Способ раскисления углеродистой стали

 

Союз Советских

Социалистических

Рвснублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявлЕно 07.06,76 (21) 2369677/22-02 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет (43) Опубликовано 250528.Бюллетень М 19

2 (51) M. Кл.

С 21 С 7/06

Государственный комитет

Совета Мннкотров СССР

llo делан нзооретеннй н открмткй (53) УДК669.18.746. .5(088.8) (45) Дата опубликования описания 260478 (72) вторы изобретении

С.Н. Пронских, A.X. Уразгильдеев, Н.Г. Бочков, С.З. Ракевич, A.Ã. Татьянщиков и Т.A. Бахвалова

Северо-Западный заочный политехнический институт, Череповецкий ордена Ленина металлургический завод им. 50-летия СССР и Ленинградский ордена

Ленина политехнический институт им. М,.H. Калинина (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной

:металлургии, в частности к раскислению расплавленной стали, подвергаемой обработке волочением и используемой для изготовления проволоки для канатов и металлокорда.

Известен способ раскисления канатной стали марганцем и кремнием в мартеновской печи и в ковше. Алюминий для раскисления стали не используют (lj .

Однако полное исключение алюминия при раскислении не обеспечивает плотной макроструктуры верхней части тела слитка (наличие- трещин, микропустот) . Сталь имеет повышенное содержание кислорода. Содержание азота превышает допустимый уровень (0,006%) и обычно составляет 0,006-0,009%.

Способ не позволяет регулировать тип и свойства неметаллических включений. Сталь содержит хрупкие неметаллические включения,силикатов марганца; окислы алюминия в составе включений отсутствуют.

Наиболее близким к предлагаемому является способ раскисления стали для глубокой вытяжки, заключающийся в присадке в печь ферромарганца, в ковш — 0,25 кг/т алюминия и 0,5 кг/т феРРосилициЯ в изложницу — 0,3 кг/т алюминия (2) .

Однако такой способ не позволяет регулировать состав оксидной неметаллической фазы в стали. Включения в основном состоят из окислов алюминия и вызывают снижение технологической пластичности стали при волочении, способствуют снижению выхода годного металла, уменьшают долговечность канатов и металлокорда.

Целью изобретения является уменьшение количества включений глинозема и хрупких силикатов, повышение технологичности металла при волочении и увеличение выхода годного металла.

Это достигается тем, что алюминий в ковш вводят в количестве 60-130 г/т стали, в изложницы — порциями с увеличением на каждые 0,01% фактического уменьшения содержания углерода на

2 г/т стали, при этом отношение суммарного количества алюминия, введенного в ковш и изложницу, к введенному в ковш кремнию поддерживают в соотношении 1:(15-80) .

Технология разработана на основе производственных опытов, Выбору углерода (как критерия для ввода контролируемых количеств алюми

607846 ния с определенным отношением его к кремнию предшествует анализ фактической окисленности стали при С = 0,450,8ОЪ и образующихся включений без ввода AL и с вводом его контролируемых количеств.

При концентрациях, близких к 0,8Ъ, основным фактором, определяющим уровень окисленности металла, является углерод. Математическая обработка многочисленных результатов подтвердила, что влияние других факторов в этой области малозначительно.

Выбору углерода в качестве основного критерия для раскисления этой группы сталей способствует и то, что в цехах заводов применяются анализаторы (типа AR-29 и др) для экспрессного его определения с высокой точностью — до 0,005Ъ.

Для области 0,45-0,80Ъ С изменению 20 углерода на 0,05Ъ соответствует изменение окисленности металла на 0,001Ъ, т.е. при изменении кислорода на еди ницу, углерод изменяется на 50 единиц, что облегчает его контроль. 25

Для получения более 30-95Ъ деформирующихся включений необходимо варьировать количеством контролируемого расхода Аа от 60 г/т при С = 0,8Ъ до

130 г/т при 0,45Ъ С. 30

Из опытных данных видно значение крайних пределов расхода контролируемого количества Apç при снижении его расхода менее 60 г/т при 0,8Ъ С увеличивается количество недеформирующегося 35 кристобалита, при увеличении свыае

60 г/т Ае при 0,8Ъ С (и расхода +

10 г/т при каждых 0,05Ъ С) возрастает количество недеформирующегося корунда.

Таким образом, условие расхода 40

М 60 г/т при 0,8Ъ С и увеличение расхода на каждые 2 г/т при снижении каждого 0,01Ъ С в интервале 0,450,80Ъ С является оптимальным.

Для рассмотренной группы сталей отношение вводимого М к кремнию

45 определ яет у стойчив ое о бра з ов а н и е к омплексных включений: снижение его менее

1: 80 способствует увеличению доли кристобалита; увеличение свыше 1:15 приводит к увеличению доли корунда.

Пример. В мартеновской печи емкостью 600 т выплавляют сталь, предназначенную для металлокорда и содержащую 0,70Ъ углерода. После прекращения продувки на содержание углерода

0,75Ъ в печь вводят ферромарганец в количестве 5100 кг. При выпуске còàëè содержание углерода в ванне составляет

0,74Ъ. В ковш при выпуске вводят

75Ъ-ный ферросилиций в количестве

6 кг на тонну стали, при содержании углерода 0,74Ъ требуется 72 г/т алюминия.

При разливке уточняется корректировочная добавка алюминия по фактическому содержанию углерода в ковше. Отношение количества алюминия к кремнию составляет 1:62, После отливки первого слитка содержание углерода. составляет

0,72Ъ. Дополнительно вводимое количество алюминия иэ расчета 2 г/т на каждую 0,01Ъ С составляет 4 г/т, отношение алюминия к кремнию 1:59.

В середине разливки содержание углерода составляет 0,71Ъ| количество дополнительно вводимого алюминия увеличивают на 2 г/т до 6 г/т.

Практика показывает,.что в ходе разливки (от выпуска до конца разливки) уменьшение содержания углерода достигает 0,04Ъ. Корректировочная присадка алюминия в изложницы является необходимой.

ПредЛагаемый способ раскисления средне — и высокоуглеродйатых сталей для волочения обеспечивает получение проволоки диаметром около 0,1 мм для металлокорда, позволяет улучшить макроструктуру слитка и увеличить выход годного металла по основному назначению, уменьшить в составе включений долю корунда и хрупких силикатов и улучшить технологичность проволоки при волочении, увеличить долговечность службы канатов и металлокорда.

В таблице приведены технико-экономические показатели, полученные .при опробовании изобретения.

Процессы волочения металла протекали устойчиво, количество обрывов было в три раза меньше, чем на серийном металле.

Выносливость металлокорда, полученного.из опытного металла, составляет

11,2 тыс.циклов по сравнению с выносливостью металлокорда серийных плавок

{до 7,5 тыс.циклов).

607846

86,5 0,006

2400

109

2. Раскисление в ковше алюминием 5701700 г/т 2400

85,0 4 2

3. Раскисление в ковше без алюминия 2400

84,5 0,02

Формула изобретения

Составитель В. Бреус

Редактор М. Рогова . Техред Э.Чркик Корректор Л. Небола

Заказ 2743/16 Тираж 716 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Раскисление по изобретению с расходом

А 60130 г/т с коррекцией при разливке

2 г/т на

0,01% С

Способ раскисления углеродистой стали, содержащей 0,45-0,80% углерода, включающий раскисление в печи марганцем, в ковше-кремнием и алюминием и в изложнице-алюминием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения количества включений глинозема и хрупких силикатов, повышения технологичности металла при волочении и увеличения выхода годного металла, алюминий в ковш вводят в количестве 60т

Технический ресурс канатов или долговечность в промышленных условиях, сутки

130 г/т стали, а в изложницы — порциями с увеличением на каждые 0,014

40 фактического уменьшения содержания углерода на 2 г/т стали, при этом отношение суммарного количества алюминия, введенного в ковш и изложницу, к введенному в ковш кремнию поддерживают в соотношении 1:(15-80).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сталь, 1963, Р 3, с ° 212-215.

2. disco, 1975, т. 22, Р 2, с. 3944 °