Способ получения высококачественной конструкционной стали

 

Союз Соаетснын

Соцыалыстыческык

Респубики

ОП ИСАЙ ИЕ,,„Sg5g2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ (61) Донолннтельное к авт.санд-ау— (22) Заявлено 13.08.79 (2l ) 2809300/22-02 с црнсоеднненнем заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 23-09 81.Бюллетень М 35

Дата опубликования описании 26 09.81 (5t)M. Кл.

С 21 С 5/52

Ркуаарствоеь4 кеннтвт

CCCP не двлан нзвбввтвннй н фткрытнй (53) УДК 669. .187.25 (088.8) В. В, Заварюхин, Е. Н. Коровкин, Э. Н. Миронов, Ю. В. Соболев, Л. К. Пыхтарь, A. Ф. Козлов

""5 и Е. М. Александров

«/*

И (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ

КОНСТРУК11ИОННОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству сталей в кислых мартеновских и основных дутовых печах.

Известны способы получения конструкционной стали для крупных слитков, вклю- з чающие выплавку металла в двух сталеплавильных агрегатах с последующим его смешением в ковше и обычную разливку в изложницы (1).

Недостатком этих способов являются невозможность получения больших масс низкоуглеродистой стали высокого качества (с низким содержанием азота, кислорода, неметаллических включений и т.п.), слитков с относительно равнотб мерным распределением элементов и хорошей деформируемостью при ковке и заготовке с высоким и сравнительно равномерным комплексом свойств.

Известен также способ получения конструкционной стали для круптпах слитков, заключающийся в следующем. Примерно

70% необходимого количества стали ищп2 лавляется в кислой мартеновской печи, а остальное количество — в основной дуговой электропечи. При этом кислая сталь раскисляется 4,5 кг/т 20% FeSi 0,5кг/т

45% Fe51, а основная электропечная—

7,5.кг/т 20% FeS4 и 1,2 кг/т м Са. При отливке слитков (в камере) осуществляется вакуумирование стали и смешение сталей одинакового марочного химического состава в изложнице т.2).

Этот способ характеризуется следуюшими недостатками: а) кислая и основная сталь имеют одинаковый марочный химический состав при относительно высоком содержании углерода (более 0,14-0,18%), что обусловлено физико-химическими особенностями кислого процесса; б/ отсутствуют приемы борьбы с ликвидацией углерода и других элементов при изготовлении крупных слитков; в) принятый режим раскисления основной электропечной стали не обеспечивает

86 достаточного раскисления при выплавке ниэкоуглеродистой стали; г) отсутствует порядок заполнения сталями изложницы при смешении; д) не регламентирована металлическая часть шихтовых материалов в отношении примесей цветных металлов.

Указанные недостатки приводят к не- . возможности получения больших объемов низкоуглеродистой стали (с содержанием углерода менее 0,14-0,18%) высокого качества (с низким содержанием азота, кислорода, примесей цветных металлов и др., с малым содержанием и благоприятной природой неметвллических включений), слитков — с пониженной ликвидацией по углероду, сере, фосфору и другим элементам, с высокой технологической пластичностью при горячей обра ботке давлением, а заготовок — с относительно высоким и стабильным комплексом свойств.

11ель изобретения — иовы. ение качества стали и ее механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что при выплавке применяют чистые по легкоплавким примесям шихтовые матеркальt, выплавку 60-90% смешиввемой стали производят в кислой мартеновской печи до содержания углерода 0,14-0,18% и рвскисляют в печи марганцем (в количестве 1,5 кг/т — 2,0 кг/т и 45%-ным ферросицилием в количестве 5,0-0 7 кг/т, а выплавку 50-10%-ной смешиваемой стали производят в основной дуговой печи до содержания углерода 0,02-0,10%, рвскислспот в печи марганцем в количестве 1,5-2,0 кг/т, 45%-ным ферросицилием в количестве 3,0-6,0 кг/т и алюминием и количестве 0,2-0,5 кг/т и дополнительно раскисляют в ковше силикокальцием в количестве 1,3-3,0 кг/т и иттрием s количестве 0,05-0,50 кш/т, причем изложницу сначала звлолняют кислой сталью, а затем основной. Основную электросталь выплавляют с более высоким содержанием легируюших элементов, чем кислую. Отливку слитков производят в защитной атмосфере, цри этом кислую сталь

irpr -ыпуске дополнительно раскисляют сщпйокальцием в количестве 0,2-1,0 кг/т.

Смешивание кислой и основной сталей производят в ковше.

Способ осуществляется следующим образом

Для выплавки стали используют чио тые по примесям цветных металлов шихтовые и легирующие материалы. В зависимости от содержания углерода в готовой

5924 4 стали в кислой мартеновской печи выплавляется от 50 до 90% общего количества стали с минимально возможным для кислого процесса содержанием углерода0,14-0,18%. Плавка ведется активным процессом. Для раскисления металла в печи вводится 5,0-1.0 кг/т 45-ный ферросилиция и металлический марганец..

В зависимости от марки стали в печь вводятся необходимые легируюшие присадas. При соответствуюшем нагреве металла (e зависимости от марки стали) планка выпускается в ковш.

В электродуговой печи (или в нескольких печах) выплавлйется остальное количество стали с содержанием углерода от 0,02% до 0,10% также в зависимости от требуемого конечного содержания углерода. Никель (для никелевых сталей) присаживается в звввлку. В электродуговой печи плавка проводится со скачиванием шлака и наводнением нового иэ извести,швмота и плавикового шпата с последующей его обработкой порошкообраэными рвскислителями. Для рвскисления в печь вводится 0,2-0,5 кг/т кускового алюминия, металлический марганец и 45%-ный ферросилиций в количестве

3,0-6,0 кг/т. Содержание легируюших элементов в основной плавке (плввках) обеспечивается на более низком уровне чем в кислой стали.

После готовности металла плавка иэ основной печи выпускается в отдельный ковш, в который присаживается 1,335

3,0 кг/т силикокальциа и 0,05-0,5 кг/т .-. иттрия в зависимости er дони основной стали и конечного содержания углероAB40

Для обеспечения нормальных условий отливки слитка выцуска металла иэ кислой и основной (или из нескольких основных электропечей) печей согласуются между собой.

Изложница, помещенная в вакуумную камеру, сначала заполняется кислой сталью, затем основной.

По второму варианту смешение сталей производятся в ковше. Отливка слитков (по общим вариантам смец1енчя) может производиться в защитной атмосфере, при этом кислая сталь дополнительно раскисляется силикокальцием в количестве .

0,2 1,0 ar/т.

Технико-экономический эффект, который может быть получен при использовании предложенного способа, выразится в получении высококачественных крупных слитков (массой 50-500 т) конструкци5 86 онных сталей с низким содержанием угле-, рода. Эти слитки обеспечат изготовление крупных заготовок (деталей), например для строительства энергетических установок большой мошности и других крупномонтажных изделий самого различного назначения.

Формула изобретения

1, Способ получения высококачественной конструкционной стали, включающий выплавку стали в кислой мартеновской и основной дуговой печах, раскисление металла в кислой и основной дуговой печах, смешивание сталей в изложнице и вакуумирование, о т л и ч а ю ta и и с я тем что, с целью повышения качества стали и ее механических свойств, при выплавке применяют чистые по легкоплавким примесям цветных металлов шихтовые материалы, выплавку 50-90% смешиваемой стали производят в кислой мартеновской печи до содержания углерода 0,14-0,18% и раскисляют в печи металлическим марганцем sколичестве 1,,5-2,,0 кг/т, и

45%-ным ферросилицием в количестве

5-7 кг/т, а выплавку 50»10% смешиваемой стали производят в основной дуговой печи до содержания углерода 0,028924 6

0 10%, раскисляют в печи металлическим марганцем в количестве 5,0-7,0 Kr/ò

45%-ным ферросилици зм в количестве

3,0-6,0 кг/т и алюминием в количестве

0 2-0 5 кг/т и дополнительно раскисля1 1

1 ют в ковше силикокальцнем в количест-. ве 1,3-3,0 кг/т и иттрием в количестве

0 05-0,50 кг/т, причем изложницу сначала заполняют кислой сталью, затем ос о новной.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что основную электросталь выплавляют с более низким содержанием легнруюших элементов, чем кис15

3. Способ по пп. 1,2,о т л и ч а юш и и я тем, что отливку слитков цроизводят в защитной атмосфере, при этом кислую сталь при выпуске дополнительно но раскисляют снлнкокальцием в количестве 0,2 -1,00кг/т.

4. Способ по пп. 1,2,3, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что смешивание кислой и основной сталей производят в ковше.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 490835, кл. С 21 С 5/52, 1975. зо 2. Сталь-М., Металлургия, 1973, % 2, с. 116-117.

Составитель А. Прусс

Редактор С. Патрушева Техред 3. Фанта Корре р кто Е Рошко

Заказ 7992/39 Тираж 621 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-335, Раушская наб., д. 4/5

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