Способ раскисления стали с содержанием кремния до 1,4 мас.%

 

Изобретение относится к горной металлургии , конкретно к производству спокойной стали. Цель изобретения - повышение стойкости преимущественно ковшей с основной футеровкой,степени и стабильности усвоения кремния, титана и серы. Металл сливают из печи с температурой ниже температуры выпуска на величину, определяемую по формуле А Т , где К 1,9-2,2 - эмпирический, коэффициент; Si - марочное содержание кремния в стали, мас.%; Са - содержание кальция в силикокальций, мас.%. Раскисление алюминием проводят одновременно с вводом марганца от начала выпуска до наполнения 2/5 ковша , а затем одновременно с вводом сияикокальция, содержащего более 55 мас.% кремния,в количестве 3-20 кг/т до наполнения 2/3 ковша. 1 табл С/ с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 21 С 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726355/02 (22) 15.05,89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И.Н.Зигало, Ю.Н.Грищенко, Ю.А.Павленко, В.М.Кимстач, В.Б.Левитан; А.С.Рязанов, B.Ô.Ñîáîëåâ, А.И,Багрий и С.С.Бродский (53) 669.187.25(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1135771,Iкл. С 21 С 7/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1294839, кл. С 21 С 7/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

hh 876730, кл. С 21 С 5/52, 1981. (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ КРЕМНИЯ ДО 1,4 МАС.%

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству спокойной стали.

Цель изобретения — повышение стойкости и реимуществе н но ковшей с основной футеровкой, степени и стабильности усвоения кремния, титана и серы.

Сущность способа заключается в следующем.

Повышение стойкости основной футеровки ковшей достигается за счет снижения температуры металла на выпуске из сталеплавильного агрегата перед раскислением, что йозволяет избежать перегрева в результате обработки сил ико кальцием, и умен ьшения доли окиси кремния в ковшевом шлаке из-за повышения степени усвоения крем,, Ы„„1691402 А1 (57) Изобретение относится к горной металлургии, конкретно к производству спокойной стали. Цель изобретения — повышение стойкости преимущественно ковшей с основной футеровкой, степени и стабильности усвоения кремния, титана и серы. Металл сливают иэ печи с температурой ниже температуры выпуска на величину, определяемую по формуле ЛТ = К.(SI) (Са), где К =

1,9 — 2,2 — эмпирический коэффициент; (Si)— марочное содержание кремния в стали, мас.%; (Са} — содержание кальция в силико-. кальций, мас.g. Раскисление алюминием проводят одновременно с вводом марганца от начала выпуска до наполнения 2/5 ковша, а затем одновременно с вводом силикокальция, содержащего более 55 мас,% кремния.,в количестве 3-20 кг/т до наполнения 2/3 ковша. 1 табл. ния и применения для предварительного раскисления малокремнистых марганецсодержащих ферросплавов.

Повышение степени и стабильности усвоения кремния и микролегирующих (титана и серы) достигается эа счет введения кремния только в виде силикокальция в глубоко раскисленный марганцем и алюминием металл в присутствии алюминия и кальция, имеющих большее сродство к кислороду, Поэтому при одновременном вводе в жидкий металл алюминия, кальция, кремния и микролегирующих алюминий и кальций осуществляют физико-химическую защиту от окисления кремния и микролегирующих, стабилизируя и повышая степень их усвоения. 691402

Улучшение разливаемости стали достигается обработкой ее кальцием, Последний как поверхностно-активный элемент воздействует на физические свойства жидкого расплава, значительно улучшая его жидкотекучесть, что особенно важно при применении в составе микролегирующих редкоземельных элементов, обладающих способностью реагировать с огнеупорами, снижая разливаемость стали.

Повышение обрабатываемости металла резанием достигается за счет обработки жидкого расплава кальцием, Присадки кальция в раскисленную марганцем и алюминием сталь способствуют образованию мягкой оболочки сульфидов кальция и марганца вокруг более твердых частиц алюминатов кальция, что способствует уменьшению абразивного воздействия алюминатов íà режущую кромку резца, повышая тем самым обрабаты ваемость кал ьцийсоде ржащихсталей.

Пределы снижения температуры металла перед выпуском из сталеплавильного агрегата в ковш 5 — 40 С обусловлены следующим. Снижение температуры металла меньше 5 С невозможно, так как это возможная точность замера температуры металла в агрегате при помощи термопар, а снижение температуры металла более чем на 40 С недопустимо из-за опасности замораживания металла в ковше при обработке малокремнистыми марганецсодержащими i ферросплавами.

Время окончания ввода низкокремнистых марганецсодержащих ферросплавов (2/5 высоты ковша) обусловлено необходимостью ввода всего их количества для получения среднезаданного состава до ввода кремнийсодержащих присадок, а также необходимостью ввода последних не позднее наполнения ковша на 2/3 высоты, При начале ввода силикокальция до наполнения ковша на 2/5 высоты и окончании ввода марганецсодержащих ферросплавов наблюдается повышенный угар кремния, Это обусловлено тем, что при вводе всего необ;.ходимого марганца за время наполнения

2/5 высоты ковша температура выпускае мого металла еще более понижается и при равномерном вводе алк>миния (пропорционально массе поступающего металла) повышается раскислительная способность как алюминия, так и марганца.

Необходимость ввода силикокальция, алюминия, а также микролегирующих (если требуется) не позднее времени наполнения ковша на 2/3 высоты обусловливается общими требованиями практически всех технологических инструкций во избежание угара за счет взаимодействия с печным шлаком.

Содержание кремния в силикокальции

55 и более обусловлено нижним пределом

5 содержаний кремния в различных марках силикокальция, выпускаемых промышленностью по ГОСТ 4762-71.

Пределы присадки силикокальция в металл в количестве 3 0-20 кг на 1 т стали

10 обусловлены следующим. Присадка 3,0 кг силикокальция на 1 т стали (при степени усвоения 947;) позволяет обеспечить нижний предел содержания кремния (0,17 мас.,ь) для спокойных марок стали рядового сортамента, 15 а присадка 20 кг на 1 т позволяет получить верхний предел по содержанию кремния (1,4 мас, j() для низколегированных сталей (типа 38ХГС). Увеличеииб массы присадки силикокальция выше 20 кг на 1 т стали недо20 пустимо, так как наблюдается значительное повышение температуры металла в ковше, что может привести к преждевременному выходу из строя сталеразливочного ковша и затруднениям при разливке стали, а задава25 емое снижение температуры металла перед выпуском не должно превышать 40 С, Снижение температуры металла на выпуске (A Т) в пределах 5 — 40 С для каждого конкретного случая определяют по формуле

30 ЛТ= К(ЯЯСа), где (Slj — марочное содержание кремния в готовой стали, мас. Д, (Са) — содержание кальция в силикокальции, мас.%;

35 К-эмпирический коэффициент, равный

1,9 — 2,2.

Величина эмпирического коэффициента в пределах 1,9 — 2,2 установлена экспериментальным путем. Сталеразливочные

40 ковши с основной футеровкой подают под наполнение металлом:с температурой

1000 — 1200 С. Установлена прямая зависимость между температурой ковша, подаваемого под сталеплавильный агрегат, и

45 величиной изменения температуры в ковше после обработки силикокальцием, Зту закономерность учитывают коэффициентом К: при температуре ковша, близкой к 1000 С, К=2,2, а при 1200 С К= l,9; при соблюдении

50 технологии разогрева ковшей и графика их оборота температура футеровки близка к

1100 С, а коэффициент в таких случаях принимают равным 2,05.

Пример. Сталь марки 36Г2С выплав55 ляют в основной мартеновской печи. Снижение температуры металла перед выпуском определяли по формуле исходя из следующих исходных данных: сталеразливочный ковш с магнезитовой набивкой пе1691402 ред выпуском имел температуру, близкую к

1100 С, следовательно. коэффициент К был принят равным 2,0ь; задаваемое содержание кремния в готовой стали установили . равным 0,Ь мас.g; сталь обрабатывали си- 5 ликокальцием марки СК-.15 с содержанием кальция 17 мас. ф>.

Таким образом, снижение температуры металла перед выпуском равно

Л Т = К (Si) (Са) = 2,05 0,6 17 - 20,9М10 ж20 С.

Температуру металла на выпуске из печи понижают до 1590ОC против 1610 С, рекомендуемой технологической инструкцией по выплавке стали 36Г2С. С начала выпуска 15 равномерно до наполнения ковша на 2/5 высоты вводят ферромарганец с содержанием кремния 0,7 иас. из расчета получения в готовом металле 1,5 — 1,8 мас. . Параллельно с ферромарганцем осуществляют ввод алю- 20 миния равномерно с начала выпуска и до наполнения ковша на 2/3 высоты из расчета введения 0,4 кг Al на 1 т стали. По завершении присадки ферромарганца одновременно и равномерно вводят под струю 25 силикокальций марки СК-15 в количестве 10 кг на 1 т стали (из расчета получения 0,6 мас. кремния), ферротитан марки ФТи — 30 (из расчета ввода 0,5 кг Т! на 1 т стали) и, сульфид железа в количестве 1,0 кг на 1 т 30 стали.

Выплавка стали с раскислением метал. ла по предлагаемому способу позволяет повысить степень и стабильность усвоения кремния (до 92 против 25-40 по извест- 35 ным способам), микролегирующих, например титана (до 63 (, против 44;(, по обычной технологии), Неметаллическая фаза в металле, расскисленном по предлагаемому способу, представлена в виде округлых 40 включений второй генерации, состоящих из алюмосиликатов кальция в оболочке комплексных сульфидов марганца и кальция, что повышает обрабатываемость изделий из этой стали. Снижение содержания SION в ковшовом шлаке снижает расход огнеупоров футеровки ковша на 1 т выплавленной стали и способствует увеличению срока службы ковшей с основной футеровкой.

Результаты опытных плавок приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ раскисления стали с содержанием кремния до 1,4 мас.$, включающий раскисление и доводку до заданного содержания марганца низкокремнистыми ферросплавами в сталеплавильном агрегате или ковше, кремнием и алюминием в ковше, обработку силикокальцием, титаном и серосодермащими материалами в ковше и/или при последующей обработке, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стойкости преимущественно. ковшей с основной футеровкой, степени и стабильности усвоения кремния, титана и серы, металл выпускают из печи с температурой ниже температуры выпуска на величину, определяемую по формуле

ЛТ= КЩ(Са), где К = 1,9 — 2,2 — эмпирический коэффициент; ($1) — марочное содержание кремния в стали, мас. ; (Ca) — содержание кальция в силикокальции, мас., раскисление алюминием проводят одновременно с вводом марганца от начала выпуска до наполнения 2/5 ковша, а затем одновременно с вводом силикокальция, содержащего более 55 мас. кремния, в количестве

3-20 кг/т до наполнения 2/3 ковша..

1691402 исадея »а иа хи

8ГОа Il I>eji анец

2/5 2/3 17.

1/3 2/3 17

0,165 0>048 91,7 53,3 О

0>168 0,051 93>6 56,6 2>3

1,5

1,5

3,0

3>0

Составитель 3 >.Попов

Редактор M,Ïåòðîâà Техред M.Mîðreíòàë . Корректор О.Кундрик

Заказ 3907

ВНИИПИ Гос а

Тираж Подписное сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101 од ул. Вгарина

4

6

8

11

5

О

l0

IS

45.

2,5

2>5

3,0

10,0

1n,O

15,0

18,0

20,0

22,0.

I,5

1,5

1,5

1>5

1,5

1,5

1,5

1 5

1,5

1,5

f/1O 2/5 с ее(>я-.-C/3 ааае> ле(>цк" я>е>

»е> arr ла

То ле 3/5

2/5

2/5

2/5

2/5

2/5

2/5

2/5 и 2/5

2/5

3/5 3/4

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 2/3

2/5 . 2/3

2/5 2/3!

17

17

26

17

26

17 17

17

6(7

67

67

60.

О, 138

О,! 34

0,172

0,192

0,570

0,643

0>862

1 040

1,170

1>260

0,048 92,0

0,044 89,3

0,054 95,5

0,055 95,5 д>057 95,0

0,058 96>0

0,О56 95>7

0,060 96,3

0,062 97,5

0,053 95,4

533 О

48,9 О

600 О

6l 1 О

63,3 0

64,4 О

62,2 О

66,6 0,6

68,8 3,8

58,8 0,8