Способ раскисления и модифицирования стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству углеродистых и низколегированных сталей . Цель изобретения - повышение хладостойкости стали за счет уменьшения величины зерна, очищения их границ и изменения формы и размеров неметаллических включений, В способе раскисления и модифицирования стали, включающем порхцюнную присадку алюминия при выпуске нераскисленного металла в ковш, присадку кремнийи марганецсодержащих ферросплавов, титана и поверхностно-активных элементов с начала выпуска стали и до наполнения ковша на 1/5 его высоты в ковш присаживают 0,6-1,1 кг/т стали алюминия 80-90% от всего потребного .количества, после этого присаживают кремнийи марганецсодержащие ферросплавы , причем присадку их заканчивают при наполнении ковша на 1/3 его высоты, затем вводят титан в количестве 0,2-0,5 кг/т стали, поверхностно-активные элементы и заканчивают их присадку до наполнения ковша на 2/3 его высота, а затем остальной алюминий. 1 табл. (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 21 С 7 06

3CKCAR3< <<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5КЬЛИ д ТЕ a

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059619/31-02 (22) 22.04.86 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н,А.Манях, М.Л.Плеплер, Е.Ф.Долженкова, И.П.Литвиненко, Л.К,Маняк, 10.Ï.Ãàìàðíèê и А.П.Фоменко (53) 621.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 572506, кл. С 21 С 7/06, 1976.

Кондратюк А.M. и др, Комплексное раскисление и модифицирование судовой стали. — Бюллетень НТИ. Черная металлургия, 1985 вып. 4, с. 52-53, (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству углеродистых н низколегированных сталей. Цель изобретения — повышение хладостойкости стали за счет умень„„SU„„1341213 А1 шения величины зерна, очищения их границ и изменения формы и размеров неметаллических включений. В способе раскисления и модифицирования стали, включающем порционную присадку алюминия при выпуске нераскисленного металла в ковш, присадку кремний- и марганецсодержащих ферросплавов, титана и поверхностно-активных элементов с начала выпуска стали и до наполнения ковша на 1/5 его высоты в ковш присаживают 0,6-1,1 кг/т стали алюминия 80-90% от всего потребного .количества, после этого присаживают кремний- и марганецсодержащие ферросплавы, причем присадку их заканчи- с вают при наполнении ковша на 1/3 его высоты, затем вводят титан в количестве 0,2-0,5 кг/т стали, поверхностно-активные элементы и эаканчи" C вают их присадку до наполнения ковша на 2/3 его высота, а затем остальной алюминий. 1 табл, 1 34121:3

Изобретение относится к черной металлругии, а именно к производству углеродистых и низколегированных сталей.

Цель изобретения — повышение хладостойкости стали за счет уменьшения величины зерна, очищения их границ и изменения формы и размеров неметал.лических включений. 10

В способе раскисления и модифицирования слали, включающем присадку алюминия при выпуске нераскисленного металла в ковш, присадку кремний- и марганецсодержащих ферросплавов, ти- 15

TBHcl и поверхностно-активных элемеH тов, с начала выпуска стали и до наполнения ковша 1«а 1/5 его выс<>ты в ковш присаживают 0,6-1, 1 кг/т стали алюминия 80-907, от всего потребного 2(! количества, после этого присаживают кремний- и маргянецсодержащие ферросплавы, причем присадку их заканчивают при наполнегп<и ковша на 1/3 его > Г высоты, затем вводят титан в количест- - ве О,?0-0,50 кг/т ста:1и, вводят по— верхностно-активные элементы и заканчивают их присадку до наполнения ковIUB на 2/3 егo высоты, à затем остальной а:ппми«ий. 30

80-90i. от всего потребного количества алюминия необходимо ввести в металл до íl«<>:øåíèÿ ковша ня 1/5 его высоты. Это требование продиктовано, во-первых, условием, что кремний- и марганецсодержащие ферросплавы следует вводить в уж,е раскисленный металл, При этом в металле не образуются крупные силикатные включения, которые охрупчивают металл„ о .обе««<> 401 при отрицатель«ых температурах. Бовторых, процесс с.øL<à металла в ковш ограничен во времени, а до 1«>:«<ог< заполнения к <>в пга «еобходимо ввести остальн<.1е добавки и 11оверхност«а-ак- 48 тивные элементы и обеспечи гь их равно— мерное распределение по объему ковша.

Введение а>паминия менее 807 от всего потребного количества I

Введе«ие алюминия более 90 : не обеспечит достаточного ряск>п:ле111<я пшака остальным я п>ми«нем, Введение алюминия менее О,бО кг/". стали не обеспечивает достаточной степени рад>«11«ровяния стали от азо", 1 перед присялкой титана, Вв еде«ие;1;<ю миния более 1, 10 кг/т стали непелес ообразно, т.к. в этом случае нарушается режим разливки стали из-за зарастания каналов сталеразливочных стаканов, Ввод кремний- и марганецсодержащих ферросплавов необходимо заканчивать при наполнении ковша на 1/3 его высоты, чтобы обеспечить равномерное распределение в металле по высоте ковша как кремния и марганца, так и титана и поверхностно-активных элементов, Титан вводят после присадки кремний- и марганецсодержащих элементов одной порцией, т,к, присадка титана под шлак неээфективна и приводит только к увеличению его расхода.

Введение титана менее 0,2 кг/т стали не обеспечивает получения необходимого количества мелкодисперсных нитридов титана и, следовательно, необходимого умены<1ения размера зерна.

Введение титана более 0 5 кг/т стали нецелесооб>разно, так как при этом может происходить укрупнение нитридов титана, что приводит к охрупчиванию метялла. Кроме того, увеличение количества вводимого титана приводит к повышению себестоимо< ти стали.

Для очищения границ зерен и изме«ения формы и размеров неметаллических включений в жидкий металл необходимо вводить поверхностно-активные .лементн. Введение их необходимо заканчивать до наполнения ковша на 2/3

«".> высоты. В этом случае обеспечив.iåòñ>< равномерное распределение их

<>бъеме металла, снижается угар за счет .п><яка, !!ос:1е введения поверхностно-актив«ых элементов для раскисления попадаемэ1<. в ковш печного шлака вводят ос1-.! >«<;«,.:«я алюминий, !!оверхностно-активные элементы, в ч1стности бор и кал1ций, при крис<яллизации располагаются на поверхности растущих дендритов, тормозят их рост и увеличивают количество металла, кристаллизующегося в междендрит«ых пространствах, Микронеоднородность слитка при этом снижается. Каль—

1«.й, являясь сильным десульфуратором ряскислителем, способствует очище11«п> стали от оксидных и сульфидных вк>>юче<п<й, При этом образуются глобулярные оксисульфидкч<е включения, voò<>ð14å не являются сильными конпент1341213 с количеством раскислителей и модификаторов по предлагаемому способу, а порядок ввода — по известному.

Как видно из таблицы, производство стали с предлагаемой последовательностью ввода раскислителей и модификаторов в указанных количествах приводит к повышению значений ударной вязкости в 2,6-3,1 раза (плавки У l—5).

Введение раскислителей в предлагаемой последовательности но в коли-! честве большем или меньшем предлагае15 мого Йе приводит к желаемому результату (плавки М 6-8).

Введение раскислителей и модификаторов в количествах, соответствующих предлагаемому способу, но в извест20 Н0М порядке также не способствует повышению ударной вязкости (плавки 10). раторами напряжений в отличие от обычных остроугольных оксидных включений. Бор, адсорбируясь на поверхности неметаллических включений преФ пятствует их коагуляции. Размеры включений при этом уменьшаются, они практически не оказывают влияния на характер разрушения стали. Кроме того, в твердой фазе бор и кальций, располагаясь по границам зерен, вытесняют другие примеси в объеме зерна и тем самым очищают их границы, Все это приводит к повышению хладостойкости стали. Возможно также использование в качестве поверхностноактивных элементов бария, церия и др °

Пример. Лабораторные плавки стали 09Г2 проводили в индукционной печи с емкости тигля 60 кг. Металл разливали в слитки массой 30 кг. При выпуске нераскисленного металла с начала выпуска стали и до наполнения ковша на 1/5 его высоты в ковш приса- 26 живали алюминий в количестве 0,6l,l кг/т стали, что составляло 8090Х от общего количества алюминия.

Затем в ковш давали кремний- и марганецсодержащие ферросплавы вплоть до 30 наполнения его на 1/3 его высоты.

После этого вводили титан в количестве 0,2-0,5 кг/т стали, после чего вводили поверхностно-активные элементы — бор в количестве 0,04-0,06 кг/т З5 стали или кальций в количестве 0>150,20 кг/т. При совместном использовании в качестве поверхностно-активных элементов бора и кальция их вводили в суммарном количестве 0,07-0,12 кг/т 40 при отношении кальция к бору 1,5 — 3,5.

Слитки прокатывали на полосу сечением 12х100 мм, из.которой изготовляли поперечные ударные образцы. Рас- 4g ход присадок и значения ударной вязкости приведены в таблице. Плавки

11 - 1-8 раскислены по предлагаемому способу, У 9 — no известному, М 10

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ раскисления и модифицирования стали, включающий порционную присадку алюминия при выпуске нераскисленного металла в ковш, присадку кремний- и марганецсодержащих ферросплавов, титана и поверхностно-активных элементов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения хладостойкости стали за счет уменьшения величины зерна, очищения их границ и изменения формы и размеров неметаллических включений, с начала выпуска ст ли и до наполнения ковша íà I/5 его высоты в ковш присаживают 0,61,1 кг/т стали алюминия 80-90Х от всего потребного количества, после этого присаживают кремний и марганецсодержащие ферросплавы, причем присадку их заканчивают при наполнении ковша на 1/3 его высоты, затем вводят титан в количестве 0,2-0,5 кг/т стали, поверхностно-активные элементы и заканчивают их присадку до наполнения ковша на 2/3 его высоты, а затем остальной алюминий.

5 1341213 е

Расход раскислителей и поверхностно-активных элементов и значения ударной вязкости стали 09Г2

Суммарный расход присадок, кг/т

ПлавПримечания ка, Я

Алыми — Титан Бор Кальций ний

О,б

2 0,8

115

«

3 1,0

110

Оэ2

0 15

0,4

0,20

Сталь плохо разливалась

28

Сталь плохо разливалась

0,20

0 5

33

1э1

Составитель А.Минаев

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Редактор М.Циткина

Заказ 4402/31

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, M-35, Раушская наб«э д. 4/5

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

4 1,1

5 1,3

6 1,0

7 1,0

8 0,5

9 0,45

0,4 0 05

0 5 0,04

0;4 0,05

Оэ 1 Оэ03 Оэ08

0,6 0,04

0 5 0,04

0,3 0,05

Ударная вязкость

КС-20

Дж/см