Способ получения стали для эмалирования

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Рвспубпин Э98534 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)заявлено 30. 12. 81 (21) 3370612/22-02 с присоединением заявки пе(23) Приоритет (5) )М. Кд.

С 21 С 7/10

Гвсударстеенай кемнтет. CCCP дв делам нзееретеннй н етнрмтнй (53) УЙК 66 . 046.

° 517 (088. 8}

Опубликовано 23.02.83. Бюллетень JO 7

Дата опубликования описания 23. 02. 83 (72) Авторы изобретения

В.Г.Антипин, В.И.Фролов, В.Ф.Коротких, Н.Ф.Б

А.И.Агарышев, Р.С.Ситников, Б.А.Камаев и Г.В

Магнитогорский- дважды ордена Ленина и ордена

Красного Знамени металлургический комбинат им.В.И. (71) Заявитель (54)- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ ДЛЯ ЗМАЛИРОВАНИЯ!

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали для эмалирования.

Известен способ выплавки кипящей стали, включающий плавление шихты, 5 раскисление металла ферромарганцем и разливку стали в уширенные книзу .изложницы с механическим закупориванием отлитых слитков 1 ).

Недостатками известного способа 1о является низкий выход годного, неу-. довлетворительное -качество поверхности заготовок из стали, полученной этим способом, а также значительная степень химической неоднородности крупных слитков (10-20 т}.

Известны также способы производства титаносодержащей стали, пригодной для эмалирования, при которых расплавленный металл подвергают вне- и печной вакуумной обработке с последующим раскислением его алюминием, после чего производят легирование титаном для нполучения содержания послед2 него в стали более 0,013- Известнме способы позволяют получать металл с хорошим качеством поверхности и не склонным к образованию специфических дефектов на эмалевом покры» . тии $2).

Однако этот способ также имеет низкий выход годного в связи с боль": шой головкой обрезью раскатов из слитков спокойной стали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стали, включающий выплавку, раскисление и вакуумную обработку 3 )

Однако известный егособ не позволяет стабильно получать требуе- . мое содержание кислорода в стали, необходимое для получения структуры слитка, характерной для полуспокойной стали.

Кроме того поверхность заготовок в значительной степени запорочена дефектом "сотовая рвань", что вызыва998534 1 ет значительную отсортировку металла в потоке для зачистки дефекта поверхности.

Целью изобретения является повышение качества стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стали для эмалирования, включающему выплавку, раскисление и вакуумную обработку, вакуумную обработку ме-талла производят до достижения дав-, ления в вакуумной камере 0,130,26 кПа, после чего металл раскисляют титаном в количестве 0,2-0,6 кг

15 на тонну стали, при этом произведение содержаний углерода перед вакуумной обработкой и титана, вводимого для раскисления, поддерживают в пределах

1,5-2,5 х 10

Вакуумирование расплава до остаточ- 0

10 ного давления в вакуумной камере 0,130,26 кПа необходимо для более полного протекания реакции окисления углерода в условиях вакуума. Дальнейшее

25 вакуумирование до остаточного давлениЯ В вакУУмной камеРе менее 0 13 кПа нецелесообразно из-за увеличения длительности вакуумной обработки при незначительном снижении кислорода

30 в вакуумируемом металле (табл.1 ).

Вакуумное обезуглероживание расплава до остаточного давления в вакуумной,камере 0,26 кПа не всегда обеспечивает достаточной степени самораскисления металла углеродом табл.1).

Необходимость дополнительного раскисления металла титаном определяется тем, что только одним вакуумным обезуглероживанием не достигается требуемого содержания кислорода для получения полуспокойной стали (табл. 1). Раскиление стали титаном обусловлено еще и тем, что сталь, раскисленная титаном, не склонна к образованию одного из дефектов эмалированных изделий "рыбья чешуя".

Раскисление металла другими раскислителями или экономически не целесообразно, или приводит к большой доли брака готовых эмалированных изделий по дефекту "рыбья чешуя", например при раскислении стали алюминием.

Так как содержание кислорода в металле после вакуумного обезуглероживания зависит от остаточного давления в вакуумной камере, которое согласно предлагаемому способу должно являться постоянным и поддерживаться на уровне 0,13- 0,26 кПа,.и от содер><ания углерода, то расход титана для раскисления необходимо определять по содержанию углерода, причем оптимальное количество титана для раскисления определено эмпи-рическим путем из произведения содержаний углерода в металле перед вакуумированием титана, вводимого для раскисления.

В табл.1 указано содержание кислорода в металле и длительность вакуумной обработки при различных значениях остаточного давления в вакуумной камере.

В табл.2 приведены результаты опытных плавок с различным содержанием углерода в металле перед вакуумной обработкой и с различными значениями произведения 1С) х Т1)

9, Как следует из табл.2, на плавках

1-3, в которых произведение LCj х

)(Pj) оказывается меньше 1,5>10 слитки в значительной степени запорочены дефектом поверхности "сотовая рвань". Кроме того,на этих плавках при затвердевании стали в изложницах наблюдается прорыв корочки слитков и образуются "наплывы". На плавках, в которых произведение ь С х

-ъ х1Т 1 равно более 2,5х10, качество поверхности слитков является удовлетворительным, но величина головной обрези слитков составляет более 8i (табл.2, плавки 8 — 1О).

Слитки плавок, на которых произведение 5C) х1Т11 составляет 1,52,5 х10, имеют минимальную головную обрезь и удовлетворительное качество поверхности (табл.2, плавки 4-7).

7аким образом, оптимальное количество титана для раскисления стали составляет 0,2-0,6 кг/т и определяется из произведения содержаний углерода перед вакуумированием и титана, вводимого для раскисления, равного (1,5-2,Ях 10

Пример . Металл выплавляют в двухванной печи на шихте, состоящей из 95 т лома и 220 т жидкого чугуна. После достижения температуры стали 1630О С и содержания углерода

0,073 плавку выпускают в ковш. Во время выпуска плавки в ковш присаживают 2,0 т ферромарганца.

Вакуумную обработку проводят на установке порционного типа до достиДлительность вакуумной обработки, мин

Содержание кислорода в конце вакуумирования, Содержание углерода перед вакуумированием, о

Остаточное давление в вакуумной камере, КПа.

0,022

0,019

0,016

0 39

0,07

0,26

0,07

0,07

0,13

0.,014

0,07

0,07

0,04

0,050

0,046

0,038

0,028

0,39

0,04

0,26

0,04

0,13

0,10

Таблица 2 т

Содержание углерода в металле перед вакуумированием, о I

Голвв ная

1 обрезь

Отсортировка слитков по дефекту

"сотовая рвань", 4

Расход титана на раскисление, кг/т

Плавка

Произведение, ГС3 х Т1.1 «о слит ков о

1,2

38,5

5,0

0,08

0,15

25 7

1,38

3,0

0,06

0,23

5 99853 жения остаточного давления в вакуумной камере 0,13 кПа (1 мм рт.ст.) .

Затем металл раскисляют в вакуумной камере титановой губкой в количестве90 кг на плавку. После этого прово- 5 дят смесь циклов для перемешивания и заканчивают обработку.

В результате получают полуспокойную сталь с минимальной головной обрезью слитков 34 следующего химичес. кого состава,3: . Углерод 0,04

Кремний 0,01

Иарганец 0, 38

Сера 0,021

Фосфор 0,010

Титан 0,004 . При проведении опытно-промышленного опробования установлено, что головная обрезь слитков стали, вы- >в плавленной по предлагаемому способу, снижается на 33 по сравнению с вы4 6 плавкой стали по известной технологии.

Зкономический эффект от использо" вания предлагаемого способа брака готовых эмалированных изделий по дефекту "рыбья чешуя" составляет

128200 руб., вычисленный по формуле э М4 А„С4 + йа А2 Са где N - количество выплавляемой стали для эмалирования в год; т;

A - снижение головной обрези (33: 100 = 0,03), С„ — разница в стоимости слябов и лома, руб.;

N - годовое производство эмалирох ванной посуды, т;

А — себестоимость одной тонны эмалированной посуды, руб.;

С - снижение, брака эмалированных изделий по дефекту "рыбья чешуя" (13: 100 = 0,01) .

Таблица 1

998534

Продолжение табл. 2

43,0

4,0

0,04 0,35

1,4

0,08

4,0

1,6

3,5

0,20

0,0

3,0

2,1

0,06

0,35

0,50

3,5

2,5

0 05

2,4

3,0

0,60

0,04

12,0

2,8

0,40

0,07

10,6

0,60

3,0

0,05

8,4

2,6

1,7

0,65... 0,04

Формула изобрет ения

Соста витель Г. Прусс

Редактор Н. Рогули.ч Техред К. Мыцьо Корректор И. Ватрушкина

Заказ 10 77/46 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ получения стали для эмалирования, включающий выплавку, раскисление и вакуумную обработку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества стали, ва" куумную обработку металла производят до достижения давления в вакуумной камере 0,13- 0,26 кПа, после чего металл раскисляют титаном в количестве 0,2-0,6 кг на тонну стали, при Ътом произведение содержаний углерода перед вакуумно обработкои и титана, вводимого для раскисления, поддерживают в пределах (1,5-2,5) х х 10". .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литвинова Е.И. Металл для эмалирования, 2-ое изд. М., "МеталлурзО raw", 1975, с.55- 106.

2. Авторское свидетельство СССР

11 709694, кл. С 2 1 С 5/56, 1977.

3. Патент Японии >F 2355, кл. 10 J 154, 1961.