Способ раскисления стали Советский патент 1981 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится к чериой металлургии, в частности к технологии .раскисления и 1разл:иеки лолуспокойиой стали.

Основной Особенностью получеивя лолуспокойной стали является лоддвржание Окнслен1насти металла в узк1их пределах.

Большое значение с точ)к:и зрвиия обеспечения определвниой интевсЕвиости развития реакций окисления углерода и соответственно выделения газовых лузырей имеют как состав, так 1И (количество р.аокислителей, способ и место их ввода (в пе.чь, ковш, изложницу).

Недостаточное ра-сашслвние лриводит к выходу газовых онузьврей на поверхность и получению дефектного слитка жилящей стали, при избыто ч.ном рааюислении о бразуелпся сосредоточедяая усадочная раковина, приводящая к оотерям .металла.

Известен способ раскисления полуспокойной стали ферромаргаицем и ферросилицием в ковше с получением в металле 0,05-0,1% кремния для сталей сортового проката 1.

Недостаток способа состоит .в там, что он не обеспечивает стабильной ок1И1Сленносии металла раскисл ения. Угар 65%-ного ферросил:И1Ция увеличивается, .головная обрезь металла высока и при этом не достигается удавлетварительиое качество пове|рх1ности прокатанных заготовок. Распределение химических элементов по высоте слитка неравномерно, что свижает служебные свойства металла. Известен способ раскисления полус ио«ОЙ1НОЙ стади, включающий предварительное раскисленяе ферросилицием из расчета получения кремния в готовой стали 0,03- 0,05% и окончательное раскисление добавкой алюм;ини.я 3.0-150 г/т стали при разливке ;в изложницы (2.

Недостаток способа состоит в том, что окисленность металла (сод.е ржание кислорода) колеблется в широких лредедах

0,01-0,025%. Окисленность металла при разливке дополнительно повышается за счет вторичного окисления. Качество поверхности слитков полусп окойных сталей ухудшаетоя, головная обрезь увел ичмеается.

Наиболее близким к изобретению по приемам осуществления я.вляется способ «.зготовления слитка с различной ст1руктурой nasepxHOCTHOro слоя и сердцевины, за.ключающийоя в том, что кипящую или полуспокойную р.аак1ислен1ную К|рам1нием и марган1цем сталь зали;вают в изложницу и |Дри заливке в .Изложницу обрабатывают ферросилицием и плаввковым щпатом 3.

Недостаток способа состоит в том, что при .разливке .металл ие обрабатывается окислителем, в результате чего металл, .как прав1ил.о, .получается 1П«рераскислен«ым. Кроме того, обработка ста.ли смесью, не содержащей окислитель |И, следовательно, «е являющейся экзотвр|М:ической, требует значителыных затрат тепла, вызывает резкое ие|реохлаждение стали, запутывание в ней частиц смеси л ухудшение 1качества .металла. При дополнительном лерегр-еве стали, кроме того, снижается стойкость лзложииц из-за -npnBapOBK ним слитков. Целью .изо.бретб ия Я1вляется повыщение Качества noiaeipxHOCTn полуспокойного металла, увеличение выхода годного, сн.ижаняе расхода раокисл1ителей и изложниц. Цель достигается тем, что по способу получения слитков полуспокойной стали, включающему получение распла,ва (в сталеп.ла1ВИ.льном апрегате, (выпуск его в iKoem л (раскисление в ковше фйрросиднцием и феррамаргаицем, разливку в изложницы и o6pa6oTtKy в изложнице фер1ро.сллицием и плавиковым шпатом, при разливке в изложнйцы металл об1рабатывают смесью 65%-ного ферросилиция, конвертерного сталеплавильного шлака и фтористого кальция в соотношении 1 : (4,5-8) : (1- 1,5) соответстаенйо в количестве 2,5-3 на тонну стали. Способ осуществляют следующим образом. В сталеплав.ильном агрегате выплавляют н-изкоуглеродистый ста.льной полупродукт и выпускают его в ковш мер а окисленным. Во в|ремя вьшуска в «овш к л-ему добавляют 65%-ный ферросидиций из расчета введения в металл 0,03-0,04% кремния « ферромарга1нец из расчета получения заданного содержа1Н(ия .м-арганда в стали. В процессе |разливки s изложницах металл обрабаты.вают смесью 65%-iHoro .ферросилиция, KOHiBqpiTeipHOiro сталеплавильного шлака и плавикового Щпата в соотношеии,и 1 : (4,5-8) : (1-1,5). Можно, наетример, использовать известную .смесь, содержащую, вес. %: Ферросилиций 65%-ный10-15 Плавиковый .щлат10-12 Ко1Н1верт&рный сталеплавильныйшлакпо балансу до 100 Расход смеси составляет 2,5-3 кг1т. При расходе смеси MieHee 2,5 кг/г стали зеркало металла и верх слитка не 1ПО1К1рыты шлаком и про;исходит втор1ичное окисление зеркала металла. При |расход;е 2,5-3,0 кг1т стали зеркало металла полностью заК1рыто шлаксщ и стальной слитак (наход ится в шлаковой рубашке толщиною 1-2 мм. Увеличение расхода см;е)си -свыше 3,0 кг/г стали у величива1ет толщину шлакового слоя, замедляет кристаллизацию и ухудшает качество поверхности слитка. Применение указанной смеси позволяет стабилизировать окисленность металла благодаря наличию в конвертерном шлаке окислов железа 15-25%. При разливке металла и контакте его со смесью фор.мируется шлак. Диффузионное раскисление металла осуществляется .по закону (FeO)/ FeO const, в результате чего стабилизируется окисленность металла. При этом во.зможны следующие варианты: а)при малой .окислительности металла часть (FeO) заюиси железа смеси переходит в металл, а 65%-1ный ферросилиций растворяется в металле и повыщает содержание «ремния на 0,03-0,05%; б)при разливке сильно переокисленного металла часть закиси железа ;из металла переходит в шлак. Введение ферросилиция в ковш и изложницу снижает расход раскислителя в связи с НИ31КИ1М его угаром в 1изл.ожнице по сравнению с ковщом. При этом обеспечивается получение 0,,09% кремния в полус1покой|ной стади. Введение ферросилиция в ковш в количестве, превышающем 50%, нецелесообразно в связ:и с его высоким lyraipOM в ковще, .а .введение его в -количестве менее 50% не обеспечивает лолучения заданного содержания кремния в готовом металле. Использова/ние .конвертерного сталеплааильного шлака в указанном соотношении обеспечивает 1СОДе|ржание е смеси 12-20% окислов железа и .позволяет (регулировать экзотар,м1ичность и 01юисленность смеси. Плавиковый щпат использован в качестве флю1са, снижающего температуру плавления .смеси. При разливке сверху смесь рекомендуется вводить на дно ИЗЛОЖ1НИЦЫ. Подача смеси на дно изложнид снижает тепловой удар в начале про цесса ipaaЛ.ИВКИ, пр/иводит к уменьшению приваров и снижению расхода изложниц. Пример. В кислород ном конве1ртере расплавили низкоуглеро дистый сталыной полупродукт и СЛ;ИЛИ его в 1КОВ,Щ ИИЛЯ.ЩКМ. В ковше металл раскислили 65%-ным фер|росили цивм в количеств1е 0,4 кг/г и ферромарганцем. Пе/ред разливкой на дно 8-г изложниц ири ПО.МОЩИ до.энрующего устройства 3|асып,ади экз отермпжч векую шлакообразяую смесь, соде|ржащую, вес. %: Ферросилиция 65%-ного10 Конвертерного ст.алеплавильного шлака80 Плавиково го шп ата10, имеющую соопношение ферросил иция, конвертерного шлака и плаиикового шпата 1:8:1. Расход см-еси составил 2,5 кг/г. Сталь .разливали -сверху через стакан с диаметром канала 70 мм. В 1результате получена полуслокойная сталь со стабильным со.де)ржан,ием кремиия 0,05-0,08%, иислорода 0,015-0,016%. Брак I передела снизился яа 0,1% за счет уменьшения количества трещин, рванин и плен ;на поверхности проката. Голо-вная обрезь снижена иа 1%, стойкость изложвиц увеличилась на 5%. При этом снизился .расход 65%-него ферросилиция на 0,25 кг/г стали. Таким образом, снособ позволяет повысить качество пов архности полуспокойной стали, у.веЛ(ИЧИть выход годного .металла, снизить расход изложниц и раскислителей. Формула изобретения Способ (раокисления стал)И в ковше ферросилицием и ферромарганцем, включающий разливку и обработку в изложиице ферр осилил ил ием и плавиковым шпатом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пове(рх)ности м еталла, увеличения выхода 1ГОДНО1Х), снижения расхода (раскислителей и изложниц, при разливке металл обрабатывают смесью 65%-ного ферросилицилия, конвертерного сталеплавильного шлака и фтористого кальция в соотнощен1И1И 1 : (4,5-8) : (1-.1,5) соответственно и в количестве 2,5-3 кг на тонну стали. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз е: 1.Поиер Д. М. «Металлург, 1970, № 1, с. 19-20. 2.Шнееров Я. А. и Вихлевщук В. А. Полуспокойная сталь. М., «Металлургия, 1973, с. 22-23. 3.Патент Великобритании № 1494483, кл. В 3 F, 1977.