Способ производства спокойной стали

 

Союз Советских

Соцмапмстмчесимх

Респубпми

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i t)876730

* т г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.08. 79 (21) 28! 1805/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (51)М. Кл.

С 21 С 5/52

Гооудвретееииый комитет по делги изобретений и открытий

Опубликовано 30. 10.81. Бизллетеиь И 40

Дата опубликования описания 30. 10.81 (53) УДК 669.187. .25 (088,8) В.Г.Падапка, А.В.Мищенко, Н.А.Цвященко, М.В.Кар к

А.В.Царев, П.П.Литвинов, Н.А.Овчинников, Н.В.Б з и В.И.Карлюк

Краматорский завод литья и поковок и Научно производственное объединение по технологит машиностроения (ЦНИИТМАШ) (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители (54) спосоБ пРОИЗВОДСтвА СПОКОДНОй стАли

Изобретение относится к черной" металлургии, конкретнее к способам производства стали.

Известен способ производства спокойной стали, при котором металл раскисляют в ковше чушковым алюминием (1) .

Недостатком известного способа является то, что образовавшиеся в результате раскисления неметаллические включения не успевают удалить!

О ся из металла и попадают в слиток, что в значительной степени снижает механические характеристики гото= вого металла. !

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства спокойной стали, при котором металл рас.— кисляют марганцем, кремнием и алюми- нием с последующим вакуумным углеродным кислением, разливку производят в вакуумной установке (27 °

Однако использование известной технологии получения качественного слитка не всегда целесообразно и возможно. Это связано в первую очередь со сложностью технологического оборудования для вакуумной разливки, которуго не всегда и не везде можно использовать. Кроме того, вакуумное углеродное раскисление при разливке, хотя и позволяет понизить содержание кислорода в стали, но образующиеся при этом оксидные железо-марганцовистые включения оказывают отрицательное влияние на свойства стали.

Цель изобретения — повышение качества выплавляемой стали.

Поставленная цель достигается тем, что металл раскисляют сплавом марганца с кремнием.с содержанием кремния не более .30% из расчета введения в металл марганца 1,5-20 кг/т и кремния 0,5-1,0 кг/т, после чего металл рафинируют щелочным или щелочноземельными металлами до получения в нем концентрации щелочного или щелочноземельного металла 0,005-0,50%, причем

6730

87 начальная

О

l0

0,003

0,005

0,010

0,018 применяемые щелочные и щелочноземельные металлы содержат кремния не более

30%.

Раскисление стали сплавами марганца с кремнием с содержанием кремния не более 307. из расчета введения марганца в металл 1,5-20 кг/т позволяет получить металл с содержанием кремния не более 0,05-0,10%. Выбор указанных пределов по количеству вводимого в металл марганца и содержания кремния в марганце или его сплавах обусловлен следующим. Содержание марганца для различных марок сталей колеблется в пределах от 15Х (сталь марки У8А) до 2,0% (низколегированные стали марок (10-50Г2). Поэтому присадка в метапл марганца из расчета

1 5-20 кг/т обеспечивает содержание

1 его в стали в необходимых пределах для большого сортамента сталей.

После раскисления металла сплавом марганца с кремнием производится рафинирование щелочными или щелочно-. земельными металлами до получения в нем концентрации щелочного или щелочноземельного металла 0,005-0,50Х.

Рафинирование щелочным или щелочноземельными металлами предназначено для очищения стали от кислорода и серы. Известно, что эти металлы обладают более высоким средством к . сере и кислороду, чем широко используемые в промышленности кремний и алюминий.

Получение в рафинируемом металле

0,005-0,57 щелочного или щелочноземельных металлов обеспечивает сни.жение содержания активного кислорода и серы щ тысячных долей процента (1-5 10 %) . Образующиеся неметаллические включения имеют благоприятную глобулярную форму, при этом происходит не только раскисление стали, но и десульфурация.

Содержание в готовой стали щелоч.ного или щелочноземельного металла, равное 0,005% нижний предел), способствует измельчению и глобулириза" ции неметаллических включений. В жид ких сталях с высоким садержанием углерода, никеля и особенно кремния растворимость кальция увеличивается в определенном соотношении с ростом содержания этих элементов, поэтому необходимая предельная концентрация (верхний предел) щелочных или щелочноземельных металлов должна быть 0,50%.

Например, при рафинировании стали типа УВА кальцием получают следующие результаты при различной концентрации кальция в рафинируемой стали:

Концентрация Степень десульфакальция в ста" ции,7 ли (S) начальная— 3 онечная,00

Кроме того, при концентрации кальция 0,005 максимальный диаметр оксидных включений .значительно уменьшается.

Способ осуществляется следующим образом. Расплавленный в плавильном агрегате металл доводится до требуемого содержания углерода. Затем производят раскисление металла марганцем или его сплавами с содержанием кремния не более 30% из расчета введения марганца на марочный состав для дан- ной марки стали. Раскисление марган» цем можно осуществлять в печи или ковше. После раскисления марганцем сталь рафинируют щелочными или ще30 лочноземельными металлами. Рафиниро. вание осуществляется введением их

I под уровень жидкой сталн любым из известных способов:вдуванием, вве- . дением под колоколом и другими ° Рафинирование при этом проводят до получения в стали концентрации щелочного или щелочноземельного металла не менее 0,005Х или вьппе, но не более 0,50%.Ïîñëåäóþùàÿ разливка ра40 финированной стали позволяет получить. слиток с меньшей ликвацией по сере.

Hp и м е р . В дуговой электропечи расплавляют опытный металл с содержанием углерода 0,6-0,8%. После получения в металле необходимого содержания углерода (0,23-0,28% ) в печь вводят ферромарганец с содержанием кремния 1-2Х. Ферромарганец присаживали в количестве 6-9 кг/т. После

50 того как ферромарганец растворился, металл выпускают в ковш и рафинируют кальцием введением его под уровень

"зеркапа" металла. Рафинирование опытного металла приводят до получения в обрабатываемом металле содержания кальция 0,005-0,50%, Затем рафинированный металл разливают на слитки весом 13 т.

876730

Отсутствует

Известный

Железомарганцевые

С раскисле" кием кремнем и алкииНаблюдается

Оксисиликаты . и глиноземные неправильной формы кием

Глобулярные оксиды

Предлагаемый Отсутствует марганца 1,5-20 кг/т и кремния 0,51,0 кг/т, после чего металл рафинируют щелочными или щелочнозеиельными металлами до получения в нем концентрации щелочного или щелочноземельного зо металла 0,005-0,50Х

2. Способ производства спокойной стали по п.l,отличающийся тем, что металл рафини1 уют спааваии или химическими соединенияии щелоч35 ных или щелочноземельных металлов

Э содержание кремния в которых не более ЗОХ.

Формула изобретения

1.Способ производства спокойной стали, включающий плавление металла, доведение его до требуемого содержа- 4р ния углерода, последующее раскисление металла и выпуск, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка-; чества выплавляемой стали, металл раскисляют сплавом марганца с крем- 45 нием с содержанием кремния не более

ЗОХ из расчета введения в металл

Составитель А.11русс

Редактор Н.Безродная Техред М. Надь Корректор Г.Назарова

Заказ 9517/33 Тираж 621 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130353 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Сравнительные слитки получают по двум технологиям: по известному способу с вакуумным углеродным раскислением и по обычной технологии с раскислением металла не только мар-. ганцем, но и кремнием на 0,20-0,70Х и алюминием 0,25-1 кг/т. Содержание

Как видно из таблицы, лучшие результаты по качеству слитка получены по предлагаемому способу.

Выплавка стали с применением предлагаемого способа раскисления металла позволяет в значительной степени повысить его служебные характеристики за счет снижения содержания серы в металле и уменьшения максимальных размеров неметаллических включений. серы в опытном металле и металле с вакуумным раскислением 0,023-0,025Z, а в металле с раакислением кремнием и алюминием 0,012-0,016Х.

Основные результаты по качеству слитков приведены в таблице.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I, Авторское свидетельство СССР

11 490835, кл. С 21 С 5/52, 1974.

2. Sawada S., Suzuki К., Matana.be I Арр1icаr1оп of advanced vacuum

cardon deoxidized steels to heavy

forqinqs. Jhe japan stell Works,lTD, japan, Nuroran.