Способ получения стали для эмалирования Советский патент 1983 года по МПК C21C7/10 

(Ц) СПОСОБ ПОПУЧЕНИЯ СТАЛИ ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали для эмалирования. Известен способ выплавки кипящей стали, включающий плавление шихты, раскисление металла ферромарганцем и разливку стали в уйиренные книзу изложницы с механическим закупориванием отлитых слитков 1 3Недостатками известного способа является низкий выход годного, неудовлетворительное качество поверхности заготовок из стали, полученной этим способом, а также значительная степень химической неоднородности крупных слитков и0-20 т). Известны также способы производст ва титаносодержащей стали, пригодной для эмалирования, при которых ра.сплавленный металл подвергают внепечной вакуумной обработке с последу ющим раскислением его алюминием, пос ле чего производят легирование титаном дляполучения содержания последнего в стали более 0,01%. Известные способы позволяют получать металл с хорошим качеством поверхности и не склонным к образованию специфических дефектов на эмалевом покры- . тии 2. Однако этот способ также имеет низкий выход годного в связи с большой головкой обрезью раскатов из слитков спокойной стали. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стали, включающий выплавку, раскисление и вакуумную обработку 3). Однако известный способ не позволяет стабильно получать требуе- , мое содержание кислорода в стали, необходимое для получения структуры слитка, характерной для полуспокойной стали. Кроме того поверхность заготовок в значительной степени запорочена дефектом сотовая pвaнь что вызывает значительную отсортировку металл 8 потоке для зачистки дефекта повер ности. Целью изобретения является повышение качества стали. Поставленная ijeflb достигается тем, что согласно способу получения стали для эмалирования, включающему выплавку, раскисление и вакуумную обработку, вакуумную обработку металла производят до достижения давления в вакуумной камере 0,13 0,2б кПа, после чего металл раскис ляют титаном в количестве 0,2-0,6 к на тонну стали, при этом произведен содержаний углерода перед вакуумной обработкой и титана, вводимого для раскисления, поддерживают в предела 1,5-2,5 X 10 Вакуумирование расплава до остат ного давления в вакуумной камере 0, О,2б кПа необходимо для более полно го протекания реакции окисления угл рода в условиях вакуума. Дальнейшее Вакуумирование до остаточного давле ния в вакуумной камере менее0,13 кП нецелесообразно из-за увеличения дли тельности вакуумной обработки при незначительном снижении кислорода в вакуумируемом металле (табл.1 ). Вакуумное обезуглероживание расплава до остаточного давления в вакуумной .камере 0,26 кПа не всегда обеспечивает достаточной степени самораскисления металла углеродом it табл. U . Необходимость дополнительного рас кисления металла титаном определяется тем, что только одним, вакуумным обезуглероживанием не достигается требуемого содержания кислорода для получения полуспокойной стали (табл.1). Раскиление стали титаном обусловлено еще и тем, что сталь, раскисленная титаном, не склонна к образованию одного из дефектов эмалированных изделий рыбья чешуя. Раскисление металла другими раскислителями или экономически не целесообразно, или приводит к большой доли брака готовых эмалированных изделий по дефекту рыбья чешуя, например при раскислении стали алюминием. Так как содержание кислорода в металле после вакуумного обезуглероживания зависит от остаточного давления в вакуумной камере, которое согласно предлагаемому способу ДОЛЖНО являться постоянным и поддерживаться на уровне 0,13-0,26 кПа, и от содержания углерЬда, то расход титана для раскисления необходимо определять по содержанию углерода, причем оптимальное количество титана для раскисления определено эмпирическим путем из произведения содержаний углерода в металле перед вакуумированием титана, вводимого для раскисления. В табл.1 указано содержание кислорода в металле и длительность вакуумной обработки при различных значениях остаточного давления в вакуумной камере. В табл.2 приведены результаты опытных плавок с различным содержанием углерода в металле перед вакуумной обработкой и с различными значениями произведения Ccj xJTiJn Н Как следует из табл.2, на плавках 1-3, в которых произведение у Т1 оказывается меньше 1,5)10 , слитки в значительной степени запорочены дефектом поверхности сотовая рвань. Кроме того,на этих плавках при затвердевании стали в изложницах наблюдается прорыв корочки слитков и образуются наплывы. Н,з плавках, в которых произведение СсЗцХ x TiJnравно более 2,5x10 , качество поверхности слитков является удовлетворительным, но величина головной обрези слитков составляет более 8 ; (табл.2, плавки 8 - 10J. Слитки плавок, на которых произведение ., составляет 1 ,5 2,, имеют минимальную головную обрезь и удовлетворительное качество поверхности (табл.2,, плавки -7) Таким образом, оптимальное количество титана для раскисления стали составляет 0,2-0,6 кг/т и определяется из произведения содержаний углерода перед вакуумированием и титана, вводимого для раскисления, равного (1,5-2,5)х 10Пример . Металл вьтлавляют в двухванной печи на шихте, состоящей из 95 т лома и 220 т жидкого чугуна. После достижения температуры стали 1бЗО С и содержания углерода 0,07 плавку выпускают в ковш. Во время выпуска плавки-в ковш присаживают 2,0 т ферромарганца. Вакуумную обработку проводят на установке порционного типа до достижения остаточного давления в вакуумной камере 0,13 кПа (1 мм рт.ст.). Затем металл раскисляют в вакуумной камере титановой губкой в количестве 90 кг на плавку. После этого проводят смесь циклов для перемешивания и заканчивают обработку.

В результате получают полуспокойную сталь с минимальной головной обрезъю слитков 3% следующего химического состава Д:

Углерод 0,0

Кремний0,01

Марганец О, 38

Сера0,021

Фосфор0,010

Титан0,00

При проведении опытно-промышленного опробования установлено, что головная обрезь слитков стали, выплавленной по предлагаемому способу снижается на 3% по сравнению с вы0.39

плавкой стали по известной технологии.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа брака готовых эмалированных изделий по дефекту рыбья чешуя составляет 128200 руб., вычисленный по формуле

С, VN,A2. Cg

Э N.

i

где N - количеств выплавляемой стали

для эмалирования в год-, т; Aj- снижение головной обрези

(3% : 100 о,оз;,

с.- разница в стоимости слябов и лома, руб

- годовое производство.эмалированной посуды, т;

А - себестоимость одной тонны

эмалированной посуды, руб.; снижение.брака эмалированных изделий по дефекту рыбья чешуя (П : 100 0,01). ; Таблица

0,022

0,07 Формула изобрет ения Способ получения стали для эмали рования, включающий выплавку, рас- кисление и вакуумную обработку, о т личающийся тем; что, с целью повышения качества стали, вакуумную обработку металла производя до достижения давления в вакуумной камере 0,13-0,2б кПа, после чего металл раскисляют титаном в количестве 0,2-0,6 кг на тонну стали, при гэтом произведение содержаний углерода перед вакуумноС1 обработкой и титана, вводимого для раскисленил, поддерживают в пределах (1,5-2,5) х х 10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Литвинова Е.И. Металл для эмалирования, 2-ое изд. М., Металлургия, 1975, с.55-106. 2.Авторское свидетельство СССР (f 70969, кл. С 21 С 5/56, 1977. 3.Патент Японии № 2355, кл. 10 J 15+,19б1.