Способ получения стали и сплавов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()850681 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 16.05.78 (2! ) 2620829/22 02 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

С 21 С 5/56

Гасудерстеенный квинтет (23) Приоритет— еа делан изобретений и аткрытнй

Опубликованод0.07.81. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07.81 (53) УДК669.187..25(088.8) С. П. Бакуменко, Н. 0. Афанасьев, В. Н. Лебедев, Э. В. Верховцев, H. A. Пономарев и A. A. Кузьмин (72) А вторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при получении стали методами внепечного вакуумирования ипи методами вакуумно-дугового и других видах переплава в физическом или химическом вакууме

Известен способ получения стали, включающий ее выплавку и раскисление мар- ганцем, кремнием, алюминием и кальцием в количестве 2 кг/т стали во время

0 выпуска в ковше (1).

Известен способ получения стали, включающий выплавку, раскиспение стали и обработку пониженным давлением над металлическим расппавом (2). 5

Однако данный способ не обеспечивает достаточно высокой степени дегазации расплава.

Известен также способ получения стали, включающий выплавку стали в вакуумной печи, раскисление жидкой стали реагентами с давлением испарения 0,7

25 .ат (31.

Однако способ не обеспечивает достаточно высокой степени дегазации расплава.

Цепь изобретения - повышение степени дегазации и улучшение качества металла.

Указанная цель достигается тем, что раскиспение металла проводят перед ваку» умной обработкой реагентами до содержания их в стали 0,01-0.2% с последующим их удалением при вакуумной обработке.

Реагенты, введенные перед вакуумкрованием, с высокой упругостью пара, при

1тонижении давления интенсивно испаряются. В образутчецийся в металле пар (вследствие низкого парциального давления) . интенсивно выделйются атомы водорода и азота с образованием пузырьков. Это способствует более высокой степени дегазации металла от водорода и азота, чем при вакуумной обработке по известным способам.

Окончание процесса вакуумирования производят при снижении содержания реагентов в 2-20 раз, т.е. до удаления их из металла.

8506

3

B качестве реагентов испо ьзуют, например, кальций (давпение испарения

1,6 ат); питий (3,3 ат), магний (23 ат) и другие.. Реагенты могут быть в смеси с неметаппами.

При введении реагентов до содержания их в стали менее 0,017 резко падает эффект дегазации за счет паров реагентов.

Введение реагентов до содержания более

0,2% приводит к повышенному износу фу- 10 теровки и повышенным затратам времени и тепловой энергии дпя поддержания температуры стали, Способ осуществляют следующим образомм. 15

Во время выпуска стали преимущественно в ковше вводят, например, кальций в количестве, обеспечивающем его содержание в метапде 0,01-0,2%. В дальнейшем cram обрабатывают в установках 20 внепечного вакуумирования ипи методами перепдаво в физическом ипи химическом вакууме, до удадения реагентов из метанпа.

Пример 1. Сталь марки ЗОХГСН2А выппавпяют в 100-тонной мартеновской печи. Перед вакуумной обработкой в жидкую cramь в ковше вводят кальций до содержания 0,05%. Затем жидкую сталь из разливочного ковша подвергают циркупяционному вакуумированию при разрежении в вакуумной камере 1 10 мм рт.ст.

Подъем cram в трубе осуществпяют за счет эжектирующего действия нейтрального газа (аргона). Расход аргона составaster 1-2 и/т стапи. Несмотря на незначитепьный расход аргона наблюдается интенсивное разбрызгивание стали в вакуумной . камере. Этому способствуют пары капьция, имеющего давление испарения около

1,6 ат. Пары кальция выпопняют роль лифт-газа. Кроме того,.в пары капьция выде.пяются атомы азота и водорода. Все это способствует высокому развитию по45 верхности жидкой стали и интенсивной дегазации. Вакуумирование производят до снижения содержания капьция до 0,005%, т.е. в 10 раз, затем стапь разливают в слитки. Содержание газов в стали снижа81 4. ется; кислорода с 0,0030 до 0,0011%; азота с 0,0030 до 0,00157; водорода с 4 до 1,5 см /100 т, что приводит к повышению стойкости деталей в изделиях.

Пример 2. Сталь марки ЗОХГСП2А вьшпавпяют в основной ппазменно-дуговой печи при давлении аргона 1,5 ат, сталь раскиспяют капьцием до содержания 0,1%.

Разпивку cram проводят при давлении

1,5 ат на эпектрошt дпя вакуумно-дугового переппава. Переппав производят при вакууме 10 мм рт.ст. При этом на ко-нусе электрода и из ванны жидкого метапла интенсивно выделяются пары кальция. Остаточное содержание капьция в металле . ВДП составпяет 0,005%.

Содержание газов в стапи снижает— ся: киспорода с 0,0020 до 0,00089о, азота 0,0020 до О 0010%; водорода с

3 до 0,8 см /100 т.

Расчетный экономический эффект от внедрения предпагаемого способа за счет повышения качестве металла и стойкости в издепиях составпяет 0,3 руб, на тонну стали.

Форму па изобретения

Способ получения стали и сппавов, вкпючающий выплавку, раскиспение реагентами с давлением испарения 0,7-25 ат и вакуумную обработку жидкости стапи, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения степени дегазации и улучшения качества металла, раскиспение металла проводят перед вакуумной обработкой до содержания в стали раскиспяющих реагентов 0,01-0,2% с последующим их удалением при вакуумной обработке.

Источникии информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Кнюппепь Г. Раскиспение и вакуумная обработка cram. М., "Металлургия, 1973, с. 158-159.

2, Там же, с. 11.

3. Там же, с. 87-89.

Составитель Л. Магаюмова

Редактор E. Лушникова Техред Т. Маточка Корректор Г. Решетник

Заказ 6249/33 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4