Способ легирования стали азотом Советский патент 1982 года по МПК C21C7/00 

(5) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ АЗОТОМ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали и сплавов с повышенным содержанием азота. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, заключающийся в продувке газообразным азотом расплава железа, содер кащего значи- тельное количество хрома (феррохрома) т.е. элемента увеличивающего раствори мость азота в железе 1 J. . Недостатком указанного способа является ограниченность сортамента легируемых сталей. Кроме тога, этим способом невозможно легировать стали и сплавы, не содержащие элементы, увеличивающие растворимость азота в железе, или содержащие также элементы, но в небольших количествах. Продувка смесью азота и кислорода металла, легированного окисляющимися элет ментами, например трансформаторной стали с кремнием, в которую при нитридном или сульфидно-нитридном варианте требуется вводить азот, вообще не приемлема. Целью изобретения является повышение эффективности азотирования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу легирования стали азотом, заключающимся в насыщении расплава газообразным азотом, одновременно с продувкой стали азотом в зону всплывающих пузырей вводят алюминий. При введении алюминия в зону поступления азота в металл происходит глубокое локальное раскисление и уменьшение концентрации кислорода - одного из сильных поверхностно-активных элементов, препятствующих поступлению азота в сталь. Кроме того, в этих же локальных объемах стали в момент ввода резко увеличивается концентра- ция алюминия - элемента увеличивающего растворимость азота в железе. Это приводят к резкому увеличению 391 скорости поступления азота и легирова ниюазотом таких сталей и сплавов, азотирование которых при рассредоточенном вводе алюминия невозможно. Газообразным азотом легируется электротехническая сталь, выполненная в кислородном конвертере. После окончания продувки а металле содержится 0,,005 азота. Согласно требованиям в готовом металле необходимо иметь 0,008-0,010 азота, таким образом в сталь при продувке газообразным азотом необходимо ввести дополнительно 0,,005 азота. Жидкий металл из }kO тонного кисло родного конвертера сливается встале разливочный ковш, где раскисляется и легируется ферросилицием марки ФС-69 из расчета получения в стали 3,053,15 кремния. В процессе перелива начинается продувка металла газообразным азотом через пористую магнезитовую фурму, установленную в днище ковша. Продувка ведется газообразным азотом, содержащим 99 азота. Интенсивность продувки составляет 1-2MVT, ч. После слива стали, в ковш в зону всплывающих пузырей азота на штанге вводят кусковой алюминий и выдерживают в этой зоне до полного растворения в стали. Общее количество алюминия вводимого алюминия определяется заданной маркой стали и для электротехнических сталей лежит в пределах «ОО-ЮОО г/т. Предлагаемый способ легирования жидкой стали азотом позволяет обеспечить повышенную скорость азотирования стали и за технологически ограниченный период времени ввести в металл.требуемое содержание азота. В результате реализации предлагаемого способа, ожидаемый годовой экономический эффект составляет 319 тыс. руб. Формула изобретения Способ легирования стали азотом, заключающийся в насыщении расплава газообразным азотом, отличающийся тем, что, с целью пош 1шения эффективности азотирования, одног временно с продувкой стали азотом в зону всплывающих пузырей вводят алюминий. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 381693, кл. С 21 С 7/00, 1970.