Способ обработки жидкой стали

 

Изобретение может быть использовано в области металлургии, конкретнее при модификации и легировании углеродистых и легированных сталей. Способ обработки жидкой стали включает выпуск металла в сталеразливочный ковш, раскисление металла в ковше, последующий ввод карбамида и разливку металла в изложницы, при этом карбамид вводят в металл совместно с активным наполнителем и жидким стеклом в виде брикетов в количестве 0.5-4,5 кг/т, причем 0,6-0,8 требуемого количества брикетов вводят в ковш, а 0,2-0,4 - в изложницы . Кроме того, в качестве активного наполнителя используют частицы фракции 0,1-8,0 мм из легирующих и модифицирующих элементов, а в качестве связки - жидкое стекло.2 табл.

(51)5 С 21 С 7/06, «ifhiCTN7- Т.- (/;;.,;

I ИЬЛИОТ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным анакам (21) 5022022/02 (22) 08.01.92 (46) 07.09.93. Бюл. М 33 — 36 (75) Паршин В.А., Захаров В.А., Колпаков

С.В., Антипин В.Г„Тишаев С.И., Комратов

Ю.С., Третьяков М.А., Вяткин Ю.Ф., Шалимов А.Г., Битков В.Н. (73) Паршин В.А. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение может быть использовано в области металлургии, конкретнее при модификации и легировании углеродистых и легированных сталей. Способ обработки

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способам модифицирования и микролегирсвания углеродистых и легированных сталей, в том числе и полуспокойных.

Известен способ обработки жидкой стали, включающий выпуск из сталеплавильного агрегата в кОвш кислого полупродукта с содержанием углерода около 0,03 мас,g и раскисление металла в ковше ферросилицием и силикокальцием (С.Д.Лишак и др. Улучшение технологии производства низколегированной стали 09Г2 и 09Г2С в 100 т мощных электропечах. Сталь, 1989., й. 2).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки жидкой стали, включающий выпуск из сталеплавильного агрегата в ковш полупродукта с последующим раскислением и разливкой металла в изложницы.

При этом в начале выпуска полупродукта в ковш дают чушкпвый алюминий и одновре„„ RU„„ 2000336 С жидкой стали включает выпуск металла в сталераэливочный ковш, раскисление металла в ковше, последующий ввод карбамида и разливку металла в изложницы, при этом карбамид вводят в металл совместно с активным наполнителем и жидким стеклом в виде брикетов в количестве 0,5-4,5 кг/т, причем 0,6-0,8 требуемого количества брикетов вводят в ковш, а 0,2-0,4 — в изложницы. Кроме toro, в качестве активного наполнителя используют частицы фракции

0,1 — 8,0 мм из легирующих и модифицирующих элементов, а в качестве связки — жидкое стекло. 2 табл. менно карбамид (Авторское свидетельство

СССР М 1710583, кл. С 21 С 7/06, 1989).

Основными недостатками известных способов обработки жидкого металла, в том числе и прототипа, являются низкая степень усвоения жидкой сталью азота и других легирующих и модифицирующих элементов, недостаточный уровень прочностных характеристик и порога хладоломкости стали в готовом прокате, а также низкий выход годного металла.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом способе обработки жидкой стали путем ввода карбамида в металл совместно с активным наполнителем и связкой в виде брикетов в количестве 0,5-4,5 кг/т, при этом 0,6-0,8 требуемого количества брикетов вводят в ковш, а 0,2-0,4 — в изложницу. Кроме того, в качестее наполнителя используют частицы фракции 0,1-8,0 мм из легирующих и модифицирующи элементов, а в качестве связки — жидкое стекло.

2000336

Технический эффект предлагаемого способа заключается в повышении степени усвоения легирующих и модифицирующих элементов, повышении механических характеристик, снижении порога хладоломкости и повышении выхода годного металла, а также возможности разливки углеродистых и легированных сталей как полуспокойных.

Введение карбамида в виде брикетов с микролегирующими и модифицирующими элементами обеспечивает интенсивное перемешивание жидкого расплава вследствие выделения большого количества восстановительных газов (1,4-1,5 м /Kl карбамида), з одновременно создавая также восстановительную атмосферу вокруг частиц мокролегирующих и модИфицирующих добавок и тем самым резко снижая их окисление, т.е, повышает степень усвоения добавок. Дополнительно карбамид в смеси приводит к более стабильному насыщению жид ой стали азотом при атмосферном давлении до

0,025-0,04 мас. и последующему кипению металла в изложнице в процессе кристаллизации с образованием беспузыристой корковой эоны определенной толщины (вследствие резкой разницы растворимости азота в жидкой и твердой фазах), и выделению мелкодисперсных нитридных фаэ, способствующих измельчению аустенитного и ферритного зерна стали в готовом прокате и, как результат, повышению ее прочностных свойств, снижению порога хладоломкости и увеличению выхода годного.

Способ обработки жидкой стали осуществляют следующим образом.

Металл (сталь марки СТ Зсп) выплавляли в 160 т конвертере с раскислением и легированием стали в ковше. В качестве раскислителя испольэовали ферросилиций и силикокальций. Карбамид вместе с активным наполнителем, например ферротитаном, испольэовали в виде брикетов на связке из жидкого стекла массой около 1.6 кг, Применение алюминия в качестве наполнителя позволяет получать брикеты массой около 1.2 кг, Наряду с этим в качестве наполнителя можно также применять кальций, силикокальций, редкоземельные металлы, магний, феррованадий, феррониобий, цирконий и другие легирующие и модифицирующие элементы. Перед выпуском металла

50 на дно ковша присаживали чушковый алюминий, а в начале выпуска стали (температура металла на выпуске 1620 С) начинали присаживать брикеты с карбамидом и. например, с ферротитаном на жидком стекле из расчета 1,6 кг/т жидкой стали, После наполнения ковша металлом на 1/3 производили присадку раскислителей из бункера.

При наполнении ковша металлом на 3/4 процесс загрузки брикетов и раскислителей прекращали. Всего в ковш загрузили 68 брикетов, Сталь разливали в слитки массой 18,6 т. Перед разливкой металла в каждую изложницу присадили по 4 брикета. Металл разливали обычным пособом.

Результаты опытных плавок приведены в табл. 1 и 2, иэ которых следует, что оптимальные результаты повышения степени усвоения легирующих и модифицирующих элементов, механических свойств, снижения порога хладоломкости, а также повышения выхода годного получены на плавках, на которых были соблюдены параметры предлагаемого способа обработки жидкой стали.

Использование изобретения позволяет увеличить степень усвоения легирующих и модифицирующих элементов на 15 — 20, повысить механические свойства готового проката на 25-30, снизить порог хладоломкости стали на 20 — 25 С и увеличить выход годного до 93 g (на уровне полуспокойной стали).

Формула изобретения

Способ обработки жидкой стали, включающий выпуск металла в сталеразливочный ковш, раскисление его в ковше. последующий ввод карбамида и разливку металла в изложницы, отличающийся тем, что карбамид вводят в сталь совместно с активным наполнителем и связкой в виде кусков или брикетов в количестве 0,5 — 4,5 кг/т, при этом 0,6-0,8 требуемого количества брикетов вводят в ковш, а остальное — в изложницы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и t я тем, что в качестве активного наполнителя используют частицы фракции 0,1 — 8,0 мм из легирующих и модифицирующих элементов.

3. Способ по t, отл и ч а ю щи и с ятем, что в качестве связки используют жидкое стекло.

2000336 т

1» о

Z

Ф о

v л

Ф с5 3«у и т

CO .р - c а©

<0 (»

Ф. X (,) CO

m т

° ф г р v о Е

Ъ г

z а с и со

Ь цр l5

Q. m х о р. Е

v p с

3 m о в т сч m о

3(х р

CO c х о

m v

Ф с л х с

S с о v

m X а х х к

2000336

2 ° блнц ° 2

") во всех плееквк 0.2-0.5 мвс. $ кремнию н 0.2 0,4 мвс. $ мвргвнцв

" числитель - садервгенне элементов в стали (млс.$), внвменвтель - степень усвсеннв етн.$).

Составитель В.Паршин

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор С.Кулакова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3065

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул.Го арина 101