Способ получения стали

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ, включающий завалку шихтовых материалов и флюсующих добавок, расплавление шихты, раф1ширование, предварительное раскисление ферромарганцем и окончательное раскисление с использованием алюминия, и модифицирование сплавом кальция с редкоземельными металлами, отличающийся тем, что, с целью повышения хладностойкости и коррозионной стойкости стали, окончательное раскисление металла проводят при циркуляционном вакуумщзовашш поэтапно: вначале углеродом в процесзсе вакуумирования в течение 2,0-2,5-кратной шфкулящии, затем в течение 1,0-1,8 кратной циркуляции равномерно присаживают алюминий в вакуумную камеру в количестве О,4-О,9 кг/т порциями по 5-8 кг, после чего в течение 1,0-1,51фатной шфкупяции совместно вводят в вгису гмную камеру алюминий в количестве (g О,2-0,5 кг/т и сплав кальция с редко (Л земельными металлами до получения в металле их суммарного содержания О,О02-0,01% и за 3-4 мин до конца обработки подают ферросилиций.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,SU„„104 3 0

g g С 21 7/ 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ?,.?

k ABTopckoMv свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITVO (21) 3389861/22-02 (22) 29.01.82 (46) 07.10.83. Бюл. N. 37 (72) С. С. Бакума, А. А. Ежов, А. Ф. Вишкарев, М. P. Меньшиков.

Юь И Рубенчик, И. И. Аншелес, Ю М. Крут и М. М. Кудрявцев" (53) 669.046.517 (088.8) (56) 1, Сборник технологических инструкций по производству сталей в электросталеплавильном цехе. Волгоградский завод "Красный Октябрь", 11/65, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

М 643540, кл. С 21 С 7/10, 1977. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ, включающий завалку шихтовых материалов и флюсующих добавок, расплавление шихты, рафинирование, предварительное раскисление ферромарганцем и окончательное раскисление с исполыэованием алюминия, и модифицирдвание сплавом калыци с редкоземельными металлами, отличающийся тем, что, с целью повышения хладностойкости и коррозионной стойкости стали, окончателен ное раскисление металла проводят при циркуляционном вакуумировании поэтапно: вначале углеродом в процессе вакуумирования в течение 2,0-2,5-кратной циркуляции, затем в течение 1,0-1,8кратной циркуляции равномерно присаживают алюминий в вакуумную камеру в количестве 0,4-0,9 кг/т порциями по

5-8 кг, после чего в течение 1,0-1,5кратной циркуляции совместно вводят в вакуумную камеру алюминий в количестве

0,2-0,5 кг/т и сплав кальция с редкоземельными металлами до получения в металле их суммарного содержания

0,002-0,01% и за 3-4 мин до конца обработки подают ферроситпший.

300 2 нием алюминия и модифицирование сплавом кальция с редкоземельными металлами, окончательное раскисление металла проводят при циркуляционном вакуумировании поэтапно: вначале углеродом в процессе вакуумирования в течение

2,0-2,5-кратной циркуляции> затем в течение 1,0-1,8-кратной циркуляции равномерно присаживают алюминий в вакуумную камеру в количестве 0,4-0,9 кг/т порциями по 5-8 кг, после чего в течение 1,0-1,5-кратной циркуляции совмесч но вводят в. вакуумную камеру алюминий в количестве 0,2-0,5 кг/т и сплав кальция с редкоземельными металлами до получения в металле их суммарного содержания 0,002-0,010% и за 3-4 мин до конца обработки подают ферросилиций.

Длительность раскисления металла углеродом под вакуумом в течение

2,0-2, 5-кратной циркуляции необходима для стабильного снижения окисленности металла до содержания 0,008-0,010 кислорода. Меньшая длительность вакуумирования не позволяет достичь указанных пределов. Увеличение длительности свыше 2,5-кратной циркуляции не приводит к дальнейшему снижению кислорода. Присадка алюминия в количестве 0,4-0,9 кг/т обеспечивает снижение содержания кислорода в металле до 0,003-0,005%. Уменьшение количества присаживаемого алюминия не позе воляет раскислять металл до указанных пределов, а увеличение расхода свыше 0,9 кг/т не приводит к снижению содержания кислорода. Количество алюминия одноразовой присадки 5-8 кг позво. ляет равномерно раскислять и усреднять алюминий в циркулирующей порции металла по ходу обработки. При содержании алюминия в порционной присадке менее 5 кг не достигается необходимая раскисленность циркулирующего металла. При увеличении порции алюминия свыше 9 кг не достигается равномерности распределения алюминия в объеме ковша. Длительность периода раскисления металла алюминием, соответствующая 1,0-0,8-кратной циркуляции позволяет ввести равномерно все его количество в металл. При меньшей длительности нет воэможности ввести равномерно весь алюминий. При большей длительности затягивается время обработки беэ получения заметного эффекта по удале-! нию кислорода. Содержание кислорода на уровне 0,003-0,005% обеспечивает

I 1046

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве в комплексе с установками циркуляционного вакуумирования для получения хладностойкого и коррозионностойкого металла, используемого для изготовления химической аппаратуры, работающей в агрессивных средах при отрицательных температурах 10

Известен способ выплавки нержавеющей хладностойкой хро моникель молибденовой стели Х1ВН1ОТ, включающий завелку лома, присадку шлакообразующих в элект рог ь, плавление шихты, проведение 15 окы лительного и восстановительного периодов, легирование и раскисление металла в печи и во время выпуска в ковше(1).

Недостатком данного способа являются высокая себестоимость тонны готовой 20 стали (до 500 рублей) и соответственно высокая стоимость химической аппаратуры, изготовленной из этого металла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемым ре- 25 эультатам является способ получения стали, включающий завалку шихтовых материалов и флюсующих добавок, расплавление шихты, рафинирование, предварительное раскисление ферромарганцем и щ окончательное раскисление с использова щем алюминия и модифицирование сплавом кальция с редкоземельными металлами 2 .

Недостатком известного устройства является высокая и нестабильная окисленность металла к моменту его окончательного раскисления в ковше алюминием, что должно приводить к образованию большого количества включений глинозема, отрицательно влияющих на механические свойства стали. Микролегирование сплавом во время разливки в условиях вторичного окисления металла не позволяет в полной мере использовать эффект модифицирования иэза нерегулируемого угара указанных выше элеме тов и загрязнения металла включениями кальция, РЗМ и иттрия.

11елью изобретения является повышение хладостойкости и корроэионной стойкости стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стали, включающему завалку шихтовых материалов и флюсующих добавок, расплавление шихты, рафинирование, предварительное раскисление ферромарганцем и окончательное раскисление с испольэоваСоставитель Г. Прусс

Техред B.oàëåêoðåé КоРРектоР О. Билак

Редактор T. Киселева

Заказ 7666/25 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1046 практически полное усвоение вводимых, после раскисления алюминия, кальция и P3N. Модифицирование расплава в течение 1,0-1,5-кратной циркуляции обеспечивает равномерное распределение вводимых элементов в объеме металла. Увеличен;;е этого периода свыше 1,5-кратной циркуляции приводит к затягиванию процесса вакуумирования. Пределы содержания модифицирующих элементов и алюми» 1О ния обеспечивают наиболее оптимальные спужебные и пластические свойства стали. Ввод ферросилиция в металл менее, чем за 3 мин до конца обработки не по-зволит равномерно усреднить его в объеме металла. Вакуумирование свыше

4 мин не приводит к заметному эффекту по. удалению включений из металла и увеличивает длительность обработки.

Пример.. В 110тонной мартенов- рц ской печи выплавляют сталь 20. Предварительное раскисление в печи производят только ферромарганцем на марочное содержание марганца. После выпуска плавки ковш с металлом подают на установку 25 циркуляционного вакуумирования. Через

7 мин от начала вакуумирования иэ бункера, установленного на камере, начинают присадку алюминия в количестве 66 кг порциями по 5 кг в течение 3 мин. Экс- 30 периментальные данные показывают, что вводимый алюминий практически полнос.тью взаимодействует с растворенным кислородом с образов ни м окислов А0 0, которые хорошо удаляются при циркуля300 4 ционном вакуумировании. Содержание кислорода после раскисления металла алюминием снижается до 0,0045.%ь Ввод модифицирующих присадок совместно с алюминием в количестве соответственно

1,5 кг/т и 0,4 кг/т в течение 4 мин позволяет получить равномерное их распределение в объеме металла. на 15 минуте вакуумирования в металл вводят

75% ферросилиций на среднее марочное содержание и через 4 мин процесс обработки металла заканчивают. Хладностойкость стали определяют методом сериальных ударных испытаний при температурах от +20 до -70 С на пробах, вырезанных иэ катанного металла.

Корроэионную стойкость оценивают методом определения времени разрушения образцов под различной нагрузкой в сероводородной среде. Ппя сравнения оценивают результаты испытания стали 20, выплавленной обычным способом.

Результаты испытаний показывают, что предлагаемый способ позволяет существенно увеличить хладностойкость углеродистой стали и стойкость ее в активных средах. Использование этой стали в нефтехимической промышленности для изготовления химических аппаратов, работающих при пониженных температурах, позволит частично высвободить дорогостоящие и дефицитные нержавеющие стали типа Х18Н10Т с экономическим эффектом 300-400 руб/т