Способ получения слитка малоуглеродистой спокойной стали Советский патент 1980 года по МПК B22D7/00 

1

Изобретение относится к черной неталлургии, а именно к сталеплавильному производству; оно может быть использовано при отливке слитков спокойной стали.

Известен способ получения слитков, при котором после наполнения изложницы метйлйом и ввода алюминия в головн) часть слитка на поверхность металла в изложнице подают охладитель. Подача охладителя ведется с. целью закупоривания головной части слитка кипящей стали 1.

Наиболее близким по техотческой сущности к описываемому изобретению является способ, включающий опробование отливки спокойной стали в изложницы, уцМренные книзу, с залийкой зеркала металла водой 2.

Однако при этом в прокате обнаруживаются следы несварившейся усадочной раковины, что не позволяет широко внедрять известный способ. Указанные недостатки являются следствием действия ряда факторов, оказывающих вли яние на процесс сваривания усадочной ракови1иь1 при прокате. К ним относятся степень раскисленности стали, состав и количество неметаллических включений, всплывающих в оловнз о часть слитка на поверхность зеркала металла в усадочной раковине, пластичность металла, величина обжатий при прокате.

Целью изобретения является повышение свариваемости усадочной раковины слитка и уменьщепие головной обрези.

Цель достигается тем, что выдержку расплава в ковше натанают при Достижении кислорода в нем 0,007-; 0,010% и осуществляют ее в течение 9-15 мин, а охладитель подают через 2-2,5 мин после разливки расилава в изложницы с интенсивностью 15-20 кг/м. мин Ь течение 2-4 мин.

Раскисление спокойной малоуглеродистой стали производят доСодержаниякислорода в расплаве 0,007 -0,010%. Это обусловлено тем, что при содержании кислорода в металле менее 0,007% не обеспечивается образование включений, имеющих температуру плавлсш1я выше, чем температура плавления металла, а образуются жидкие продукты раскисле1шя, созлающие сплошнзлю неметаллическую прослойку на поверхности образующейся усадочной раковины,

..,.,..,„,..,.,, , , :3. ,,719790

препятствующую сварива шю усадки. При содержании кислорода более 0,010% в процессе йрййталлизации металла происходит выделение кйслорОдй по границам зерен, вызьгоающее

ТфШ ол1э мко1:т1ь мёташа йг затрудняющее сва- 5 ривание усадочной раковины.

Выдержка металла в ковше после раскисления ограничена временем: 9-15 мин, тик kak выдержка менее 9 мин недостаточна для удаления большей части неметаллических включе- 10 НИИ, препятствующих свариванию усадки, а увеличение времени вьщержки более 15 мин приводит к чрезмерному переохлаждению и задержке удаления неметаллических включений из-за повышения вязкости металла. 15

С целью максимального удаления неметаллических включений отстой металла в изложнице до заливки водой выбирают в пределах

2-2,5 мин. В сй5 тйе уй нШ1енйй прбдшмштель ности от:стоя менее 2 мин происходит задерж- 20

йа уйЙйёЖя йеметаллических включений, прапятстёующих свариванию, а увеличение отстоя более 2,5 мин приводит к тому, что концентрйрованнб1ё усадо1чные пустоты в слитке распблагайтся га1же уровня предполагаемой обрези, 25 что повышает отходы металла в головную . . , , ,.,,

При соблюдении указанных условий неметаЛ

МййёШйё включения, всплыЬаю1цие на поверхность металла в ф ормирующейся усадочной ра- зо ковйне, благодаря небольшому их количеству и твердой консистенции не могут образовать сплошной неметаллической прослойки, которая и является главным препятствием для сваривания усадочной раковины при прокатке. Чис- зз тота граййцзерен металла обеспечивает их высокую способность свариваться, что также спо. собствует свариванию усадочной раковины. Кро мё того, располджёййё к6щё нтрйр6вайнЬ1х усадочных пустот в головной части слитка обес- 40

7 Тпёчйваёт Миннмальнь1е отходы металла с обрезью.

Экспериментально выбранная продолжительность заливки зеркала металла водой при йн- 45 тенсивности ее подачи 15-20 составляет 2-4 мин. Такие параметры залйвкй связайь с teM, что при уменьшений продолжительности заливки водой менее 2 мин в головной части слитка образуется неплотный, прорывающййся мост металла, что приводит и окйсле нйюповерхностных слоев усадки и тем самым к ухудшению ее свариваемости. При увелкчеййи продолжительности запивки верха слитка водой более 4 мин происходит бЬлеё глубокое расположение объеМа всонцентрйрованных уса д6чп№Ь1Х пубтот по высоте слитка, приводящее к повышенным отходам металла с головной обрезью. Ыаконец, для обеспечения св;аривания

усадочной раковины необходимы обжатия не менее 200.

Пример. Сталь, содержащая до 0,11% С, раскисляется кремнием с доведением его содержания в готовом металле свыше 1,2%. П{5и этом Содер1Жайие остаточного растворенного кислорода 0,005-0,007%, что обеспечивает получение при кристаллизации металла чистых гра1шц зерен. Образующиеся при раскислении неметаллические вкл1рчения имеют средневзвешенНое содержание кремнезема не менее 55%, что при температуре плавления таких включений около 1650° С позволяет получать их твердую к6нсисте1щиго во всем температурном апазоне металла.

50 т ковш со сталью вьщерживается 10 мин а отстой отлитого слитка весом 6 т до заливки водой происходит 2 мин. Заливка зеркала металла водой ведется с интенсивностью 19 кг/м. мин в течение 3 мин. Обжатия метал ла при прокатке приблизительно 1400.

Для сравнения низкоуглеродистая спокойная сталь, произведенная в идентичных условия но раскисленная кремнием с доведением его содержания лишь до 0,17-0,37%, дает неметаллические включе.ния со средневзвешенным содержа1шем кремнезема, снижающимся до 30-40%, температура плавления которых 1300-1400 С, что приводит к Обнаружению усадочных пороков на значительном расстоянии от головной части. .

Спокойная сталь при разливке в слитки отливается чаще Bcei;o с утеплением головной части в целях концентраций усадочной раковины в минимальном объеме слитка. При этом до 15% металла, содержашего усадочную раковину, удаляется при прокатке в отходы. Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность уменьшения головной обрези про прокате слитка на 5-7%, а также позволяет упростить подготовку разливочного оборудования за счет перехода на изложйицы, уширенные книзу без прибыльных надставок.

Экономическая эффективность от внедрения описываемого способа разливки малоуглеродистой спокойной стали при снижении головной обрези слитка в среднем на 6% и при средней себестоимости 1 т стали (в расчет берут себестоимость злекттзотехнической стали завода йм.Петровскбго за 1976 г.) 101,36 р.составляет:

6-101,36

6,08р./т.

100

При среднем производстве стали порядка

100 тыс, т это будет в целом около 600 тыс.р

Ф о р м у л а изобретения

Способ получения слитка малоуглеродистой спокойной стали, включающий раскисление

5 719790. 6

расплава, выдержку в ковше, разливку в уши-после разливки расплава в изложницы с интеиpeimbie книзу изложницы и подачу охладителясивностью 15-20 кг/м. мии в течеиие 2-4 мин.

на поверхность расплава, отличающий-Источники информации,

с я тем, что, с целью повышения свариваемое-принятые во внимание при экспертизе

ти усадочной раковины слитка и уменьшенияs 1. Авторское свидетельство СССР № 496089,

головной обрези, вьщержку расплава в ковшекл. В 22 D 7/00, 1976.

начинают при достижении кислорода в нем2. Сб. Совершенствование производства

0,007-0,010% и осуществляют ее в течениестали, Магнитогорск, МГМИ, 1972, вьш. 115,

9-15 мин, а охладитель подают через 2-2,5 лвшс. 69-76.