Способ непрерывной разливки стали

 

Изобретение относится к непре- Фывной разливке стали. Целью изобретения является повышение качества стали путем снижения содержания неметаллических включений, вредных примесей и газов и повышение степени усвоения микролегирующих элементов. Способ позволяет осуществить рафинирование и микролегирование стали в промежуточном ковше и кристаллизаторе и заключается в подаче газомносителем через открытый полый стопор-инжектор порошка из химически активных шлаков с фракцией порошка 0,3-3,0 мм со скоростью ввода 4- 25 г/с при избыточном давлении газаносителя 0,25-2,5ати. 1 ил., 4 табл. е (Л о о со N) сл 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU .1303258 (5D 4 В 22 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3739881/22-02 . (22) 15.05.84 (46) 15.04.87. Бюл. ¹ 14 (71) Ждановский металлургический комбинат "Азовсталь"им. С. Орджоникидзе (72) О. В ° Носоченко, Б. Ф, Белов, В, В, Емельянов, Н, А. Овчинников, В. Г. Ленский, M. П. Лоик, С. А. Соловьев и A. И. Троцан (53) 621.746.047(088.8) (56) Патент Франции ¹ 2491364, кл. В 22 D 11/00, 1982, (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

СТАЛИ (57) Изобретение относится к непре<рывной разливке стали, Целью изобретения является повышение качества стали путем снижения содержания неметаллических включений, вредных примесей и газов и повышение степени усвоения микролегирующих элементов, Способ позволяет осуществить рафинирование и микролегирование стали в промежуточном ковше и кристаллизаторе и заключается в подаче газомносителем через открытый полый стопор-инжектор порошка из химически активных шлаков с фракцией порошка

0,3-3,0 мм со скоростью ввода 425 г/с при избыточномдавлении газа— носителя 0,25-2,5ати. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке стали.

Цель изобретения — повышение качества стали путем снижения содержания неметаллических включений, вредных примесей и газов и повышение степени усвоения микролегирующих элементов, На чертеже представлена схема осуществления способа, Способ осуществляют следующим образом.

В процессе непрерывной разливки стали металл подают в промежуточный ковш, а из него в кристаллизатор, откуда вытягивают заготовку, При этом в промежуточный ковш и в струю металла, поступающего в кристаллизатор, через полый стопор-инжектор с каналами подают рафинирующие и микролегирующие компоненты в вице газопорошковой смеси, Пример 1. Газовый инжекторстопор с шамотной пробкой и выходны" ми каналами ф 6 мм в стопорной пробке, расположенными ниже линии контакта стопорной пары. Скорость разливки 0,5 м/мин, избыточное давление в инжекторе 0,25 атм. Глубина ванны в промежуточном ковше 700 мм, Поверхность шлака в кристаллизаторе спокойная с небольшим барботированием выходящим аргоном, Брызг и выбросов нет, Пример 2. Газовый инжекторстопор с шамотной пробкой и выходными каналами Ф 6 мм в стопорной пробке, расположенными выше линии контакта стопорной пары, Скорость разливки 0,8 м/мин. Глубина ванны в промежуточном ковше 700 мм. Избыточное давление 7 5 атм. Интенсивное барботирование металла в промежуточном ковше, Пример 3, Газовый инжекторстопор с шамотной пробкой. Выходные каналы Ф 6 мм расположены выше и ниже линии контакта стопорной пары (количество каналов в верхней части больше, чем в нижней). Скорость разливки 0,8 м/мин. Избыточное давление

1,5 атм, Интенсивное барботирование металла в промежуточном ковше и слабое барботирование в кристаллизаторе, В табл. приведены данные по содержанию кальция в готовой стали и

3258 степени его усвоения в зависимости от способа обработки и расхода порошка °

Изучение макроструктуры слябов, обработанных силикокальцием, показало снижение химнеоднородности на

1 балл, осевой пористости на 1,5 балла и более развитые зоны равноосных кристаллов и разориентированных ден10 дритов, Пример 4. Обработки жидкой стали продувкой через стопор-инжектор порошкообразных химически активных элементов, В табл. 2 приведены данные при обработке жидкой стали 09Г2ФБ на ммпине непрерывного литья. заготовок (МНЛЗ) порошкообразными химически активными элементами (ХАЭ) на при20 мере металлического титана и иттрия, Максимальная степень усвоения титана в стали составляет 70,07., иттрия—

807. При больших расходах степень усвоения убывает до 607 для титана

25 и 70Ж для иттрия, Скорость разливки

0,8 м/мин.

Пример 5. Обработка жидкой стали продувкой через стопор-инжектор порошковыми твердыми шлаками, В табл. 3 приведены результаты обработки жидк:ой стали твердыми синтетическими шлаками.,Цополнительная, десульфурация стали в кристаллизаторе МНЛЗ достигает 25Х и зависит от

35 расхода твердых шлаковых смесей (ТШС) ° Скорость разливки 0,8 м/мин.

Пример . g. Обработка жидкой стали продувкой чере з стопор-инжектор шлако-металлическими смесями.

В табл. 4 показаны результаты обработки жидкой стали твердыми шлакометаллическими смесями (ШМС) . IIINC эффективнее ТСШ, так как при этом происходит дополнительное микролегирование химически активными элементами и десульфурация, Скорость разливки 0,8 м/мин.

Граничные условия для избыточного давления газа-носителя выбраны с учетом допустимой интенсивности барботирования металлического и шлакового расплавов глубиной 700-!000 мм, Размер фракций порошковых материалов оказывает существенное влияние на сопротивление магистральной системы и кинетику растворения частиц в расплаве.

03258

Таблица 1

Опытные

0,003

0,004

0,007

0,007

0,007

0,008

0,25

0,5

53

° 0,25

0,5

54

0,43

1,2

61

0,38

1,2

54

0,44

1,5

2,0 .

0,56

25 б

Сравнительные

0,004

0,003

0,006

0,008

0,007

1,2

1,2

1,5

2,0

10

1,5

3 13

Скорость транспортировки реагентов в системе соответствуют расходам порошковых материалов 0,15-0,5 кг/т, Возможно введение жидких реагентов.через инжектор-стопор в связи с тем, что температуру внутри коллектора стопорной пробки можно регулировать. В обычном варианте разливочного стопора происходит охлаждение внутренней поверхности стопора ком" прессорным воздухом. При этом температура устанавливается в пределах

600-800 С. При отсутствии такого охлаждения температура резко повышается, практически до уровня жидкой,-стали. В этих условиях создаются благоприятные условия для расплавления порошков, которые затем попадают в объем металлической ванны в жидком виде.

При опробывании способа с продувкой стали газопорошковой смесью (аргон-силикокальций) со скоростью ввода реагента 10-20 г/с и избыточным давлением аргона 0,5-2,0 ати получено увеличение степени усвоения кальция до 40-60Х и улучшение структуры непрерывнолитых слябов, Формула и з о б р е т е н и я

Способ непрерывной разливки стали, включающий рафинирование и микролегирование в промежуточном ковше

f0 и кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок путем подачи реагентов через полый стопор-инжектор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стали пу15 тем снижения содержания неметалли-ческих включений, вредных примесей и газов и повышения степени усвоения мнкролегирующих элементов, рафинирование и микролегирование производят

20 ктивными шлаками и химически активными элементами в виде газопорошковой смеси с фракцией порошка 0 51 0 мм со скоростью ввода 5-25 г/с при избыточном давлении газа-носителя 0,25-2,5 ати.

Фракция

ХАЭ

1303258

Таблица 2

Содержа- Степень ние в ста усвоения ли ХАЭ, 7 ХАЭ, 7

Массовы расход, кг/т

Скорост ввода, г/с

Давление аргона, ати (ХАЭ) 5,0 0,125, 0,009

70,О

0,25

0,5

0,026

0,036

0,010

0,030

0,375

0,625

0,125

70,0

0 5

15

2,5

60,0

0,5

5,0

0,25

0,5

0,5

),00

0,5

2,5

25,0 0,625 0,044

80

5,0

О, 1,25

0,010

0,020

1,0

0,5

1,0

1,0

0,040 80

20 О

2,5

0,50

1,0

Таблица 3

Массовый рас;, ход, кг/т

Содержание серн, 7.

Степень фракция

ТШС, мм в промков- B KpHc ше таллизадесуль" фурациир

Fa торе

Известковоглиноземистый шлак

СаО/А 12 о

1,0

0,5

0,25

5,0

0,125

1,0

2,5

1,0

0,5

5,0

0,125

1,Î

2,5

0,25

О, 125

0,5

1,0

15,0

0,375

1,0 0,5

О, 125

1,О

2,5

Состав химическии-активные элементы

Титан (метал" лический) Иттрий (металлический) Состав твердых шлаковых смесей (ТШС) .Известковофпюоритовый шлак СаО/CaF =

4,0

15,0 0,375

10,0 0,250

Давле- Скорост ние ар ввода, гона, г/с ати

15,0 0 375

25 рО О р623

10,0 0,250

20,0 0,50

25,0 0,625

10 э 0 01250

20,0 0,500

О, 008

0,008

0,008

0,008

0,008

0,008

0,008

0,,008

0,008

0,008

0,008

0,008

0,008 О,О

0,007 12,5

0,006 25,0

0,008 О,о

0,007 12,5

;0,006 25,0

0,008 0,0

0,007 )2,5

0,006 25,0

0,008 О,О

0,007 12,5

0,006 25,0.

1303258

Таблица 4

Содержание в стали, 7.

Сте" пень

Давле ние

Степень

Массовый

S нач ускон расход, кг/т вое0,5 0,25 5,0 0,125 0,0010 0,008 0,008 0,0 0,0

1,0

15,0 0,375. 0,0010 0,008 0,007 5,0 12,5

25,0 . 0,625 0,0020 0,008 0,005 10,0 37,5

2,5

0 О

1,0

Оэ50 5 вО О в125

0,0

0,008 0,008

1,0

3,0 12,5

2,5

20,0 0,500 0,0015 0,008 0,005 10,0 37,5

0,25 5,0 0,125 О

Магний-Фторид- 0,5 ная смесь

Mg/MgF = 0,56

0,008 0,008 О О

1,0 15,0 0,375 0,0005 0,008 0,007 3,0 12,5

25вО О ° 625 Оэ0010 Оэ008 Ое006 7эО 25вО

2,5

5,0 Оэ 125 О

1,0 0,5

0,008 0,008 О О

1,0

10,0 0,250 0,0005 0,008 0,007 3,0 12,5

2,5, 20 ° О 0,500 0,0010 Оэ008 0,006 7,0 25,0

Состав пыакометаллических смесей (ШМС) Кальций-флю" оритовая смесь

Са/СаР =

= 0,72

Фракция

EMC аргоиа, ати

Скорость ввода, r/ñ

10 0 0 0005 О ° 008 0,007 ния

ХАЭ, Ж десульФур ации, Ж

1303258

Роз сну

Составитель А. Попов

Техред В.Кадар Корректор Л, Заказ 124б/11 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Патай

Редактор Н, Киштулинец

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4