Способ производства стали

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистическин

Ресттублии ()))836124 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 10.79 (21) 28З2577/22-02 с присоединением заявки )(й) (51)M. Кл.

С 21 С 5/52

Ввударстееннв(й квинтет

СССР ие денни нзебретеннй н втнритнй (23) Приоритет (53) УДК 669. 187., .25(088.8) Опубликовано 07.06.81.Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 09.06.81

С. В. Климов, В, А. Салаутин, Е. 3. Капов, О. А. Хохлов

О. Е. Молчанов, Г. И. Еременко и А. Я. Гла (72) Авторы изобретения, центральный ордена Трудового Красного Зн исследовательский институт черной мегаллур им. И. П. Бардина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали различного назначения, в частности к ее раскислению.

Известен способ раскисления стали, включающИ предварительное раскисление 5 силикомарганцем, коксиком и ферросилиgaeM и окончательное кремнием„. ванадием, титаном в сталеплавильной печи(1).

Недостатке)м этого способа является

ro, что в процессе выпуска металла из печи происходит окисление ранее введенных в ванну элементов и в первую очередь наиболее активных (% > V < Т1 ) за счет кислорода атмосферы. Нестабильность выпуска из- за разной длительности его проведения и колебаний температуры металла приводит к нестабильности скис» ления элементов и, таким образом, нестабильности ног учения их в лигом металле.

Известен также способ раскисления стали при выпуске иэ печи, эаключак)2 щийся в присадке в ковш алюминия, марганца и кремния, а затем титана (21.

В этом случае ввод одного раскислителя или последовательный ввод ряда раскислителей обуславливает ry же йестаби-,, льность в их усвоении из-за нестабильности самого выпуска и эагрудняег образование оксидных неметаллических включений оптимального состава и формы как с гочки зрения их удаления за счет всплывания, гак и оказания нужного влияния на свойства стали.

В случае раскисления металла алюминием в количестве 0,15-0 75 кгlг в ковше (Э) образуется большое количество неметаллических оксидных включений, особенно в низко-и особонизкоуглеродистых нелегированных сталях, требующих низкого остаточного содержания кислорода. В этом случае формировать оптимальный состав и форму неметаллических включений весьма

:затруднительно. Кроме того, нельзя получить преимущественно один вид немегаллических включений определенных состава, формы и размеров, что является предпоч. тительным.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ выплавки стали, предусматривающий ее раскиспение кусковым алюминием в количестве 1,0-1,5 кг/т в печи, сипикокальцием (0,25-0,35% от веса металла) при выпуске и кусковым алюминием (0,4-0,6кп/

/т) в ковше (4$ о

Недостатком известного решения является то, что ввод алюминия в нераскиспенный металл пр иводит к образованию мелкодисперсных включений корунда (А О ), часть, из которых в последую- 15 щие этапы раскисления сипикокальцием служит центром образования комплексных включений„ в их состав, как показывает микрорентгеноспектральный анализ, входят марганец, кремний и кальций. Эти 20 включения имеют переменный состав и различный размер, удаляются иэ металла на 60- 70%. Остальная часть корунда сохраняется вплоть до литого металла и присутствует в нем в виде скоплений, or- 25 рицагельно воздействуя на горячую пластичность металла, Скопление корунда, как установлено, является причиной образования трещин на спябе. Кроме того, ввод алюминия.в нераскисленный металл приво- ЗО . диг к нестабильному его усвоению и сильному разбросу остаточных его содержаний

or плавки к плавке. Нестабильное усвоение алюминия приводит к неодинаковым свойствам отдельных плавок литого и ка- 35 таного металла в пределах одной марки стали.

I Яелью изобретения является уменьшение вторичного окисления растворенного в стали алюминия при разливке и упучше- 4о ние .качества проката за счет искпюченич скопления корунда в питом металле, повышение выхода годного.

Цель достигается тем, что сначала раскисление стели осуществляют кремнием и марганцем в сталеплавильной печи, затем в процессе выпуска из печи — одновременно кремнием, титаном и кальцием, которые вводят при соотношении (2-6):(0,5-1,5): ."(0,5-2,0), после чего в ковше при обработке инертным газом — алюминием в количестве 0,10-0„30 кг/т на каждые

0,1 кг/т титана.

Предложенный режим раскйсления исключает ввод в нераскисленный металл алюминия, что сокращает образование в металле мелкодисперсных включений корун. да (Alg. 0 ), плохо всплывающих из мегалла, и что особенно. важно не приводит к образованию скоплений корунда. Раскисление и легирование металла кремнием и марганцем сопровождается образованием силикатов типа % 0 ипи %0< МИ0 глобупярной формы. Дальнейшее раскисление комплексным составом раскиспителя кремний —. титан — кальций приводит, как показали исследования, к образованию в металле тоже глобупярных комплексных включений типа 6 0 hTi 0 .а 00l0

2, X практически постоянного состава, легко удаляющихся иэ металла. Снижение, таким образом, растворенного кислорода в металле до 0,005-0,003% к моменту раскисления металла алюминием приводит к окислению незначительного количества amoминия, а включения корунда образуются не в простом виде, а исключительно на готовых подложкахр т.е. на гпобулярных вкпючениях в виде вкраплений, и удаляются за счет всплывания глобулярных включений.

Отсутствие скоплений корунда в питом металле и возможность всппывания вклюм чении комплексного характера вида

5 0> И 7 О .. И Ca Q позволяют получить чистую по немегалпическим включениям сталь с присутствием в ней титана и алюминия. Титан предохраняет алюминий от вторичного окисления, а свободный алюминий в стали измельчает первородное зерно и позволяет получить заданные свойства готового проката.

Введение в сталь на каждые 0,1 кг/r титана меньше чем 0,1 кг/т алюминия не г ооеспечивает достаточную степень раскиспения стали, а позволяет получить нужное количество нитридов алюминия и титана, способствующих измельчению структуры стали, что повышает сопротивление хрупкому разрушению. Добавка в сталь на каждые 0,1 кг/т титана более 0,3 кг/т алюминия приводит к образованию скопления корунда в ней, что отрицательно скаэываегся на качестве поверхности литых слябов из-.за образования поперечных трещин. . Ниже даны примеры осуществления способа, не исключающие другие в объеме предмета изобретения.

Пример 1. При выплавке стали

20 в 100 тонной дуговой печи после проведения окисления примесей кислородом раскисляют и пегируюг металл кремнием и марганцем, металл выпускают в стаперазпивочный ковш; В процессе выпуска из печи в металл одновременно вводят 4 кг/r 50%-ного ферросилиция, 836124

Составитель Л. Еаркевич

Редактор .Т. Юрчикова- Техред М. Коштура - Корректор С. Шекмар

» »»»»»»» «»»««» %

Заказ 2836/12 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035,.Москва, Ж=35, Раушская иаб-., oo 4/5

° » » Юф

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

1 кг/г 50%-ного ферротитана и 0,5 кг/т металлического кальция, что обеспечивает ввод в металл кремния, титана и кальция в соотношении 2:0,5:0,5, а по окончании выпуска на штанге при обработке металла газообразным азотом в металл вводят

0,5 кг/т металлического алюминия, После проведейия раскисления алюминием металл подают на УНРС. Угар алюминия при разливке сокращается на 17% по. сравнению 10 с прототипом, а обьемный процент неметаллических включений — на 0,011%. Скопления корунда в металле отсутствуют.

Пример 2. При выплавке электротехнической динамкой стали в 100 тонной дуговой печи после проведения окислигельного периода раскисляют металл кремчием и марганцем и затем выпускают в сталеразливочный ковш, B процессе выпуска в металл одновременно вводят го

6 кг/т кремния, 1,5 кг/т титана и 2 кг/т кальция, что соответствует соотношению между ними 6:1,5:2, После выпуска ковш подают под обработку аргоном, в процессе которой в металл вводят 4,5 кг/т алюминия. Угар алюминия при разливке сокращается на 14%. Объемный процент неметаллических включений уменьшается на

0,009%. Скопления корунда в металле отсутствуют. ,« 30

Пример 3. При выплавке стали

ОХ1810Т в 100 тонной дуговой печи по cne проведения orислительного периода металл легируют хромом, раскисляюг кремнием и марганцем и выпускают в crane- 35 разливочный ковш. В процессе выпуска в металл одновременно вводят в соотношении 4:1:1,25 4 кг/т кремния, l кг/т ти- . тана и 1,25 кг/т кальция. После выпускаковш подают под обработку аргоном, в процессе которой в металл вводят 2 кг/т алюминия..Угар алюминия при разливке сокращается на 27%, обьемный процент неметаллическях включений — на 0,008%.

Скопления корунда в металле отсутствуют,45 что нозволяет производить глубокую полировку изделий из нержавеющей стали.

Опробование прерлагаемого способа раскисления стали различного назначения

50 как в лабораторных условиях в 5 килограммной индукционной печи, так и в

100 тонных дуговых печах показали, что формирующиеся при этом неметаллические включения легко удалятотся из жидкой сгали. Причем при раскислении металла алю минием удается избавиюься от скопления карунда, которые, как известно, являются причиной трещин при разливке стали на

УНРС. Кроме того, удается сократить расход алюминия с получением тех же механических свойств стали {например, по ударной вязкости при пониженных гемйературах -60, -80 С).

Формула изобретения

Способ производства стали, включающий предварительное раскисление металла кремнием и марганцем в сталеплавильной печи, выпуск металла из печи, обработку инертным газом в сгалеразливочном ковше и окончательное раскисление алюминием, отличающийся тем, что, с целью уменьшения вторичного окисления растворенного в стали алюминия при разливке, улучшения качества и повышения выхода годного, в процессе выпуска иэ печи B металл одноврелтенно вводят кремний, титан и кальций в соотношении (26):(0,5-1,5):(0,5-2,0), причем на каждые 0,1 кг/т титана, вводимого в ковш при выпуске„при последующей обработке инертнь1м газом вводят 0,10-0,30 кг/т алюминия.

i Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

No. 333197, кл. С 21 С 5/52, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

No. 572506, кл. С 21 С 7/06, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

М 464624, кл. С 21 С 7/00, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР

No. 495362, кл. С 21 С 5/52, 1974.