ферросплавного производства, вррстановитель и известь в количестве, обеспечивающем основносгь шлака 2,0-3,5. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что на поверхность ковша подают кислород в течение З-ЗО с.

„„SU„„104464 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3453874/22-02 (22 ) 18,06,82

:(46) 30р09.83:,Бкж. М 36 (72) А.Я.Наконечный, В.H.Ðàï÷åíêî, А.Г.Пономаренко, B,Ì.Pÿáöåâ, И„П.Донец

Н.A.Òóëèí, В,Г,Мизин, Г.С;Колганов, В.В.Казанский, А.А.Шокул, О.В.Носо ченко и В.С.Харахулах (71) Донецкий ордена Трудового Крас-. ного Знамени политехнический институт (53) 621.745 (088.8) (56 ) 1,, Еднерал Ф.П., Электрометал лургия стали и ферросплавов. М„

"Металлургия", 1977, с. 273.

2. Соколов Г.А. Внепечное рафини- рование стали. М., Металлургия", 1977, с. 151.. (54) (57) 1. СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ -.

СТАЛИ МАРГАНЦЕМ, включающий вы.плавку, выпуск металла ц ковш, подачу легирующих и продувку металла инертным, газом, отличающийся тем, что, с целью удешевления и повышения качества стали, после выпуска металла в ковш на поверхность расплава дают малофосфористый марганецсодержащий шлак ферросплавного производства, sooстановитель и известь в количестве, обеспечивающем основность шлака

2,0 -3,5.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— щ и й.с я тем, что на поверхность ковша подают кислород в течение

3- 30 с.

104 4641

l.!зобретение относится к черной метаппургии, в частности к способам легирования стали, например, марганцем.

Известен способ легирования стали, закп юча ющийся в том р что В ковш с 5

4 металлом подают пегируюшие элементы в виде ферросплавов. дпя получения марганецсодержаших, сталей необходимо подавать в ковш углеродистый ферромарганец ипи мапоуглеродистый метаппичес- !О кий марганец 1 J .

Недостатком указанного способа является то, что использование ферромарганца не поэвопяет получать сталь с низким содержанием углерода и высоким !5 содержанием марганца (например„ сталь ОЗГ4АФ). Метаппический мапоуглеродистый марганец дефицитен, дорог и плохо растворяется в металл . что приводит к удорожанию стали и возможности 20 получения неоднородного содержания марганца в различных слитках одной плавки. Затруд.кительна также подача . в ковш большого; количества ферросплавов, так как.при этом часть иэ них . 25 может не раствориться в металле.

Наиболее близким к предлагаемому цо технической сушности и попучаемому эффекту является способ легирования стали, согласно которому большинство ЗО легируюших вводят в ковш и в ковше осушествпяют продувку метаппа инертным газом !.23 .

Недостатком известного способа является отсутствие воэможности удеше- 35 вить сталь, поскольку в качестве леги-. рующих испопьзуют ферросплавы ипи чистые металлы.

Бель изобретения — удешевление и повышение качества стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пегирования стали марганцем, вкпючаюшему выплавку, выпуск металла в ковш, подачу пегируюших и продувку металла инертным газом, после выпуска металла в ковш на поверхность расппава дают мапофосфористый марганецсодержаший шлак ферросплавного производства, восстдновитепь и известь в количестве, обеспечивающем 50 основность шлака 2,0-3,5.

На поверхность ковша подают кислород в течение 3-30 с.

В качестве восстановителей можно использовать любые материалы, имеюшие 55 большее сродство к киспороду, чем мар-, ганец, например алюминий. Восстанавпиваются железо, фосфор, марганец, при необходимости можно проводить и восстановпение кремния.

В связи с тем, что используются . мапофосфористые материалы, восстановлен ие незначительного количества фосфора сушественного влияния на свойства металла не оказывает.

Известь вводят из расчета получения в ковше необходимой основности в пре- . делах 2,0 — 3,5, что облегчает усповия восстановления.

В ковше происходят реакции малотермического восстановления элементов, для ускорения начапа этих реакций. (зажигания") предлагается после подачи материапов в ковш кратковременно подать на их поверхность кислород,,. Пример. Выплавку марганецсодержашей стали марки ОЗГ4АФ проводят в 60-килограммовой основной индукционной печи.

Расплав в индукционной печи продувают кислородом до содержания углерода в металле 0,03 % и температуры

1620 С, после чего скачивают шлак и раскиспяют металл алюминием, который вводят на штанге в количестве

0,1 кг, после этого металл сливают в ковш.

При сливе под струю метаппа подают

160 r феррованадия (содержание ванадия 45%), азотированный марганец с содержанием азота 5% в количестве

250 r, 0,15 кг ферросилиция 75%, На поверхность металла в ковше дают

5 кг мапофосфористого марганецсодержа щего шпака ферросппавного производства спедуюшего химического состава

Si О g 25; МпО 65; С60 5,5;

Рео 0,2; А Е О 2,г; М О 2,3; Р 0,01, .известь! 2 5 кг; алюминий — 0,9 кг, После этого поверхность ковша обдува-! ют кислородом в течение 5 с и проводят продувку аргоном расплава и ковше через погружную фурму. Расход аргона составляет 0,6 м5/т.

Полученный металл разливают в изложницы для слитка массой 20 кг. Спитки проковывают на карты топшииой 20 мм и после термообрабобработки на них опредепяют механические свойства. Пля сравнения качества стали ОЗГ4АФ, полученной по предлагаемой технопогии и по известной схеме, проводят в идентичных условиях сравнительную плавку с вводом s ковш металлического марганца.

Полученный метапп ra кже проковывают на карты толщиной 20 мм. На опытных

3 1044641 4 и сравнительных картах определяют хи- объясняется положительным влиянием мический состав и механические свойства оставшегося после восстановления марс тали, ганца шлака, который по своему составу

В табл. 1 приведен химический coc- . напоминает синтетические шлаки для тав стали ОЗГ4АФ, рафинирования металла. Одна тонна стали

В табл. 2 приведены механические ОЗГ4АФ, выплавленная с использованием свойства стали ОЗГ4АФ. после нормали- металлического марганца, стоит 183 р/т, заиии и отпуска, а тонна стали, полученная по предлагаеСледовательно, металл, полученный мой технологии — около 168 р/r. по предлагаемой технологии, соответст- . 10 Экономический эффект при внедрении вует металлу обычной выплавки, а по изобретения при производстве 100 тыс.r пластическим свойствам несколько пре- слитков стали ОЗГ4АФ в год составит восходит сравнительный металл, что 1500 тыс,руб, 1044641 б (0 IQ

:н + t0

О. G cv о о

Фб о

) а

3о о

« »

° Ф

IO . о о

Ч о

С4 о о о о о б

Ч о

0) . о

Щ о о (О о (О 3 о

<о

»б g)

ОО оо

go о

Ф.

eÎ (Ч . о

fi с4 бО оо

104464 1 Та бли ца 2

71,0

8,2

6,6

72,0

Составитель В;Сарамутин .Редактор С,Квятковская . ТехредЖ.Кастелевич KoppeRrop С ерин

Заказ 7464/21 .Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная 4

Опытная плавка 63,5, Сравнитеаьная плавка. 64,0

65,0 20,0

: 58,0 17,5