Способ получения слитков кипящей стали

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) Ь2 1450 г (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 23. 06.76 (21) 2377081/22-02

2 (51) М. Кл, В 22 Q 7/00 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30. 08.78.Бюллетень №- 32 (53) У ЛK 621.740. .589 (088. 3 (45) Лата опубликования описания 23.06 78 (72) Авторы изобретения

В. А. Ефимов, В. Н. Сапко, В. В. Шепелев, Е. Ф. Диюк, C. В. Лепорский, О. B. Трифонов и И. П. Чернявский

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при скоростной разливке сверху средне- и низкоуглеродистых марок кипящей стали.

Известны способы, по которым с целью управления процессом кристаллизации и получения качественных слитков с незначитель- 5 ным развитием физической и химической неоднородности в йзложннцу вводят измельченные металлические холодильники — железный порошок, обсечку, дробь, стальные обрезки проволоки полос, прутков, штанг— из сгачи того же или иного химического состава, чем металл, в который они вводятся.

Ввод таких холодильников способствует резкому понижению температуры металла в изложнице, что стимулирует процессы затвердевания: увеличивается скорость кристаллизации; уменьшается время затвердевания слитка; повышается вязкость металла, сокращается время пребывания металла в жидком состоянии и затрудняется протекание ликвационных процессов (1) . ю

Недостатками известных способов ввода измельченных металлических холодильников в кипящую сталь при отливке слитков являются черезмерно бурное кипение, вспенивнние и осадка металла в изложницах, приводящие к поражению наружной корки слитков газовыми канальцами и образованию на слитках наслоений (голенищ), прн прокатке таких слитков листы поражаются мелкими пленами; повышение вя3кости металла в изложницах, ухудшающее химическое закупоривание слитков. Метал,чиче«кне холодильники вносят в жидкую кипящую сталь избыточное количество кислорота (например, кислород, содержащийся в железных порошка., или кислород, вносим ый окалиной и ржавчиной нз дроби, прутков) и резкое охлаждение.Концентрация растворенного в металле кислорода оказывает сильное влияHIIl. на плотность корковой зоны считков, поэтому доведение ее до оптимальных значений при разливке кипящей стали является весьма эффективным средством повын ения ее плотности.

Известен способ ввода в изложницы металлических частиц с алюминием для регулирования окисленности стали и подавл : ня явления вспенивания и осадки металла (2).

Однако такой способ не обеспечивает равномерного распределения и усвоения алюминия металлом и в этой связи тонкого регу62!450

3 лирования окисленности стали. Кроме того, применение такого сильного раскислителя как алюминии в значительных количествах для осадки металла является грубым методом, часто приводящим к перераскислению металла и получению некачественных слитков с тонкой наружной ко! чкой, при прокатке которых получают листы, пораженные мелкими пленами.

Известен также способ получения слитков кипящей стали, включающий введение в мсталл металлических частиц одновременно со шлакообразующими добавками (3) .

Недостаток известного способа состоит в том, что возможность регулирования окисленности стали во время ее разливки не предусмотрена и в связи с тем, что в стали возможно избыточное содержание кислорода, в слитке из-за бурного кипения и вспенивания металла ухудшается состояние наружной корки слитка. 20

Целью изобретения является обеспечение стабильного интенсивного кипения металла и улучшение корковой зоны слитка.

Поставленная цель. достигается тем, что в качестве шлакообразуюшей добавки вводят шлак электротермического производства алюмокремниевых сплавов в количестве !—

15 /о от веса холодильников. Состав шлака следующий, вес. /о. сумма хлоридов натрия и калия, фторида натрия, алюмофторида натрия, cH1HKQQTnpHIIbi калия (XNBCI, КС1, Зр . ха!.,:х(ьа Ale, Кз SF ) — 50 — 70; сумма окислов алюминия, кремния, кальция, циркония и карбида кремния (А С, Sip, Ca0, ZIQ, SiC) — 20 — 30; силикоалюминия (А1 — Si) — 5 — 20.

Применение порошкообразного шлака, со держащего 5--20 вес.% силикоалюминия в виде мелких частиц, в количествах, значительно больших необходимой эквивалентной добавки алюминия, обеспечивает более тонкое и мягкое регулирование окисленности 4О кипящей стали на протяжении времени ввода измельченных холодильников, что исключает явление вспенивания и осадки металла в изложницах, стабилизирует процесс кипения металла и устраняет образование газовых канальцев в наружной корочке слит- 45 ков. Кроме того, присаживаемый шлак уменьшает поверхностное натяжение металла, флюсует неметаллические включения, снижает вязкость стали, а это обеспечивает интенсивное кипение металла в изложницах и

50 хорошее закупоривание слитков гранулированным алюминием. !1аличие летучих веществ в составе шлака обеспечивает газообразование на более низких уровнях слитка так как способствует увеличению давления газов В пузырьках, nOp33vloIIIII>;cÿ при кипе- 55 нии стали за счет парцпального давл IIII нового газа, поступающего в пузырьки из

Г(Г(11(1((1(Заказ 4<(83,-(Фнлиа,i 11ПП «Г(атеит», шлака. !!!лак вводится в количестве

I — l 5 ВЕС.",и От ВЕСа ПрИСадКИ ИЗМЕЛЬЧ I(I(bi% металлических холодильников. Расход его определяется содержанием в нем силикоалюминия, вязкостью и межфазным натяжением частиц шлака на межфазной границе со сталью, позволяющими создавать стабильное интенсивное кипение, обеспечивающее хорошее закупоривание слитков и формирование их с толстой и плотной наружной коРочкой. СодеРжанис шлака менее 1 вес.о/о не оказывает влияния на интенсивность кипения стали, а присадка же его в количестве, боль(нем верхнего предела, приводит к перераскислснию металла, подавлению интенсивности кипения и получению слитков с тонкой и пористой наружной корочкой.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ получения слитков кипящей стали испытывают при разливке стали марки 08кп в слитки весом 19,2 т. Г!ри этом в процессе разливки стали через 3 †; с после открытия стопора на струю металла вводят металлическую дробь в количестве 1 вес. /вот веса слитка(Г20 кг шлака электротермического производства ал(омокремниевых сплавов.

Шлак присаживают на всем протяжении ввода металлической дроби.

Применение предлагаемого способа позволяет создать в изложницах во время разливки стабилыюе интенсивное кипение метал ла без вспенивания и осадки его в излож"ицах, что приводит к значительному снижению пористости корковой зоны и ув«личоHHlo толщины наружной корки слитка до

30 — 50 мм.

Фор.((ула изобретени»

Способ получения слитков кипящей стали, вкл(очающии введение на струю разливаемой в изложницу стали измельченных металлических частиц одновременно со шлакообразую(цими добавками, отли«аюшийс» тем, что, с целью достижения стабп I bllnro интенсивного кипения ста1H в изложallце и улучшения корковой зоны слитков, в качестве шлакообразуюшей добавки вводят шлак электротермического производства алюмокремниевых сплавов а количестве — I5 /р от веса металлических частиц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 336083, кл. В 22 D 7/00, 1968.

2. Патент Японии № 45 — 7411, кл. 10 J 154, 1972.

3. Патент Японии № 4305, кл. 11 В 1, 1973.

1,.ра,к П50 Г1оаии< иое

;> н>город, ул, Проектная, 4