Способ обработки расплава

 

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()) 4 В 22 0 27/20 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2)) 4092805/23-02 (22) 10.07.86 (46) 23.12.88. Бюл. ))i 47 (71) Ждановский металлургический комбинат им. Ильича (72) А.M.Îâñÿííèêîâ, З.И.Харина, Г.3. Гизатулин, 3.И.Коршунова, В.П.Захарова, И.Н.Колчанов, Е.М.Маль. цев, С.П. Терзиян, А.И. Волков °

Д.И.Ярославский, В. С.Кривоклуб, В, Б. Евтушенко и Н.М. Переворочаев (53) 621.746.58:621.746.393 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 418530, кл. С 21 С 7/06 ° 1973.

Трубин К.Г. и Ойкс Г.Н Металлургия стали. - N. Металлургия, 1964, с. 266. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА ,(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к произ„„SU„„1445852 А1 водству стальных литых заготовок для последующей глубокой и сверхглубокой вытяжки. Цель изобретения — повышение выхода годного за счет снижения количества неметаллических продуктов раскисления в слитке. В предложенном способе решена задача химического закупоривания слитка кипящей стали последовательным введением

/ на зеркало расплава раскислителей в виде ферротитана, а затем — ферросилиция. Глубина проникновения продуктов раскисления существенно уменьшена. Ферротитан вводят иэ расчета

0,007 — 0,01% Ti, а ферросилиция

0,04-0,045% Si на 1 т металла. Пер- а вый вводят через 1,6-2,0 мин после окончания заливки, а второй — через

0 2-0,3 мин после окончания ввода ферротитана. 1 табл.

1445852

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стальных литых заготовок для последующей глубокой и сверхглубокой вытяжки.

Цель изобретения — повышение выхода годного за счет снижения количества неметаллических продуктов раскисления в слитке.

На зеркало расплава раскислители вводят в виде ферротитана, а эатемв виде ферросилиция из расчета введения Yi в количестве 0,007-$,01%, а кремния 0,04-0,045% на 1 т расплава.

Ввод Ферротитана после наполнения изложницы за счет его высокой раскислительной способности обеспечивает резкое снижение интенсивности кипения металла в изложнице, а сле" довательно, и конвективных потоков металла вызываемых кипением. Последующий ввод ферросилиция на зеркало металла, н объеме которого отсутству.с ют конвективные потоки, приводит к р аскислению только поверхностного слоя металла и химическому закупориванию слитка. Верхняя часть слитка, содержащая спокойный металл и большое количество немет аллических включений — продуктов раскисления, впоследствии удаляется в виде головной обреэи, а вся масса годной стали практически не содержит продуктов раскисления. Предлагаемый способ обработки расплава обеспечивает химическое закупоривание кипящей стали и концентрирование неметаллических включений в головной части слитка, что практически полностью предотвращает загрязнения тела слитка продуктами раскисления.

В предлагаемом способе задача химического закупоривания слитка решается в два этапа. На первом с помощью ферротитана, на втором с помощью ферросилиция. Соотношение между этими процессами, оцениваемое по интенсивности конвективнйх потоков первого 90-95%, второго 5-10%.

При вводе ферротитана ранее чем через 1,6 мин после наполнения изложницы повышается угар титана, и соответственно, увеличивается содержание в стали неметаллических включений.

При вводе ферротитана позднее чем через 2,0 мин после заполнения изложницы не снижается интенсивность конвективных потоков вследствие недостаточного усвоения титана, при

5 этом при последующем вводе ферросилиция возможно era затягивание в металл и повышение содержания неметаллических включений.

При массе ферротитана не менее

0,007% на 1 т стали не достигается эффект снижения интенсивности конвек тивного перемешивания металла. При этом часть ферросилиция, вводимого после ферротитана, увлекается в объеме металла, что приводит к загрязнению стали силикатными неметаллическими включениями °

При массе ферротитана более 0,01% на 1 т.,стали происходит загрязнение металла оксидом титана.

При вводе ферросилиция ранее чем через 0,2 мин после ввода ферротитана процесс кипения не успевает прекратиться, что приводит к затягиванию ферросилиция в объем металла и повышению содержания неметаллических включений. При вводе ферросилиция позднее чем через 0,3 мин после присадки ферротитана повышается угар последнего за счет окисления металла атмосферным кислородом, сопровождающийся повышением содержания в стали неметаллических включений.

При вводе менее 0,04Х на 1 т ферросилиция не происходит химического закупоривания стали, а при расходе более 0,45% на 1 т не обеспечивается его полное усвоение, в обоих случаях содержание неметаллических включений возрастает.

Пример. При разливке стали иэ

480-тонного ковша в уширенные книзу изложницы на поверхность зеркала металла в изложнице через определенный интервал времени после ее наполнения вводят ?0% ферротитана, а после выдержки металла присаживают 65Х ферросилиция. Расходн раскислителей и интервалы времени варьируют в широких пределах. Каждый из 20 отлитых слитков обрабатывают по индивидуальной технологии (с индивидуальными режимными параметрами предлагаемого способа). Кроме того, один слиток, обрабатывают в соответствии с известной технологией. Иэ середины раската каждого слитка отбирают пробы металла, в которых методом растворения опреде1445852 ляют содержание неметаллических включений.

Содержание неметаллических включений в середине слитка,, 0,15- 0,019 0,020-0,029 0,030-0,039 0,040-0,049 0,050 и б олее

Выход стали для глубокой вытяжки, /

60

100

Высокая теплоемкость и скрытая теплота плавления ферротитана приводят к снижению температуры верхних. горизонтов металла,в этих условиях ввод ферросилиция решает задачу окончательного, т.е. глубокого раскисления верхней части слитка, а переохлаждение расплава и отсутствие конвективных потоков позволяют локализовать металл загрязненный включе".. ниями (снликатами) в верхней части слитка, которая впоследствии удапяется с головной обрезью (3-4Х металла) .

Ввод 70/ ферротитана через 1,52,0 мин после наполнения металлом изложницы способствует более равномерному распределению неметалличес- ких включений в объемах слитков мас" сой 18,3-19,2 т. Увеличение продолжительности кипения до 5-7 мин и более приводит к образованию на поверхности металла "корки" шлака, состоящей иэ окислов Fe MnO и SiO, которая затрудняет химзакупорку головной части слитка, уменьшает усвояемость ферротитана и приводит к росту количества слитков с неудовлетворительной поверхностью (ровные, вогнутые, наплывы более 100 мм), а это влечет эа собой увеличение головной обрези на слябинге, росту брака . по расслоению.

Глубина проникновения титана в металл составляет 7-10, в то время как алюминий и кремний проникают в объеме металла на глубину 17-32X °

Максимальная ликвация титана находится на высоте 4 от головы и составляет 0,12-0,15 . и практически вырезается на слябинге при пореэке раскатов.

На остальных горизонтах 5 и более содержание титана не превышает 0,003-0,007 . Алюминий и кремРезультаты опытной плавки приве:дены в таблице.

15 ний ликвируют на глубину 13-27Х и содержание последних на горизонтах

l3 составляет соответственно 0,05 и

0,08, а на горизонтах 20X — 0,02 и 0,04 и практически выходит за пре20 делы требований ГОСТ 9045-80 и 404181.

Последовательный ввод ферротитана и ферросилиция исключает проникно25 вение и кремния в тело слитка. Максимальное содержание кремния обнаружено на глубине З от головной кромки раската 0,17Х и весь этот метапл вы/ резается и уходит в обрезь.

При реапизации предлагаемого способа с установленными значениями параметров достигается увеличение выхода стали годной для глубокой и весьма глубокой вытяжки.

3 Формула изобретения

Способ обработки расппавов преимущественно при изготовлении массивных слитков из кипящей стали для носледу40

0 ющей глубокой и сверхглубокой вытяж:ки, включающий введение на эеркапо

) I расплава раздельно раскислителей, содержащих кремний и титан со45 ответственно, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения выхода годного за счет снижения ко" личества неметаллических продуктов раскисления в слитке, раскислители на зеркало расплава вводят в виде

5L,, ферротитана, а затем - в виде ферросилиция, из расчета введения титана в количестве 0,007...0 ° OIX ° а кремния 0,04...0,045Х на 1 т расплава,55 причем первый раскислитель вводят через 1,6...2,0 мин после окончания заливки расплава, второй — через

0,2...0,3 мин после окончания ввода первого,раскислнтеля.