Способ раскисления,модифицирования и легирования стали

 

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ, МОДИФИIPPOBAHHH И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, включающнй введение раскисляющих, модифИ1ифу8 )1Х и легирующих добавок в ковш до клпуска в него стали из печи, отличающийся тем,что,с цепью снижения расхода вводимых добавок и стабильности химического состава стали, в ковше нагревают добавки до расплавления наиболее легкоплавкого компонента, а после его затвердевания производят вьшуск стали в ковш.

6В 033

4(51) С 21 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

::1

I н аатоюсномм свидатвъстви й)СУДАРСТЩННЬЮ ИОМИ %Т СССР

jW W5%IONt (21) 3637720/22-02 (22) 29.08.83 (46) 23,.01.85.Имя. И 3 (72) Г.Н.Косых, А.Н.Подуст и Н.В.Артемьев (53) 669.. 183,218. Мб(088.8) (56) 1. Мэойений В.И., и др. Иеталлургмя стали. М., "Металлургия", 1973, с. 98.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 212300, кл. С 21 С .7/06, 1968. (54)(57} СПОСОВ РАСКИСЛКНИЯ, МОДИЭИЦИРОВАНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, включающий введение раскисляющих, моди4 ицифушщих и легирующих добавок в ковш до выпуска в него стали из печи, „отличающийся тем,что, с целью сникения расхода вводимых добавок и повышения стабильности химического состава стали, в ковше нагревают добавки до расплавления. наиболее легкоплавкого компонента, а после его затвердеваиия производят выпуск стали в ковш.

1 1135

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к раскислению стали алюминием и алюминием совместно с другими раскислителями в ковше, и может быть использовано при модифицировании и легировании стали в ковше одновременно с ее раскислением.

Известен способ раскисления, модифицирования и легирования стали, по которому раскислители и другие спла- lO вы присаживают в ковш кусками, в расплавленном состоянии или в виде брикетов f1j .

Недостатком способа является значительный угар присаживаемых добавок. (5

Наиболее блйзкии по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ раскисления, модифицирования и легирования стали, включающий введение раскисляю- 20 щих, модифицирующих и легирующих добавок в ковш до выпуска в него стали по лечи. Известный способ широко применяется в литейных цехах машиностроительных заводов при массовом произ- 25 водстве стали (2j .

Известный способ прост в осуществлении, однако его существенным недостатком является значительный угар раскислителей. Кроме того, введение в ковш недостаточно нагретых ферросплавов, особенно легкоплавких, в виде крупных кусков приводит к образованию на их поверхности намерзшего слоя металла что затрудняет диффуз 35 иое растворение, удлиняет время расплавления, так как при нагреве ферросплавов до температуры жидкой стали дополнительно затрачивается тепло на скрытую теплоту плавления сплава.

Это приводит в конечном итоге к неравномерности химического состава металла в ковше. С другой стороны, использование мелкой фракции этихматериалов вызывает явление запутывания мелких кусков в шлаке, их всплывание в пограничный слой металлшлак, повышает угар и приводит к обогащению верхних-слоев металла в ковше легирующими элементами, 50

Целью изобретения является сниженйе расхода вводимых добавок и повышвние стабильности химического состава стали. . Поставленная цель достигается тем 55 что согласно способу раскисления, модифицирования и легирования стали, включающему введение раскисляющих, 769 2 модифицирующих и легирующих добавок в ковш до выпуска в него стали из печи, в ковше нагревают добавки до расплавления наиболее легкоплавкого компонента, а после его затвердевания производят выпуск стали в ковш.

Расплавление может осуществляться при помощи газовой или мазутной горелки, например, той же что используется для разогрева ковша перед выпуском стали иэ печи. Для этого горелку размещают над ковшои, установленным в вертикальном положении.

После расплавления хотя бы одного из наиболее легкоплавких компонентов добавки, например алюминия, и его затвердевания происходит прочное схватывание затвердевшего металла с футеровкой ковша. Это предотвращает всплывание раскислителей и других сплавов в процессе заполнения ковша металлом и их ошлаковывание, что снижает угар. После затвердевания алюминия образуется конгломерат, где в массе затвердевшего алюминия находятся включения более тугоплавких компонентов добавки. Растекание алюминия по дну ковша при расплавлении обеспечивает после его затвердевания большую площадь контакта с жидкой сталью нри выпуске ее в ковш и максимально быстрое расплавление раскислителей и других сплавов. Часто применяемое, помимо алюминия, дополнительное раскисление и модифицирование стали силикокальцием, силикобарием, редкоземельными металлами, комплексными лигатурами и т.п. при предлагаемом способе их ввода в сталь обеспечивает снижение их расхода, так как снижает нх угар. Кроме того, при этом в большей степени достигает,ся комплексность раскисления стали, ! что повышает эффективность способа.

При модифицировании, легировании или доводке химического состава стали в ковше использование предлагаеФ мого способа дает следующие преимущества: затрудняется быстрое всплывание мелкой фракции легирующих материалов в пограничный слой металл— шлак; легирование стали в ковше с одновременным раскислением ее .уменьшает количество отклонений по химическому составу верхних слоев металла в ковше. Это дает возможность использовать для легирования стали в ковше и доводки ее по химическому

3 1135 составу более мелкую фракцию легирующих материалов, обеспечивает их быстрое расплавление и равномерное распределение по объему металла. Таким образом, повышается коэффициент усвоения легнрующих элементов. Предлагаемый способ раскисления, модифицирования и легирования позволяет- также совмещать подготовку материалов к раскислению стали и их подогрев. щ

Эффект повышается, если ковш. после затвердевания в нем расплава сразу подавать на разливку.

Hp и м е р. Сравнение предлагаемого способа раскис. ения, иодифициро- tS вания и легирования стали с известным проводят при обработке стали 20 Л, выплавляемой в 12-тонных электродуговых печах. По известному способу алюминий в виде чешуек подают на дно ковша до начала. выпуска стали в ковш.

Расход алюминия .составляет .3,6 кг/т стали. -Дпя дополнительного раскисления и иодифицирования- стали ее обрабатывают кальцийбарийсодержащей ли- д гатурой в количестве 3,0 кг/т. Кроме того, в ковш присажнвают кусковый . ферромарганец крупностью 10-60 мм иэ расчета. дополнительного легирования стали марганцем- в ковше на 0,2Х.

По предлагаемому способу раскисле ния,.модифицирования и легирования ,.стали алюминий в виде чешуек и лигатуру с размером кусков, как и по известноиу способу (30-70 мм) помеУ

35 щают на дно ковша. Алюминий подают в количестве 1,6 кг/т стали, лигатуру — 2,0 кг/т. ферромарганец подают в том же количестве,. что н по известному способу, и в том же виде.. Затем алюминий расплавляют мазутной горелкой, в результате чего после его затвердевания на дне ковша образовывается конгломерат алюминия. с включенияии лигатуры и ферромарганца. Пос769 Ь ле затвердевания алюминия ковш подают для выпуска в него стали из печи.

С использованием каждого способа проводят по 5 плавок. Результаты приведены в таблице.

Эффективность усвоения алюминия во всех плавках оценивают определяя остаточное его содержание в стали, а эффективность дополнительного раскисления стали кальцийбарийсодержащей лигатурой — определяя содержание кислорода в ста ли методом вакуумплавления..Стабильность химического состава стали по высоте ковша оценивают определяя содержание марганца в пробах металла, отобранных в середине и в конце разливки стали из ковша.

При испапьзовании предлагаемого способа раскисления, иоднфицирования и легирования стали по сравнению е известиыи расход алюминия уменьшается с 3,6 до 1,6 кг/т стали, т.е. в .2,5 раза, а лигатуры. — с 3,0 до 2,0 кг/т стали, т.е. в 1,5 раза. Прн этом наблюдается. уиеньшенне неравномернос-. ти распределения марганца о высоте ковша. В верхних слоях (последние порции металла рн разливке) содержание марганца .при.использовании предлагаемого способа. увеличивается в среднеи ка 0,05Х, а по известному способу — на О, 15Х. Таким образом, в последнем случае-металл имеет большую химическую неоднородность.

Из приведенных данных следует также, что при раскислении стали сравниваемыми способаии среднее содержание в стали кислорода -и остаточного аяю миния приблизительно одинаково. Это: указывает на равную эффективность сравниваемых способов в раскисленкн стали при фактическом. среднеи расходе раскислителей-для каждого способа.

1!35769

0,049

0,071

0,052

0,056

0 1040

0,054

0,083

0,038

0,040

0,052

0,069

0,056

0,06

0,04

0,04

1,6

2,0

0 05

0,10

0,06

0,08 5

0,01

0,08

0 058

0 05

Среднее,значение

6 Известнь1й

0,01

0,15

0,18

0,09

О. 21

3,6

3,0

0,10

0,06

0,11

0,02

0,09,10

0,056

0 15

Среднее значение

Заказ 10247/17 Тиран 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óìrîðîä, ул.Проектная, 4

Составитель К.Сорокин

Редактор Н. Егорова Техред 3. Палий Корректор В Синицкая