Способ производства стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

J (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 251278 (21) 27 01430/22-02 (1) КЛ

С 21 С 5/52 с присоединением заявим ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2309.80. Бюллетень Мо

Дата опубликования описания 230980 (53) УДК 669,187, . 25 (088. 8) Е,Ф. Мазуров, А.М, Евграшин, В,В. Шахнович, A,Ô, Каблуковский

Е,И, Тюрин, Б.С. Петров, Л,A. Ришма, В.Д.Христич и В.С. Кравченко (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знамени-ттаучттт исследовательский институт черной металфургиф Г ; > им. И. G. Бардина

I ";. Ф ) тт 7 (71) Заявитель ь1 ° ..1 II (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производствуу подши пни ков ой, к он с трукцион ной стали. 5

Известен способ выплавки стали с применением операции продувки расплава в ковше карбидом кальция f,1), Сущность этого способа заключается в том, что металл после выпуска иэ печи продувают в ковше в токе аргона карбидом кальция с целью десульфурации стали.

Однако при таком способе в процессе продувки металла карбидом кальция низкоуглеродистых марок стали происходит науглероживанйеi- металла; в высокоуглеродистых марках стали за счет повышения смачиваемости частиц карбида кальция жид- 2О ким металлом происходит загрязнение металла этими частицами. Известен способ выплавки стали с применением операции продувки расплава в сталеплавильном агрегате, заключающийся в том, что в сталеплавильном агрегате производят расплавление .шнхты, окисление примесей, скачивание окислительного шлака, раскисление, легирование, продувку металла аргоно-порошковой струей (иэ. весть, плавиковый шпат, шамот), выпуск металла в ковш,разливку (2), Продувка не позволяет во время проведения восстановительного периода достаточно глубоко заглубить фурму в металл, что неизбежно уменьшает коэффициент использования порошкообраэных материалов, в результате чего не обеспечивается достаточно низкое содержание кислорода и серы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ выплавки электростали с продувкой порощкообразными раскислителями в токе аргона в ковше (3), Способ заключается в том, что в металл после выпуска из печи подают порошкообразный алюминий для предварительного раскнсления, а затем смесь порошков магния, силикокальция, железа, Недостатком данного способа является использование кальция в соединении с кремнием, что не позволяет обрабатывать беокремнистые марки стали, притом кальций обладает низ765372, кой температурой испарения (g„ „

1450ОС), в результате чего уменьшается коэффициент его использонания.

Цель изобретения — повышение качества стали, воэможность обрабатывать бескремнистые марки стали, сокращение времени обработки и увеличение коэффициента усвоения активного компонента.

Это достигается тем, что в металл после выпуска из печи вводится барийсодержащее вещество с добавкой магния в соотношении бария к магнию 1:(0,02-0,.2), Барий, входящий в состав алюмобариевой лигатуры, обладая высокой температурой испарения, низким давлением (P, = 1 атм при о — 1630 С) пара и большим химическим дородством к кислороду и сере, распланляясь в металле, связывает кислород и серу в тугоплавкие неметаллические включения. Магний, также обладающий большим химическим сродствбм к этим элементам, но высоким давлением пара (около 20 атм), обеспечивает интенсивное перемешинание металла, способствующее быстрому всплынанию образующихся неметаллических включений, Вследствие малого испарения бария его коэффициент усвоения выше чем у кальция, в результате чего уменьшается необходимое количество введенного активного компонента и время обработки металла, Пример 1. При выплавке стали марки 40Х в печи производят операции расплавления шихты, нагрева металла, окисление углерода, фосфора. После скачивания окислительного шлака на зеркало металла за.— дается кусковой ферросилиций иэ расчета получения 0,15-0,20% кремния, ферромарганец иэ расчета получения содержания марганца в металле ближе

° к нижнему пределу и феррохром также на нижний предел, Далее наводят рафинировочный шлак из извести 22,5 кг/т, плавикового шпата или шамотного боя до 10 кг/т каждого. При температуре 1580-1600 С производят присадку раскислителей шлака. Перед выпуском плавки при отключенной печи шлак дополнительно раскисляют алюминиевым порошком в количестве

0,5 кг/т. При температуре 1590-1610 С металл выпускают иэ печи в ковш с находящимся там алюминием в количестве 0,5 к г/т.

Далее ковш с металлом устанавливают на специальном стенде и в металл в токе газоносителя подают порошкообраэную смесь, состоящую иэ алюмобария, магния. Расход составляет, кг/т: магний 0,02, алюмобарий 1.

ЗО

Пример 2. При выплавке стали 30ХГСА н печи производят операции расплавления шихты, нагрева металла, окисления углерода, фосфо" ра. После скачивания окислительного шлака на зеркало металла задается ферросилиций, ферромарганец, феррохром и при достижении температуры

1620-1630 С металл выпускают н ковш с находящейся там легкоплавкой смесью СаО-СаГ .

Далее ковш с металлом устанавливают на специальном стенде и в металл в токе гаэоносителя подают порошкообразную смесь, состоящую иэ алюмобария и магния. Расход составляет, .кг/т: алюмобарий1

1,5, магний 0,17, Далее металл подвергают вакуумной обработке.

Пример 3. При выплавке стали марки ШХ15 в. печи производят операции расплавления шихты, нагрева металла, окисления углерода и легирования металла хромом и марганцем. При температурах 1560-1570еС производят скачинание образовавшегося окислительного шлака и наводят восстановительный шлак состава, Вг

40-55 СаО, 10-12 MgO, 10-12 А8 Оз, 10-16 СаРд, 15-20 Яз.О, затем расплав выпускают в ковш и подвергают вакуумной обработке. Далее присаживают 3 50 кг/т ферросилиция и алюминия н количестве 1 кг/т, после чего ковш с металлом устанавливают на специальном стенде и н металл в токе газоносителя подают порошкообразную смесь, состоящую из магния и алюмобария, Расход составляет кг/тг магний

0,4, алюмобарий 2.

Время обработки расплава предлагаемой порошкообразной смесью в приведенных примерах при производительности установки по вдуванию порошкообразных материалов в жидкий металл равной 60 кг/мин не превышает 4 мин, В результате осуществления выплавки стали по предлагаемому спосо6у при производстве подшипниковых и конструкционных марок сталей конечное содержание кислорода находится в пределах 0,001-0,003 3, а конечное содержание серы в пределах 0,003-0,007% для подшипниконой стали и 0,007-0,015 для конструкционных марок сталей, Для получения таких же конечных содержаний кислорода и серы при обработке расплава по известному способу потребуется н 3 раза большее количество силококальция вследствие его малой температуры испарения, что, в свою очередь, увеличивает время продувки до 10-15 мин и требует значительный перегрев металла перед продувкой.

765372

Формула изобретения

Составитель Л, Магаюмова

Редактор М, Ликович Техред Э. Вереш

Корректор О. Ковинская

Заказ 6903/12 Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пбдпис ное

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

Оптимальность выбранных пределоВ расхода магния выбрана из условий обеспечения безопасности введения порошкообразных материалов и эффективности использования магния как . элемента, обладающего большой 5 упругостью пара, для интенсивного перемешивания металла.

Обработка расплава порошкообразной смесью, содержащей магний ниже 0,02, не эффективна вследствие не обеспечения достаточного перемешивания металла, что приводит к увеличению длительности продувки и повышенному расходу алюмобария.

Применение порошкообразной смеси, содержащей магний выше 0,2, вследствйе; интенсивного парообразования приводит к большим выбросам металла из ковша °

1, Способ производства стали, включающий выплавку стали в стале- 25 плавильном агрегате, например, в электродуговой печи, предварительное раскисление, обработку расплава после выпуска из печи порошкообразной смесью, содержащей магний, поцаваемой в токе газоносителя, например, аргона, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стали, сокращения времени обработки и увеличения коэффициента усвоения активного компонента, в металл ввоПят порошкообразную смесь, состоящую из барийсодержащего вещества и магния в соотношении бария к магнию 1z(0 02-0 2), 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю ° шийся тем,что в качестве барийсодержащего вещества вводят алюмобарий.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

1. Forster Е,, K fapdar И,, R1ckter Н..и а . StaM und E1sen, 94 1974, Р 11р S. 474-485 °

2, Сидоренко М.Ф. и др. Интен.сификация металлургических процессов вдуванием порошкообразных материалов, Труды республиканской научной конференции 15-17 декабря

1970. М., Металлургия, 1972, с.151157.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 533644, кл. С 21 С 5/52,