Способ производства низкофосфористой стали Советский патент 1979 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОФОСФОРИСТОЙ .СТАЛИ 0,003%; при легировании стали ферромар ганцем концентрация фосфора возрастает до 0,04-0,05%, вслейстие чего готовы Mefli7in fte удовлетворяет требова1гаям ТУ по механическим свойствам. Кроме ToPQ при введении смеси наблюдается загрязнение металла металлическими включениями, Известен способ выплавки Высокомарганцовистой стали с ведением плавки на низко хх:фористом ферромарramie з.}. и втот способ не позволяет легировать сталь одновременно марганцем и кремнием и сопряжен с высоким угаром марганца вследствие низкого содержания в сплаве кремния и высокого Mapt aiHUa. Кроме того, легирование стали ферромарганцем с концентрацией кремния 1- 3% характеризуется повышенным переходом фосфорй в сталь и необходимостью легирования стали ферромарганцем в три четыре приема. Наиболее близким к изобретению является способ вьтлавки высокомарганцовистой стали-вдуговой электропечи с основной футеровкой и заливкой в шихту силикомарганпа в количестве 3-6% от веса шихты f4j. . Снижение содержания фосфора в стали достигагется путем использования определенного состава шихты, куда входит вЬгсокоиегированный .лом до 60-75%, нелигР1рованный лом 10-30%, силикомар ганец (Р-гО,2%) 3-6% и известняк металлургический до 5%. Технологию выплавки и процесс ведут следующим образом. На низ завалочной корзины нагружают половину .стальной стружки, далее известняк и легированные отходы, затем в печь задают нелегированный стальной лом и силикомарганец. Плавление ведут форсированно с использованием полной мощности печного трансформатора, К концу плавления наводят шлак, присаживают известняк, ппавиковый шпат и молотый ферросилиций. Процесс рафинирования осуществляю под белым или серым шлаком, а доводку металла по химическому составу ведут силикомарганцем в ферромарганцем. Однако 6ТОТ способ не обеспечивает сияжвния содержания фосфоре менееО,О9 ЕГелью изобретения йвпяегс бнйжениё содержания фо.сфора в готовом металле, повышение механических свойг тв при одновременном легировании стали марганкем в кремнием, что обеспечивает умен

678074 шение угара Mapramia и более высокую степень раскисления шлака. Зга цель достигается тем, что сталь легируют марганцевым сплавом с отношением концентрации фосфора к марганцу ЧР/МП) равным 0,ОООЗО-О,О0065 и кремния к марганцу (St/Mn) равным 0,025-0,15 в количестве 4-18% от веса металлошнхты, и раскисление металла Ведут под основным шлаком, со- держашим 0,025-6,15% Pj,.05, на шлак за 15-25 мин до вьтуска вводят углеродистый восстановитель плотностью 2,33,2 r/cKf в количестве 20-50% от веса раскислителшой смеси. Легирование стали весьма чистым по содержанию вредных примесей (0,020,04% Р и 0.02-0,03% S) марганцевым сплавом, содержашим 3-12%S-i.H 65-67% Ma и имеюшим более низкую TeivinepaTypy плавления, чем ферромарганец (на 50-90 С), при указанном, соотношении концентраций фосфора и кремний к марганцу устраняет необходимость дефосфорации металла путем промежуточного скачивания шлака и введения в металл деформируюших смесей, сокращает продолжительность плавки и повышает усвоение марганца. Отходы низкофосфористой стали использ;,тот при производстве марганцовистой стали, в результате чего повышается сквозное использование ведущего элемента (Мп-). Образующийся в результате наведения раскислительной смеси шлак основностью 1,8-3,5, содержащий 0,025-0,15% , и металл перед выпуском раскисляют активированным углеродистым восстановителем плотностью 2,3-3,2 г/см, равной плотности шлака, что позволяет снизить содержание закиси марганца в шлаке с 5-6% до 1-2%. и за1сиси Железа до 0,51,0%. Соответственно уменьшается содержание кислорода и неметаллических включений в готовом металле. Ниже при)ведены примеры осуществления предлагаемого способа. Пример 1, После расплавления металпршихты в электропечи и окисления углерода до Концентраций 0,15% и фосфора 0,02% путем введения в нагретую металлическуто ванну железной руды и извести, скачивают окислительный шлак, Металл раскисляют ферромарганцем и ферросилицием из расчета получения, 0,4% Ма и 0,2%5t. Затем вводят основной шлак, и задают раскислительную смесь в количестве 1% от веса металла. После обролования жндкоподпижного иша kf. основностыэ 2,2. металл легируют в ппа приема марганцевым сп71алом с от ношение P/MaO.OOOl и 6-/МаО,046, сопержащим 76,1% Mix,-,5% St. 0,030% Р, 0,02% 5 . Количестп легирующего сплава составляет 8% от веса шихты. Затем на расплав задают раскислительную смесь, в состав которой ввошгг активированный углеродистый восстановитель плотностью 2,9 г/см. Это мероприятие позволяет сократить продолжительность раскисления на 15 ми и уменыяить количество шлака. После снижения содержания закиси марганца в шлаке до 2,5% и закиси железа до 1,2% нагретый до температуры 14 90 С металла в составе: 1,2% С, 13,1% Мп, 1,1% St., 0,03% Р и 0,01% $ выпускают в нагретый ковш. Пример 2. После расплавпения металлошихты в электропечи и окисления углерода до концентрации 0,17% и фосфоре 0,01% скачивают окислительный шла -а металл раскисляют сплавом, содержащи 65% Мгц 12% St, 0,02% Р, 3,6% С из расчет получения в металле 0,5% Mtt и 0,15% St . Затем наводят основной шла и задают раскислительную смесь в количестве 0,8% от веса металла. После образования жидкоподвижного шлака основностью 2,5 метатл .легируют в два приёма марганцевым сплавом с отношением Р/Мп-0,ООО31 и Si- /Мп-0,15 в количестве 15% от веса шихты. Затем на ра плав наводят раскислительную смесь из извести, ферросилиция и углеродистого Восстановителя плотностью 3,1 г/см . После снижения в шлаке концентрации МпО до 1,5% и достижения температуры расплава 151О С металл сливают в ковш Состав металла отвечает требованиям технических условий по содержанию в нем марганца и кремния. Концентрация фосфора составляет 0,029, что в три раза ниже /допустимого предела. Проведенный майрб- и микроструктурный анализ показывает снижение количества неметаллических включений в среднем на 2О% по сравнению с серийными плавками. Примерз. Аналогичен примеру 1 но после наведения жидкоподвижного шлака и предварительйого раскисления металл легируют в один прием нагретым по 7ОО С кремнемарганцевым сплавом, .содержащим 65% Мп, 10% 6t.,4,5% См имеюши более низкую температуру плав

078074 ления ( 1150 с). При втом содержание углерода в металле корректируют вводом активированного углеродистого Восстановителя. П Р и м е Р 4. Аналогичен примеру 2, но легирование сталиосутаествляют жидким маргавдевым сплавом в ковше. Отношение фосфора к марганцу составляет 0,0006 кремния к марганцу 0,145. Разработанный способ производства низкофосфористой стали путем легирования ,ее лекоплавкими марганецкремниевым сплавом с, весьма низким содержанием фосфора, имеюшим отношение кремния к марганцу, близкое к их отношению в foтовом металле, обеспечивает одновременное легирование стали марганцем и кремнием, получение высокомарганцовистой стали с содержанием фосфора 0,О2-О,03% обладающей высокими експлуатационными свойствами. Например, сердечники, изготовленные из стали марки Г13Л, обладают износостойкостью при температуре +20 С и -40 С в два раза выше, чем сердечники из стали, содержашей О, Р. Предлагаемый способ вьтлавки позволяет уменьшить угар марганца на 12%, количество неметаллических включений на 15-20% за счет . раскисления металла активированным углеродистым восстановителем; имеющим плотность 2,3-3,2 г/сми позвопяюшим корректиг ровать содержание углерода в стали по ходу плавки. Внедрение в производство предлагаемого способа выплавки низкофосфористой стали позволит сократить расход марганца и кремния, увеличить выход годного и использовать низкофосфористые марганцесодержашие отходы для получения ле-k гированной стали методом переплава. Формула изобретения 1. Способ производства низкофосфористой стали, включаюший расплавление шихтовых материалов, окисление примесей, раскисление, легирование и ыпуск металла в коВШ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,, с цепью снижения, содержа ния фосфора в готовом металле, Повьппё кия его метанйчесхих свойств я одновременного легирования стали марганцем и кремнием , сталь легируют марганцевым сплавом с отношением ковневтрации фосфора к марганцу Р/Ма-О,ОбОЗО-0,ОО065 .и

8

кремния к марганцу Si/MivA.025-0,152,3-3,2 r/cKiB количестве 20-50% от

в количестве 4-18% от веса металпоших-веса раскислительной смеси, ты, R раскисление металла ведут подИсточники информации, принятые во

ocHoetfHM шлаком, содержащим 0,025-внимание при експертизе 0-15% . 5 I. Iliyntoe to. А, Хладностойкие стали.

.М., МеталлургияV 1970. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а . Патент ФРГ № 954606,

щ и и с я тем, что, с целые более глу-щ с 21С7/О2, 21.05.58.

бокого раскисления металла и снижения :з. Авторсвюе свйавтельство СССР

в стали неметаллических вкпклений, н:а№ 269177, кп. С 21 С 5/52, 1967. шлак за 15-25 мин по вьтуска вводят4. Авторское свидетельство СССР

углеродистый восстановитель плотностью jb 500242, кл. С 21 С 5/52, 1976.

678074