Способ модифицирования стали

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности касается модифицирбвания стали кальцием , и может быть использовано при отливке слитков. Цель изобретения - улучшение качества стали за счет повышения ее пластических свойств.Способ включает сифонное заполнение изложницы металлом и ввод в центровую силикокальция с момента наполнения изложницы на высоту 10-30%. При этом силикокальций вводят в смеси с отработанным шлаком злектрошлакового переплава в соотношении 1:(1,5-2,5). Количество смеси на 1 т разливаемой стали составляет 2,8-5,5 кг. В центг ровую вводят 70-80% смеси, а остальную часть - в изложницу перед наполнением ее металлом. Относительное сужение полученного из слитков листового проката составляет 82-84%, что на 35-41% вьше соответствующего показателя листового проката из слитков, модифицированных силикокальцием. 2 табл. I / i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!!9! SU ц!! (59 4 В 22 D 7/00

О САН Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4293655/23-02 (22) 03,08.87 (46) 07,03,89. Бюл. N 9 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) Н.А.Овчинников, В.П.Харчевников, Б.Ф.Зинько, В.Ф.Сивенко, В.М.Тарасов, Б.Ф.Белов, Б.Л.Шабалин, И.С.Антонова, В.С.Харахулах и Ю.Ф.Вяткин (53) 621.746.58 (088.8) (56) Цикович Г.М. Раскисление стали и модифицирование неметаллических включений, М., 1981, с. 257.

Tetsu to hagane, 1977, . 63, В 11, с.171, Авторское свидетельство СССР

К - 984643, кл. В 22 D 7/00, 1981. (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности касается модифицирбвания стали кальциИзобретение относится к черной металлургии, в частности касается модифицирования стали кальцием, и может быть использовано при отливке слитков.

Целью изобретения является улучшение качества стали за счет повышения ее пластических свойств.

Способ включает сифонное заполнение изложницы металлом и ввод в центровую силикокальция, а также отработанного шлака электрошлакового переплава с момента наполнения изложницы на высоту 10 - ЗОЖ. Весовое соотношение шлака и силикокальция в ем, и может быть использовано при отливке слитков. Цель изобретения улучшение качества стали .sa счет повьппения ее пластических свойств.Способ включает сифонное заполнение изложницы металлом и ввод в центро" вую силикокальция с момента наполнения изложницы на высоту 10-30Х. При этом силикокальцнй вводят в смеси с отработанным шлаком электрошлакового переплава в соотношении 1:(1,5-2,5).

Количество смеси на 1 т разливаемой стали составляет 2,8-5,5 кг. В цент ровую вводят 70-80Х смеси, а остальную часть — в изложницу перед наполнением ее металлом. Относительное сужение полученного из слитков листового проката составляет 82-84Х, что на 35-41Х вьппе соответствующего показателя листового проката из слитков, модифицированных силикокальпием.

2 табл, 1 смеси составляет (1,5 - 2,5);1, а общий весовой расход смеси 2,8—

5,5 кг/т стали. При этом в центровую вводят 70 — 80X смеси, а остальную часть — в изложницу перед наполнением . ее металлом.

Отработанный шлак электрошлакового переплава содержит в своем составе

50-60X CaF<, 22-25Х А1 0, 5-10X СаО.

Ъ

Присутствие в нем фторида кальция и глинозема обеспечивает.,.:получение жидкоподвижного шлака, поскольку т.пл. его составляет порядка 1300 С.

Благодаря этому разливка металла и обработка его кальцием осуществляют3382

20 загружаемый в большем количестве в изложницу, менее эффективно проявляют свое действие (по сравнению с введением этих материалов в центровую) в процессе наполнения, изложницы. Вместе с тем, если вводить силикокальций и отработанный шлак в изложницу в количестве менее 20% от их общего расхода, то эффект рафинирования сниЗ5 жается, поскольку этого количества оказывается недостаточно для адсорбции шлаком неметаллических включений.

Для обработки металла готовят смесь, состоящую из порошка силикокальция фракции 0 - 1 мм и отработанного шлака электрошлакового переплава фракции 0 — 2 мм при весовом отношении их в соответствии с предлагаемым способом.

45 Используют отработанный шлак ЭШП следующего состава, мас.%: СаР 60, Al 0 24, СаО 9 5, Si0 4 5, И80 4 2, S 0,006.

Силикокальций, мас.%: Са 32, Si.

50 64.

ss в слитки раэвесом 20 т сифоном. Перед

146 !

: ся в присутствии жидкоподвнжного paj финировочного шлака. Нри этом обра зующиеся при обработке сульфиды каль1 ция поглощаются жидким шлаком, благодаря чему достигается повышение чис- . тоты металла по содержанию в нем неметаллических включений, и, таким образом, создаются предпосылки для улучшения качества стали, в частности такой его характеристики,,как относительное сужение по толщине

: проката. Кроме того, жидкотекучий

:: шлак адсорбирует оксиды, суспендированные в стали, и способствует их всплыванию.

Предлагаемое весовое соотношение силикокальция и отработанного шлака электрошлакового переплава обеспечивает максимальный эффект по рафинированию CTcLJIH от неметаллических включений, так как при этом достигается повьппение пластичности стали по сравнению с известным способом (табл. 1), Как видно из представленных данных, относительное сужение на уровне

80 - 86% достигается при весовом соотношении отработанного шлака ЭШП и силикокальция (1,5-2,5):1. Из данных табл.1 следует, что при совместном использовании силикокальция и отработанного шлака ЭШП относительное сужение увеличивается по сравнению с известным способом на 35-41% (абс. ).

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повьппение пластичности стали в направлений толщины проката, а также предотвращает возможность образова. ния слоистых разрушений в.:пространст.венных сварных соединениях крупногабаритных металлоконструкций.

Отличительный признак предлагаемо.. го способа заключается в том, что

70-80% общего расхода смеси силикокальция и отработанного шлака ЭШП вводят в центровую в процессе наполнения изложницы металлом, а остальную ,часть - в изложницу перед заполнением ее металлом. Это способствует усилению эффекта рафинирования металла от неметаллических включений.

Первь е порции металла, поступающие из центровой в изложницу, вступа« ют в контакт с находящейся в ней смесью силикокальция и отработанного шлака ЗШП. Образующийся при этом шлак покрывает зеркало метала в изложнице, а силикокальций проявляет свое модифицирующее воздействие на неметаллические включения, При этом жидкий шлак, находящийся на поверхности металла, предотвращает испаре ние кальция в атмосферу. Неметаллические включения, содержащиеся в металле, всплывают или выносятся потоками металла к поверхности раздела металл — шлак и адсорбируются шлаком, благодаря чему повышается эффективность рафинирования металла. Влияние расхода силнкокальция и отработанного шлака ЭШП и доли смеси, загружаемой в изложницу перед ее заполнением металлом, на свойства стали показано в табл.2.

Из представленных данных видно, что при расходе смеси более 5,5 кг/т стали и доле ее, загружаемой перед заливкой металла более 30% от общего расхода, не достигается дальнейшее повышение относительного удлинения вследствие того, что рафиннрующая

- добавка и.модифицирующий материал, Пример 1.Сталь состава, мас.%: .С О, 12, Cr 1,02, Уп 0,92, Си 0,4 1, V 00,О8, N 0,017, S 0,008 разливают разливкой в изложницу загружают

11,2 кг смеси, содержащей снликокальций и отработанный шлак ЭШП при весавом их отношении 1: 1,5 (4,5 кг сили2 6 заливкой в изложницу загружают 33 кг смеси силикокальция и отработанного шлака ЭШП при весовом их соотношении

1:2,5 (9,3 и 23,7 кг соответственно), После наполнения изложницы на ЗОХ высоты в центровую вводят смесь силикокальция и отработанного шлака ЭШП при указанном их весовом отношении.

Подачу смеси в центровую заканчивают при наполнении изложницы металлом до прибыли. Расход смеси в центровую составляет .77 кг. Общий расход смеси на обработку — 110 кг на слиток или 5,5 кг/т стали. Расход смеси, введенной в изложницу, составляет

30 от общего его расхода на слиток.

Слитки прокатывают на слябы, из которых получают лист толщиной 50 мм.

Относительное сужение металла в образцах, отобранных по ширине листа, составляет 82 †. 84 ..

Из приведенных примероВ Видно,что при использовании предлагаемого способа обеспечивается получение листового проката с относительным сужением в пределах 80 — 85X что на 35-41Х выше соответствующего показателя листового проката, полученного из слитка, обработанного снликокальцнем.

Формула изобретения

Способ модифицирования стали, включающий сифонное заполнение изложницы металлом и ввод в центровую си" ликокальция с момента наполнения изложницы на высоту 10 — ЗОХ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества стали за счет повышения ее пластических свойств, в металл дополнительно вводят отработанный шлак электрошлакового переплава, который присаживают в смеси с .силикокальцием при их массовом со" отношении (1,5-2,5):1, в количестве

2,8 - 5 5 кг/т стали, причем в цент;ровую вводят 70-SOX смеси, а остальную часть — в изложницу перед напол нением ее металлом.

5 146338 кокальция и 6,7 кг шлака ЭШП). После наполнения изложницы металлом на 10 ее высоты в центровую вводят смесь силикокальция и отработанного шлака при указанном их весовом соотношении.

Подачу смеси в центровую заканчивают при наполнении изложницы металлом до прибыли. Расход смеси в центровую составляет 44,8 кг. Общий расход сме- 10 си 56 кг на слиток или 2,8 кг/т.

Расход смеси, введенной в изложницу перед наполнением ее металлом, составил 20Х от общего расхода смеси.

Слитки прокатывают на слябы, :из которых получают лист толщиной 50 мм.

Относительное сужение металла в об- . разцах, отобранных по ширине листа, составляет 80-82Х.

Пример 2. Сталь состава, мас.Х: С 0,13, Cr 0,98, Иа 0,95, Си 0,38, Ч 0,07, N 0,018, S 0,008 отливают сифоном в слитки развесом

20 т. Перед разливкой в изложницу загружают-20,5 кг смеси, состоящей 2б из силикокальция и отработанного шлака ЭШП при весовом их соотношении 1:2 (6,9 и 12,7 KI соответствен" но). После наполнения изложницы металлом на 20Х ее высоты в центровую вводят смесь силикокальция и отрабо танного шлака ЭШП с указанным соотношением. Расход смеси в центровую составляет 61,5 кг/т. Общий расход смеси на .слиток составляет 82 кг/т или 4,1 кг/т. Расход смеси, введенной

35 в изложницу перед ее,.:заполнением, составляет 25Х от общего ее расхода на обработку.

Слитки прокатывают на слябы, из которых получают лист толщиной 55 мм.

Относительное сужение металла в об- . разцах, отобранных по ширине листа, составляет 83 — 85X, Пример 3. Сталь состава, мас.X: С 0,14, Cr 0,93 ° Yn 0,98, Си 4

0 45э Ч 0 ° 010э Я Оэ020в $ 0 ° 008 разливают в слитки весом 20 т. Перед..I

1463382

Таблица1

Относительное

Весовое соСпособ обработки металла силикокальцием отношение отработанного шлака

ЭШП и силикокальция сужение по толщине проката, %

Предлагаемый

Таблица 2

Расход силикокальция и отработанного шлак

ЭШП тносиельное ужеие, %

В изложницу перед запол неиием, кг/

В це н тро- В cего, Доля р асх од вую, кг/т кг/т в изложницу

18 бб

1,9 2,35

2,24 2 80

3,12 4,15

3,85 5,5

410 60

О, 45.

20

0,56

85

65

Составитель Е. Гендлина

Редактор А.Ворович Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Заказ 770/ 13 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул . Гагарина, 101

1,03

1,65

1,90

Известный (ввод порошка силико.кальция и смеси извести с плавиковым шпатом) 1,4;1

195:1

2:1

2,5:1

2,7:1

54.

86