Способ получения стали с высоким содержанием легкоокисляющихся элементов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕГКООКИСЛЯЮЩИХСЯ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. св. 981386, отличающийся тем, что с целью улучшения внутренней структуры слитка, скорость разливки стали от момента затопления струи до начала присадки легирующих материалов увеличивавэт в 1,5-3,0 раза по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов .

(IQ) tll) SU

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 21 С 7 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП=НИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) 981386 (21) 3469268/22-02 (22) 16.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) M.И. Кривошеев, A.Ñ. Рязанов и A.И. Бойцев (53) 621.141.241.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 . 981386, кл. С 21 С 5/56, 1981. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ

С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕГКООКИСЛЯЮЩИХСЯ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. св. М 981386, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения внутренней структуры слитка, скорость разливки стали от момента затопления струи до начала присадки легируюцих материалов увеличивают в 1,5-3,0 раза. по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов.

1060689

Целью изобретения является улучшенче внутренней структуры слитка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стали с высоким содержанием легкоокисляющихся элементов, включающему

65

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению легированной стали.

По основному авт. св. Р 981386 известен способ получения стали с

6 высоким содержанием легкоокисляющихся элементов, включающий легирование металла при .разливке сифоном присадкой легирующих материалов в виде гранул на струю металла, поступающую в центровой литник. ЛегиРование начинают после начала наполнения изложницы в момент ее заполнения металлом на высоту равную

40й<116„

Ч

2 где h — достигнутая высота налива металла в момент начала присадки гранул легирующих материалов, H — полная высота налива метал- уц ла;

d — максимальный размер гранул легирующих материалов, и заканчивают легирование по наполнении изложницы, причем в послед- р5 нюю треть времени наполнения удельный расход легирующих материалов увеличивают на 5-25% 1) .

Недостатком известного способа является получение неоднородной внут- 30 ренней структуры слитка, выражающейся в том, что наружные слои металла донной части слитка от дна до уровня, соответствующего началу при-. садки легирующих материалов, не содержат вводимые при разливке легкоокисляющиеся элементы.

В процессе отливки слитков металл, непосредственно прилегающий к стенкам изложницы, кристаллизуется с максимальной скоростью. Причем наибольшая толщина закристаллизовавшегося металла находится в нижней части слитка. По этой причине при отливке слитков по известному способу до начала присадки легирующих мате- 45 риалов металл, прилегающий к стенкам изложницы, успевает закристаллизоваться на большую глубину. Этот металл не содержит вводимые при разливке легкоокисляющиеся элементы и 50 следовательно не соответствует химическому составу получаемой стали.

Поэтому при изготовлении деталей из этой стали наружные слои металла, не содержащие вводимые при Разливке 55 легкоокисляющиеся элементы, удаляются. Это увеличивает трудоемкость изготовления деталей и повышает их себестоимость. легирование металла при разливке сифоном .присадкой легирующих материалов в виде гранул на струю металла,поступающую в центровой литник, легирование начинают после начала наполнения изложницы в момент ее заполнения металлом на высоту равную 40й-h

Н вЂ” полная высота полива металла;

d. — максимальный размер гранул легирующих материалов, и заканчивают легирование по наполнении изложницы, причем в последнюю треть времени наполнения удельный расход легирующих материалов увеличивается на 5-25Ъ, а скорость разливки стали от момента затопления струи до начала присадки легирующих материалов увеличивают в 1,5-3,0 раза по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов.

По предлагаемому способу разливки стали начинают медленно и постепенно увеличивать скорость разливки таким образом, чтобы входящая в изложницу струя не эаплескивала на стенки. В противном .случае на слитках в донной части образуются дефекты в виде заплесков и грубых плен.

Уровень леталла в изложнице увеличивается и постепенно затопляет струю.

Контроль струи и уровня металла в изложнице ведется визуально.

После затопления струи скорость разливки увеличивают в 1,5-3,0 раза по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов. Увеличение скорости

Разливки производят максимально быстро.

Ускоренная разливка металла в этот период сокращает время контак) та его со стенками изложницы до начала присадки легирующих материалов.

В результате толцина слоя металла на поверхности слитков, не содержащего вводимые легкоокисляющиеся элементы, резко сокращается.

После деформации таких слитков в процессе прокатки или ковки, а также за счет угара металла с поверхности при нагреве под прокатку, ковку, термообработку и др., толцина слоя металла, не соответствующего химическому составу стали, не превышает допуски, установленные на заготовки для деталей. Поэтому при механической обработке дополнительное удаление металла не требуется.

Увеличение скорости разливки в этот период не приводит к образова1060689 доне в слитки массой 3,55 т высотой

i2250 мм.

Разливку стали начинают медленно и постепенно увеличивают скорость таким образом, чтобы входящая в изложницу струя не заплескивала на стенки. Контроль за состоянием струи и уровнем металла ведут визуально через прибыльную надставку ближайшей к разливочной площадке изложницы.

После затопления струи скорость разливки резко увеличивают на разных сифонах по разному — в пределах от 380 до 1350 мм/мин. При достижении уровня налива 500-600 мм скорость разливки плавно в течение

5-10 с уменьшают до скорости, установленной технологической инструкцией, 380 мм/мин. Одновременно начинают присаживать на струю, поступающую в центровой литник, ферротитан фракцией 7-8 мм. Удельный расход ферротитана в этот период составляет 50 кг/мин. При достижении уровня налива примерно 1500 мм удельный, расход ферротитана увеличивают до

57 кг/мин.

Отлитые слитки прокатывают на стане на заготовки сечением 200 М

200 мм. Из проката готовят поперечные темплеты., на которых с помощью серных отпечатков определяют толщину наружного слоя, не содержащего титан.

На основании полученных результатов установлено, что при увеличении скорости разливки стали от момента затопления струи до начала присадки ферротитана в пределах от380 до 570-560 мм/мин наружный слой без титана на прокате достигает в некоторых местах 20 мм. Это превышает допуски, установленные на поковки для штампов, изготовляемые из этого проката. При изготовлении штампов из этого металла требуется дополнительное удаление наружных слоев.

При увеличении скорости разливки стали от момента затопления струи до начала. присадки ферротитана от 560 до 1150 мм/мин превышает 10 мм. Этот слой металла на поковках для штампов находится в пределах допусков.

Большинство слитков, скорость отливки которых до начала присадки ферротитана была больше 1150 мм/мин, имеет поперечные трещины. Донная обрезь при прокатке всех слитков составляет 1Ъ. В нее входит металл слитка до уровня, соответствующего моменту затопления струи.Экономический эффект: от внедрения предлагаемого способа составляет 40-50 тыс. руб. в год.

Тираж 568 Подписное

55 город, ул. Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", г.уж нию трещин на поверхности слитков, так как ферростатическое давление. на затвердевшую корочку еще не велико. Увеличение скорости разливки стали не более, чем в 3 раза обеспечивает такую толщину затвердевшей корочки, которая спосо15на выдержать ферростатическое давление этого .периода разливки.

Для того, чтобы на заготовках для деталей толщина наружных слоев 10 металла, состав которого не соответствует заданному химическому составу, не превышала допустимые значения, скорость разливки увеличивают не менее, чем в 1 5. раза. 15

На основании этого в данном способе увеличение скорости разливки стали от затопления струи до начала присадки.легирующих материалов по. сравнению со скоростью после начала этого периода установлено в пределах 1,5-3,0 раза.

Присадку легирующих материалов начинают, когда достигнутая высота налива металла удовлетворяет соотноН шению 40й<М . Непосредственно перед началом присадки легирующих ма- териалов скорость разливки плавно в течение 5-10 с уменьшают до зна-. чений, установленных технологическим процессом. Эта скорость обеспечивает требуемое качество внутренней структуры и поверхности слитков.

После начала присадки легирующих материалов состав стали по всему 35 сечению слитка соответствует заданному химическому составу, поэтому необходимость в повышенной скорости разливки отпадает. Более того повышенная скорость разливки в этот пе- 40 риод приводит к образованию трещин на поверхности слитков.

В последнкю т еть времени наполнения изложницы удельный расход легирующих материалов увеличивают на 5-25% по сравнению с удельным расходом в первые две трети времени наполнения.

При отливке слитков по предлагаемому способу толщина поверхностного слоя металла, не содержащего вводимые элементы, от дна до уровня, соответствующего началу увеличения скорости разливки в 1,5-3,0 раза, не уменьшится. Однако количество металла в слитке до укаэанного уровня меньше донной обрези слитков и поэтому при прокатке или ковке он удаляется в отходы. По этой причине указанное явление на качество проката и поковок не оказывает влияиия.

П р и м. е р. Сталь выплавляют в 60 мартеновской печи емкостью 75 т и разливают сифоном на 4-х ходовом подВНИИПИ Заказ 9975/29