Способ внепечной обработки металла в ковше

 

Изобретение относится и может быть использовано в металлургии, конкретнее при внепечной обработке металла в ковше, предназначенного для непрерывного литья заготовок. Сущность: способ внепечной обработки металла в ковше включает присадку в ковш алюминия, кремния и марганца, при этом алюминий вводят в количестве 0,2 ... 1,5 кг/т с момента начала наполнения ковша, а суммарное количество вводимых марганца и кремния определяют по формуле, указанной в описании, причем присадка марганца составляет 1,1 ... 2,4 присадки кремния.

Изобретение относится к металлургии.

Известен способ внепечной обработки металла в разливочном ковше перед процессом непрерывного литья заготовок, включающий присадку в металл алюминия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ внепечной обработки металла в ковше, предназначенного для непрерывного литья заготовки, включающий последовательную присадку в ковш алюминия, марганца и кремния, а затем титана.

Основным недостатком прототипа является большой расход легирующих элементов, в том числе и титана.

Технический результат изобретения заключается в снижении расхода легирующих элементов, в возможности исключения использования титана при сохранении такого же уровня механических свойств стали.

Технический результат достигается за счет того, что в способе внепечной обработки металла в ковше, включающем присадку в ковш алюминия, кремния и марганца, алюминий вводят в количестве 0,2-1,5 кг/т с момента начала наполнения ковша, а суммарное количество вводимых марганца и кремния определяют по формуле Mn + Si = - a + K ˙ C, где Mn и Si - количество вводимых марганца и кремния, кг/т; С - содержание углерода в стали, кг/т; а - эмпирическая постоянная (3,2-8,2), кг/т; К - коэффициент пропорциональности (5,0), при этом присадка марганца составляет 1,1-2,4 присадки кремния.

Регламентация времени и количества присаживаемого алюминия обеспечивает снижение расхода легирующих элементов и сохранение требуемого уровня механических свойств стали, поскольку достигается высокое усвоение присаживаемых в раскисленный алюминием металл марганца и кремния, а образующиеся при этом неметаллические включения располагаются не по границам, а внутри зерен стали.

Определение суммарного количества вводимых марганца и кремния по предлагаемому выражению и регламентируемое их соотношение обеспечивает снижение расхода легирующих при требуемом уровне механических свойств стали, поскольку минимизирован расход марганца и кремния и исключен титан из присаживаемых элементов.

Способ внепечной обработки металла в ковше для непрерывного литья заготовок заключается в следующем.

В разливочный ковш при выпуске металла из печи присаживают алюминий в количестве 0,2-1,5 кг/т, а марганец и кремний - в следующем суммарном количестве Mn + Si = - a + K ˙ C, причем присадка марганца составляет 1,1...2,4 присадки кремния.

В 100-т электропечи была выплавлена сталь типа 35ГС и разлита на МНЛЗ. При выпуске металла с требуемым 0,33% (3,3 кг/т) углерода из печи в разливочный ковш присадили 0,4 кг/т алюминия и марганец и кремний суммарно в следующем количестве (а=5,7 кг/т; К=5,0): Mn + Si = - 5,7 + 5,0 ˙ 3,3=10,8 кг/т, причем присадка марганца составила 1,3 присадки кремния, т.е. присадили 6,3 кг/т марганца и 4,9 кг/т кремния (9 кг/т 70% силикомарганца и 3,2 кг/т 70% ферросилиция).

Химический состав стали был следующим, %: углерод 0,33; марганец 0,67; кремний 0,42; сера 0,014; фосфор 0,041; алюминия 0,005.

Отлитая заготовка прокатана на сортовом стане на арматуру диаметром 12. . . 16 мм. Предел прочности и текучести прокатного металла составил 61...65 кг/мм² (среднее значение 62 кг/мм²) и 41...47 кг/мм² (среднее значение 42 кг/мм²), что выше требований стандарта - соответственно 60 и 40 кг/мм². Относительное удлинение на пятикратных образцах было 25,1...27% (в среднем 26,0%), что также выше требований стандарта (14,0%).

Предложенный режим внепечной обработки металла в ковше позволяет реализовать преимущество более тонкой структуры металла при разливке на МНЛЗ и обеспечивает требуемые стандартом характеристики металла в горячекатаном состоянии при меньшем содержании раскисляющих и легирующих элементов - марганца, кремния и алюминия.

Формула изобретения

СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА В КОВШЕ, включающий присадку в ковш алюминия, кремния и марганца, отличающийся тем, что алюминий вводят в количестве 0,2 - 1,5 кг/т с момента начала наполнения ковша, а суммарное количество вводимых марганца и кремния определяют по формуле Mn + Si = -a + K · C, где Mn и Si - количество вводимых марганца и кремния, кг/т;
C - содержание углерода в стали, кг/т;
a - эмпирическая постоянная, равная 3,2 - 8,2 кг/т,
K - коэффициент пропорциональности, равный 5,0,
при этом количество вводимого марганца составляет 1,1 - 2,4 количества вводимого кремния.