Способ легирования алюминием расплавленной стали Советский патент 1980 года по МПК C21C7/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению и легированию расплавленной

стали.с

При легировании стали алюминием основная задача заключается в получении стабильного содержания алюминия в готовой стали в узких пределах, равномерном распределении алюминия по объему металла и снижении его

угара.

Отклонения по содержанию алюминия в готовой стали в пределах +0,2% приводят к значительному различию качественных показателей межДу плав- 15 нами; что в целом снижает общий уровень качества ;металла, легяро- , ванного алюминием. При низко -Содержании алкминия снижаются качественные характеристики стали, а при вы- /О соком его содержании ухудшается разливаемость стали, что приводит к грубым поверхностным дефектам слябов и слитков и загрязнению неметаллическими включени йт.

Известен способ введения алюминия при непрерывной разливке в виде проволоки непосредственно в струю расплава, согласно которому проволоку Q

для придания ей прочности в зоне ввода в жидкий металл окружают потоком охлаждсцощего газа L.

Недостаток способа состоит в том, что проволока имеет малые размеры и расплавляется в верхних горизонтах стали, вызывая неравномерное распределение алюминия в объеме металла.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения легированной стали, заключакицийся в легировании алюминием расплавленной стали, пркрытой слоем итак а. в ковше с одновременной продувкой расплава инертным газом через погруженную фурму во время продувки, а после введения раскислителя продувку продолжают в течение 10-15 мин для растворения раскислителя и равномерного его распределения в объеме металла 2.

Недостаток способа состоит в том, что алюминий вводят через шлак, находящийся на поверхности металла, вследствие чего он окисляется в шлаке и недостаточно усвгдавается металлом и поэтому не получается стали со стабильным содержанием алюмин Цель изобретения - повысить степень усвоения алюминия, стабилизировать его содержание и улучшить ка чество. Это достигается тем, что в известном способе легирования алюминием расплавленной стали, покрытой слоем шлака, в сталеразливочном ковше, включёцощем принудительное погружени алюминия в расплав и продувку распл за нейтральным газом через погружен ную фурму до растворения алюминия. Сначала газом оголяют металл от иша ка, а затем погружают алюминий в расплав до 1/2-2/3 глубины ковша с одновременным погружением фурмы. Способ осуществляется следующим образом. После выпуска в ковш из сталеплавильного агрегата металла со/шлаком над сталеразливочным ковш на расстоянии 200-300 ым от шлака :устанавливают продувочную фурму, и через нее подают на ишак аргон с расходом 0,3-0,5 м5/т яо оголения металла. Под струю аргона в оголенный участок металла вводят алюминий на штанге. Затем одновременно погру жают фурму и алюминий со штангой на глубину 2/3 ковша с непрерывной подачей аргона в течение 5-10 мин и расходом 0,3-0,5 Алюминий вводят с опережением по отношению к погруженной фурме на 200300 мм. При легировании стали алюми нием обеспечивается его 90%-ное усвоение и поплавочный разброс по содержанию алюминия+0,002%. . Одновременное погружение фурмы и устЕшовление опережения, вводимого по отношению к погружаемой фурме, обеспечивает перемещение обогащенного раскислителя металла в глубину ковша с одновременным перемеще нием металла и равномерное распреде ление раскислителя. Погружение фурмы и алюминия йа глубину 2/3 ковша необходимо для более равномерного его распределения меньшего окислени цртаком. При глубине погружения менее 1/2 ковша усвоение раскислителя уменьшается на 20%. Кроме алюминия этим способом рекомендуется вводить другие сильные раскислители, например, титан и его сплавы, сплавы магния,кальция, редк ;земельных элементов. В качестве нейтральных газов могут быть использованы инертные газы азот. Однако при использовании азот необходимо считаться с возможностью увеличения его содержания в стали и ограничениями марочного состава метгшла по азоту.. Пример 1. Выплавляют транс форматорную сталь, содержащую, вес. углерода 0,03, марганца 0,1, фосфора 0,005, серя 0,005, кремния 3,0. Металл и шлак сливают в ковш емкостью 100 т. Количество шлака в ковше 3,5 т, толщина шлакового слоя 250 мм. Фурму устанавливают над шлаком на расстоянии 250 мм и подают аргон в течение 20 сек на шлак с расходом 0,4 MVT. Металл оголяется в диаметре 250 мм. В струю аргона на мениск металла подводят алюминий на штанге в количестве 11 кг. При соприкосновении алюминия с металлом одновременно опускают в металл фурму и алюминий на штанге на глубину 2/3 ковша с непрерывной подачей арго.на с расходом 0,4 . Затем расплав продувают аргоном в течение 8 мин. Металл разливают на машине непрерывного литья заготовок. В маркировочной пробе содержание алюминия составляет 0,01%. По ходу разливки через каждые 10 м отбирают пробу металла на алюминий. Во всех пробах содержание алюминия составляет 0,010%, усвоение алюминия - 91%. Пример 2. После выпуска в ковш расплава металла и шлака фурму устанавливают над шлаком на 200 мм и подают аргон в течение 25 сек на шлак с расходом 0,3 . Металл оголяют в диаметре 200 мм. в струю аргона на мениск металла подводят алюминий на штанге в количестве 10 кг. При соприкосновении алюминия с металлом одновременно погружают в метёшл фурму и алюминий на штанге. Фурму и алюминий опускают на глубину 2/3 ковша с непрерывной подачей аргона с расходом 0,3 . Затем сталь продувают аргоном в течение 5 мин и металл разливают, как в примере 1. В маркировочной пробе в пробах по ходу разливки содержится 0,009% алюминия. Усвоение алюминия составляет 90%. Способ опробован на 13 плавках. Содержание алюминия в стали колеблется в пределах 0,008-0,010%, угар алюминия не превышает 10%. Магнитные свойства .стали вьше в среднем на 10%. Таким образом, способ позволяет получать стабильное содержание алюминия в литой стеши, снизить расход раскислителя, улучшить магнитные свойства трансформаторной стали в среднем на 10%. Формула изобретения Способ легирования алюминием расплавленной стёши, покрытой слоем шлака, в сталеразливочном ковше/ включивши принудительное погружение алюминия в расплав и продувку расплава нейтральным газом через погруженную фурму до растворения алюминия, отличающийся тем/

5.765373g.

что, с целью повЁшения степени усво- Источники информсщии,

ения алюминия стабилизации его со- принятые во внимание при экспертизе

держания и улучшения качества ста- 1. Патент ФРГ 1252854,

ли, сиачгша газом оголяют металл от кл. 31 в 11/10, опублик. 1967.

шлака, а затем погружают алюминий в

расплав яа ,/2г2/3 глубииы ковша, 2. Авторское стздетельство СССР

одновременно с погружением фурми. If 500240, кл. С 21 С 7/00, 1972.