Способ производства стали Советский патент 1979 года по МПК B22D7/00 C21C7/10 

расплава при интенсивном его перемешивании.

Оставшиеся в металле включения распределяются в его объеме более равномерно.

Железный норошок выполняет роль охладителя в зоне реакции и создает дополнительную поверхность, на которой протекает реакция. Присутствие в смеси кальция имеющего упругость пара 1,6 атм, недостаточно для интенсивного перемешивания расплава.

Эта задача решается введением в смесь магния, имеющего упругость пара 24 атм. Как показали эксперименты, магний и кальций несмотря на близкие свойства - высокое сродство к кислороду и сере - оказывают различное действие на стальной расплав. В частности, магний оказывается более эффективным раскислителем, а кальций более эффективным десульфуратором. В стальных расплавах с высоким содержанием углерода, где процессы десульфурации протекают легче, а также в сталях, где сера не оказывает существенного влияния на служебные свойства, целесообразно использовать смеси с максимальной раскисляющей способностью, т. е. с повышенным количеством магния, такие смеси эффективны при производстве подшипниковой стали.I

В конструкционных сталях, где решающее влияние на свойства оказывает сера, наилучшие результаты дают смеси с повышенным содержанием силикокальция. Оптимальный расход смеси -9-11 кг/т стали.

Для подшипниковой стали наилучшие результаты дают смесн с соотношением силикокальция, железного порошка и магния 0,1 : 9 :7 соответственно, для конструкционной и нержавеющей - 6:0,3:0,5.

Количество железного порошка в смеси целесообразно регулировать в зависимости от количества магния: при увеличении ко-, личества магния количество железного порошка в смеси увеличивают. Введение смеси струей инертного газа обеспечивает защиту компонентов смеси от преждевременного окисления кислородом воздуха и увеличивает эффект перемешивания расплава, а введение смеси после наполнения изложницы на /4 высоты обеспечивает наибольший эффект модифицирования неметаллических включений, измельчает кристаллическую структуру слитка, повышает однородность и плотность ее.

Пример 1. При выплавке стали марки 5ХНМ в печи расплавляют шихту, состоящую из 50 т отходов марки 5ХНМ, 40 т чугуна и 22 т шихтовой заготовки, нагревают металл, окисляют фосфор и углерод, легируют металл феррохромом в количестве 150 кг, ферромарганцем марки Мп-6 в количестве 500 кг и ферросилицием марки

Си-45 в количестве 400 кг. Затем расплав выпускают в ковш и .металл разливают в изложницы под вакуумом. В изложнице в процессе ее наполнения металл продувают 5 рафинированной смесью, подаваемой в глубь металла в токе аргона (расход аргона 0,03 ). Расход компонентов рафинировочной смеси: магний 3,0 кг/т, силикокальций 4,0 кг/т, железный порошок 4,0 кг/т.

10 Время обработки - 8-12 мин.

П р и .м е р 2. При вынлавке стали марки ШХ-15 в печи расплавляют шихту, состоящую из 25000 кг чугуна, 75000 кг отходов углеродистой стали, нагревают металл,

15 окисляют фосфор и углерод, легируют металл феррохромом в количестве 1500 кг и ферромарганцем в количестве 200 кг, позволяющими получить после выпуска плавки из печи содержание углерода около 1%.3а0 тем расплав выпускают в ковш и присаживают кусковой 75%-ный ферросилиций в количестве 125 кг. Поверхность металла в ковше засыпают порошком магнезита, и сталь разливают в изложницы. В процессе на5 полнепия 1/4 части изложницы в глубь металла подают рафинировочную смесь в токе аргона. Расход аргона 0,03 , расход компонентов рафинировочной смеси: магний 4 кг/т, силнкокальций 1 кг/т, железный порошок 5 кг/т (4 л1 :5). Время обработки- 8-10 мин.

Пример 3. При выплавке стали марки ОХ19Н9 в печи расплавляют шихту, состоящую из отходов Я1Т-75000 кг, ХГС-22000кг,

5 ФХ800-4000-5000 кг, ФХ100-7500 кг, никеля (НЗ)-300 кг, окисляют примеси, в том числе углерод, до 0,3% путем продувки кислородом. Производят корректировку химического состава. Выпускают расплав в

0 ковш. Вакуумируют с одновременной продувкой кислородом и аргоном ПрН РОСТ

0,5-1 мм рт. ст. в течение 15 мин. После вакуумирования присаживают FeSi 65- 300 кг, FeMn 1000 кг, А1 кусковой 50 кг и

5 металл разливают.

Во время разливки стали в изложницы, в процессе ее наполнения, металл продувают рафинировочной смесью, подаваемой в глубь его после наполнения 1/4 части изложницы в токе аргона. Расход компонентов рафинировочной смеси: магний 0,25 кг/т, силикокальций 8 кг/т, железный порошок 1 кг/т (0,2:8:1). Время обработки - 8- 12 мин.

5 В результате использования предложенного способа при производстве подшипниковых марок сталей конечное содержание кислорода находится в пределах 0,001- 0,003%, серы -0,003-0,009%, при производстве конструкционных марок стали- 0,001-0,003 и 0,005-0,015% соответственно, а при производстве крупных слитков значительно повышается качество металла за счет снижения количества неметаллических включений, изменения их природы и более равномерного распределения по объему. При этом происходит модифицирование сульфидных включений, изменение структуры литого металла и повышение плотности слитка. Сокращается длительность плавки на 1,0-0,5 ч, что позволяет снизить себестоимость на 1,5-2,0 руб. на 1 т стали. Формула изобретения 1. Способ производства стали, включающий расплавление шихты, окисление примесей, легирование в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в ковш, разливку в изложницы, введение в металл во время разливки рафинировочной смеси, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности сталеплавильного агрегата и повышения качества стали, рафинировочную смесь силикокальция, железного порошка и магния 9-11 кг/т стали вводят в металл струей инертного газа иосле наполнения 1/4 высоты изложницы, при соотношении компонентов (0,1-6,0) : (0,3- -9,0) : (0,5-7,0). 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сталь предварительно раскисляют алюминием. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сталь предварительно вакуумируют. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Научные труды МИСиС, 1973, № 79, 65. с 2.Теория и практика получения и применения комплексных ферросплавов. Тбилиси, 1974, с. 288-293. 3.Авторское свидетельство СССР Л 336083, кл. В 22 D 7/00. 1970.