Способ производства стали Советский патент 1981 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

I

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали различного назначения, в частности к ее раскислению.

Известен способ раскисления стали, включающий предварительное раскисление силикомарганцем, коксиком и ферросилицием н окончательное кремнием,, ванадием, титаном в сталеплавильной .

Недостатком этого способа является то, что в прсадессе выпуска металла из печи П(роисходит окисление ранее введенных в ванну элементов и в первую очередь наиболее активных (.Si . Т-( ) за счет кислорода атмосферы. Нестабильность выпуска из-за разной длительности его проведения и колебаний температуры металла приводит к нестабильности окис пения элементов и, таким с бразом, нестабильности по учения их в литом металле.

Известен также способ раскисления стали при выпуске из печи, заключающийся в присадке в ковш алюминия, марганца и кремния, а затем титана 2.

В этом случае ввод одного раскислителя или последовательный ввод ряда раскислителей обуславливает ту же йестаби- . льность в их усвоении нестабильности самого вьтуска и затрудняет офазование оксидных неметаллических включений оптимального состава и формь как с точки зрения их удаления за счет всплывания, так и оказания нужного влияния на свойства стали.

В случае раскисления металла алюминием в количестве 0,15-О.,75 кг/т в кс&ше 3 J образуется большое количество неметаллических сжсидных включений, особенно в низко-и особсиизкоуглеродистых нелегированных сталях, требующих низкого остаточного содержания кислорода. В эгом случае формировать оптимальный состав и форму неметаллических включений весьма Затруднительно. Кроме того, нельзя получить преимущественно один вид неметаллических включений определенных состава.

фермы и -размеров, что является предпоч ; тигельным.

Наиболее близким по технической сушности к иаобретеншо является способ выплаэки стали, лредусмагривагоший ее раскйсление кусковым алюминием в количесгве 1,О-1,5 кг/т в печи, силикокальцием (0,25-0,35% от веса металла) при вьгпуск.е и кусковым алюминием (0,,6кг/ /т) в ковше 4 ,

Недостатком известного решения явля,ется го, что ввод алюминия в нераскис- ленный металл приводит к образованию мелкодисперсных включений корунда ), часть .из которых в последующие этапы раскисления силикокальцием служит центром образования комплексных включений, в их состав, как показывает микрс ентгеноспектральный анализ, входят марганец, кремний и кальций. Эти включения имеют переменный состав и различный размер, удаляются из металла на 6О-7О%, Остальная часть сохраняется вплоть до литого металла и присутствует в нем в виде скоплений, отрицательно воздействуя на горячую пластичность металла. Скопление ксрунда, как установлено, является причиной образования трещин на слябе. Кроме того, ввод алюминия, в нераскисленный металл приводйт к нестабильному его усвоению и сильному разфису остаточных его содержаний от плавки к плавке. Нестабильное усвое ние алюминкя приводит к неодинаковым свойствам отдельных плавок литого и катаного металла в пределах одной марки стали.

Целью изобретения является уменьшенве вт зйчного окисления растворенного в стали алюминия при разл1юке и улучше- няе.качества проката за счет исключения скопления корунда в литом металле, повышение вьйсода годного.

Цель достигается тем, что сначала раскйсленне сталн осущестБЛ5йот кремнием и марганцем в сталеплавильной печи, затем в процессе выпуска, кз печи - одновременно кремнием, титаном и кальцием, которы вводят при соотношении (2-6):(0,5-1,5} :{О,5-2,0), после чего в ковше при обработке инертнцм газом - алюминием в количестве ОДО-О,30 кг/т на каждые ОД хг/т тйтана.

Предложенный режим раскисления исключает ввод в нераскисленный металл алюмйния, чго. сокращает образование в металле мелкодисперсных включений корун-. да (АйгО), плохо всппьюающйх кз металла, и что особенно важно не приводит к образованию скоплений корунда. Раскисление и легирование металла кремнием и марганцем сопровождается образованием силикатов типа 5i 02или SiOjj -MvtO

глобулярной формы. Дальнейшее раскисление комплексным составом раскислителя кремний -.титан - кальяий приводит, как показали исследования, к образованию в металле тоже глобулярньЕх комплексных включений типа SiOj -yiTi O -Vn СаО практически постоянного состава, легко удаляющихся из металла. Снижение, таким образом, растворенного кислорода в металле до 0,005-0,003% к моменту раскисления металла алюминием приводит к окислению незначительного количества алюминия, а включения корунда образуются не в простом виде, а исключительно на готовых подложках; т.е. на глобулярных включениях в виде вкраплений, и удаляются за счет всплывания глобулярных включений. Отсутствие скоплений корунда в литом металле и возможность всплывания включении комплексного характера вида SiOj -nTiO h СаОпозволяют

получить чистую по неметаллическим включениям сталь с присутствием fe ней титана и алюминия. Тиган предохраняет алюминий от вторичного окисления, а свободный алюминий в стали измельчает первородное зерно и позволяет получить заданные свойства готового проката.

Введение в сталь на каждые 0,1 кг/т титана меньше чем 0,1 кг/т алюминия не обеспечивает достаточную степень раскисления стали, а позволяет получить нужное количество нитридов алюминия и титана, способству ощих измельчению структуры стали, что повьшает сопротивление хрупкому разрушению. Добавка в сталь на каждые 0,1 кг/т более 0,3 кг/т алюминия приводит к образованию скопления корунда.в ней, что отрицательно сказывается на качестве поверхности литых слябов из-за образования поперечных трещин.

. Ниже даны примеры осуществления способа, не исключающие другие в объеме предмета изобретения.

Пример. При выплавке стали 2О в 1ОО тонной дуговой печи после проведения окисления примесей кислородом раскисляют и легируют металл кремниеМ н марганцем, металл выпускают в сталеразливочный ковш. В процессе выпуска из печи в металл одновременно вводят 4 кг/т ферросилиция,