Способ получения слитков спокойной стали Советский патент 1993 года по МПК B22D7/00 

лов препятствует отводу тепла через горизонтальную поверхность слитка, происходит интенсивный отвод тепла через боковые поверхности головной части слитка с образованием так называемых пережимов закристаллизовавшегося чистого металла и отдельных небольших усадочных пустот. Получение слитков с плотным затвердевшим мостом и рассредоточенной чистой усадочной раковиной позволяет отказаться от сложной и длительной операции по перё- Ёорачивагнию слитков, ускорить график прохождения сталеразливочных составов, повысить температуру слитков при посадке в колодцы и выход годного при прокатке.

Как показали проведенные исследования, при расходе алюминия в смеси менее 0,5 кг/т стали не достигается необходимая плотность моста металла и прочность спекшегося огарка, снижается эффективность обогрева головной части слитка, что приводит к образованию значительной по объему первичной усадочной раковины и к снижению выхода годного на первом переделе (таблица, примеры 8, 10). При расходе алюминия более 0,8 кг/т стали положительный эффект резко ослабляется, что связано с образованием открытой первичной усадочной раковины (пример 11).

При соотношении алюминия в смеси со шлакообразующими менее чем 1:0,4 процесс окисления алюминия протекает быстро, т.е. менее 15-мин, при этом снижается прочность и плотность спекшегося огарка, что в конечном итоге приводит к образованию открытой первичной раковины и повышенной головной обрези (примеры 12, 14, 16), При соотношении алюминия и шлакооб- разующих более чем 1:1,0 окисление алюминия протекает медленно, т.е. более 25-30 мин, затвердевший мост получается недостаточно плотным, при нагреве слитков происходит окисление поверхности усадочной раковины, что приводит к дополнительной головной обрези (примеры 15. 17). Проведенными исследованиями установлен наиболее рациональный режим прохождения сталеразливочных составов, предусматривающий изменение продолжительности вы- держки слитков в изложницах до раздевания в зависимости от веса слитков. С целью обеспечения рассредоточенной усадочной раковины за счет увеличения теп - лоотвода от боковой поверхности головной части слитка по сравнению с действующей технологической инструкцией продолжительность выдержки слитков в изложницах сокращена в среднем на 60 мин, что позво- лило п бвы сиТь т ёмпературу слитков при посадке в колодцы в среднем с 900 до 940° С

и сократить расход условного топлива на 2 кг/т стали.

Оптимальная продолжительность выдержки слитков в изложницах от момента

отливки до снятия изложниц определяется выражением (1), полученным опытным путем в результате регрессионного анализа экспериментальных данных в зависимости от веса слитков. При значении коэффициента К менее 0,9 имеется опасность образования на слитках поверхностных трещин, а при значении более 1,1 снижается теплоот- вод от боковой поверхности головной части слитков, ухудшаются условия образования

рассредоточенной усадочной раковины и снижается температура слитков при посадке в колодцы (примеры 18, 19).

Для оценки существенности предлагаемых параметров проводят опытные плавки

с выходом поочередно каждого параметра за верхнее и нижнее граничные значения. Кроме того,проводят плавки при нижнем, верхнем и среднем значениях предлагаемых параметров и в соответствии с известными.

Пример. Плавки стали 10 сп проводят в 300-тонных конвертерах по принятой технологии. Разливку стали производят в ушире иные книзу изложницы без теплоизоляционных плит и присадкой на зеркало металла сразу после наполнения изложниц раскисляющей смеси в количестве 0,7-1,6 кг/т стали из расчета ввода металлического алюминия 0,5-0,8 кг/т (шлакообразующие компоненты в смеси: 8- 24% кремнезема, 10-12% глинозема, остальные оксиды железа и магния). Температура металла перед разливкой составляет 1540-1550° С. Разливку производят сверху через стакан-коллектор диаметром 80 мм в слитки весом 14; 16,5 и 21,5т.

После разливки плавки и выдержки в

разливочном пролете 30 мин состав подается в стрипперное отделение. Раздевание слитков весом, например, 16,5 т производится через 1,5 ч, причем поподдонно в порядке наполнения. После стрипперования

слитки подаются к нагревательным колодцам, При прокатке на слябинге головную обрезь производят на уровне 5,5%, а далее при необходимости до пол ного удаления дефектов.

В таблице представлены результаты опытных плавок стали 10 сп, разлитой в 16,5-тонные слитки без применения теплоизоляционных плит. Данные опытных плавок показали , что использование способа

ПОЗВОЛЯеТ УЛУЧШИТЬ Структуру ГО.ЧОМ-ЮЙ ЧЯсти слитков и, как следствие, повысить выход годного на слябинге (примеры 1-7).

Исследование макроструктуры и химической неоднородности производили на продольных и поперечных темплетах, ото- бранных от слябов.

Установлено, что на опытных плавках сера распределена более равномерно по всему объему, причем отчетливо виден мост на уровне 5-6% от верха слитка. Более рав- номерному распределению серы и других элементов, а также неметаллических включений способствует ранняя кристаллизация головной части слитка. Для изучения характера усадочных дефектов разрезаны два слитка, что позволило еще раз подтвердить вышеизложенные положения.

Анализ механических свойств опытного и сравнительного металла стали 10 сп и СтЗсп показал, что пластические и прочно- стные характеристики находятся практически на одном уровне, причем разброс значений на опытных плавках находится в более узких пределах из-за меньшей ликвации..

Кроме того, новая технология позволяет унифицировать парк изложниц и поддонов, улучшить качество поверхности слитков и

организацию производства при подготовке сталеразливочных составов.

Формула изобретения

Способ получения слитков спокойной стали, включающий заливку расплава в уширенные книзу изложницы без теплоизоляционных пят, выдержку его в изложницах и съем последних, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного за счет получения закрытой рассредоточенной усадочной раковины, а также повышения температуры поверхности слитков перед посадкой их в нагревательные колодцы, после заливки на зеркало расплава подают алюминий в количестве 0,5-0,8 кг/т стали в смеси со шлакообразующим материалом в соответственном соотношении 1:(0,4-1,0), а продолжительность выдержки до съема изложниц определяют по выражению

г K(0.336q2 - 0,757q + 11,09), где т - длительность выдержки, мин;

К- коэффициент, равный 0,9-1.1;

q - вес слитка, т;

0,336 - коэффициент, мин/т2;

0,757 - коэффициент, мин/т;

11,09 - коэффициент, мин.