Способ получения стальных слитков сифоном

Способ получения стальных слитков сифоном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ПАТЕНТУ

2 (21) 4954476/02 (22) 13.06.91 (46) 07.01.93. Бюл. ¹ 1 (75) B.À. Вихлевщук, В,А. Поляков, К.А. Ющенко, Ю.Н. Грецкий, В,M. Черногрицкий, В.Р. Покладий, С.С. Тильга, Н,М.

Омесь и В.Н. Панин (73) Криворожский металлургический комбинат им. В.И, Ленина (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 996070, кл. В 22 0 7/00, 1981.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в сталеплавильных агрегатах и разливке ее в изложницы сифонным способом..

В настоящее время широко используется модифицирование и микролегирование стали редкоземельными металлами (P3M).

В связи в высоким средством РЗМ к кислороду и сере к способам ввода РЗМ- содержащих ферросплавов в жидкую сталь предьявляются особые требования. Показано, что наиболее эффективными способами присадки Р3М в сталь являются метод принудительного погружения их в ковш или ввод в изложницу и центровую при разливке металла, Недостатками указанных способов являются дополнительные технологические трудности, связанные с отсечкой шлака, необходимостью использования основной футеровки ковшей к глубокой десульфурации чугуна и стали, что приводит к повышению себестоимости продукции.

Известен способ изготовления стальных слитков путем ввода лигатуры РЗМ в изложницу. При этом сталь выплавляют в сталеплавильном агрегате, легируют ферро. Ж, 1787064 АЗ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛЬНЫХ

СЛИТКОВ СИФОНОМ (57) Сущность: легирование и раскисление выплавленной в агрегате стали осуществляют ферросплавами и алюминием при выпуске ее в ковш и микролегирование лигатурой Р3М введением в изложницу в процессе разливки стали, лигатуру РЗМ вводят в изложницу в смеси с силикокальцием с массовым соотношением компонентов (2 — 4):(1-3) при количестве вводимой смеси 2-8 кг/т стали. 2 табл.

I сплавами и раскисляют алюминием в про цессе выпуска металла в ковш. Куски лигатуры РЗМ размером фракций 2-9 мм вводят в изложницу при наполнении ее сталью от

0,02 высоты рабочей полости непрерывно до уровня прибыльной полости со скоростью, пропорциональной массовой скорости наполнения изложницы сталью, Недостатками известного способа являются повышенная сегрегация серы, большое количество неметаллических включений в донной части слитка и значительные колебания сварочно-технологических свойств проволоки по длине раската слитка.

Цель изобретения — повышение стабиль. ности сварочно-технологических свойств про волоки по длине раската за счет уменьшени сегрегации серы и количества неметалличе. ских включений в донной части слитка.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу получения стальных слитков, включающему легирование и раскисление выплавленной в агрегате стали ферросплавами и алюминием при выпуске ее в ковш и микролегирование лигатурой редкоземельных;металлов введением в

1787064

15

25

35

50 центровую в процессе разливки стали, для микролегирования редкоземельные металлы используют в смеси с силикокальцием с массовым соотношением компонентов (24):(1-3), причем общее количество смеси для микролегирования составляет 2 — 8 кг/т стали.

Существенным отличием предлагаемого способа получения стальных слитков от прототипа является то, что для микролегирования Р3М используют в смеси с силикокальцием.

В результате сравнительного анализа известных технических решений и предложенного решения не обнаружено сходных признаков, Следовательно, заявляемый способ обладает существенными отличиями, Сущность предлагаемого способа изго-. товления стальных слитков заключается в следующем, Известно, что при кристаллизации слитков Р3М-содер>кащей стали в их донной части образуется повышенная сегрегация серы в результате осаждения оксисульфидов и сульфидов РЗМ, обладающих более высокой плотностью, чем жидкий металл. Микролегирование РЗМ используемым в смеси с силикокальцием приводит к образованию в жидком металле комплексных оксисульфидов РЗМ и кальция, что приводит к снижению плотности неметэллических включений. В результате исключения процесса осаждения неметаллических включений резко снижаются сегрегация серы и количество неметаллических включений в донной части слитка, что приводит к повышению стабильности сварочно-технологических свойств проволоки по длине раската слитка.

Нижний предел отношения содер>кания компонентов (4:1) принят от величины, гогда становится практически заметным влияние силикокальция на изменение состава неметаллических включений с Р3М, а верхний предел отношения (2:3) ограничен значением, превышение которого приводит к ухудшению сварочно-технологических свойств проволоки

Нижний rð.äåë расхода смеси (2 кг/т) взят исходя из: необходимости обеспечения минимального экономически выгодного улучшения технологических свойств проволоки, а верхний (8 кг/т) ограничен значением, превышение которого приводит к резкому снлжению равномерности распределения РЗМ в объеме металла слитков.

Проведены сравнительные испытания предло>кенногд и известного способов изготовления стальных слитков. Металл, выплавленный в кислородных конвертерах емкостью 50 т с температурой на выпуске

1620-1630 С, легировали и раскисляли .в процессе напал нон ия ковша последовательно силикомарганцем, ферросилицием, алюминием, а в некоторых плавках — и ферротитаном, Химический состав стали (ковшевые пробы) был следующим, мас, $:

0,11 — 0,14 С; 1,60 — 1,72 Мп; 0,7 — 0,8; 0,009—

0,021; 0,015 — 0,020 Р; 0,018 — 0,027 À1. Разливку стали производили слфоном в уширенные книзу изложницы с теплоизоляционными вкладышами на слитки массой 12,5 т.

Микролегировэние стали при разливке сифоном осуществляли присадкой в центровую лигатуру Р3М (известный способ) или

РЗМ марки ФСЗОРЗМЗО в смеси с силикокальцием марки СК15 в кусках фракцией 2-9 мм. Расход смеси составлял 2 — 8 кг/т стали.

Данные о технологии производства опытных плавок по предложенному и известному способам приведены в табл. 1.

Для оценки сегрегации серы и количества неметаллических включений по длине раската слитка отобрали на различных горизонтах слитка по 18 поперечных темплетов заготовок (квадрат размером 80 мм), В трех точках сечения темплетов (в центре, на 1/4 диагонали и в углу) определяли содержание серы, количество неметаллических включений металлографическим методом (bio среднему баллу). По результатам определений рассчитали коэффициенты вариации и области рассеивания указанных показателей в металле по длине раската слитка, Исследование сварочно-технологических свойств проволоки, полученной из катанки на различных горизонтах раската слитка, проводили в лабораторн ых условиях И нститута электросварки им, Е,О. Патона. Оценку стабильности сварочно-технологических свойств производили по величине коэффициента разбрызгивания металла (количество разбрызгиваемого при сварке металла по отношению к массе использованной проволоки, выраженное в процентах).

Результаты исследований состава и свойств металла, произведенного по предложенному и известному способам, приведены в табл, 2.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что изготовление стальных слитков по предлагаемому способу обеспечивает более низкие сегрегацию серы и количество неметаллических включений в объеме слитка, особенно в его донной части, чем по известному способу, Это обусловливает повышение стабильности сварочно-технических свойств проволоки по длине раската слигкэ, Об этом свидетельствует уменьшение среднего значения и диапазона разброса величины потерь металла в результате разбрызгивания.

Повышение производительности сварки и уменьшение потерь металла при ис6

1787064 нием редкоземельных металлов в центровую при разливке расплава, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности сварочно-технологических свойств

5 проволоки по длине раската слитка за счет уменьшения сегрегации серы и количества неметаллических включений в донной части слитка, для микролегирования редкоземельные металлы используют в смеси с си10 ликальцием с массовым соотношением компонентов (2.;.4);(1..3), причем общее количество смеси для микролегирования составляет 2...8 кг/т стали.

Таблица 1

Данные о способах получения стальных слитков

Таблица 2

Результаты исследования металла

Способ

Коэффициент вариаий, отн.

Коэффициент разбрызгивания металла*, О/

Область рассеивания, отн, Номер плавки содержание серы содержание серы содержание неметаллических включений содержание неметаллииеских включений

Предложенный

60

10,2

5,6

7,8

15,5

6,2

8,9

8,2

14,7

13,5

6,7

5,8

11,2

120

21,2

15,5

Запредельный

350

180

27,9

35,6

32,5

25,5

320

Известный

* В числителе — среднее. в знаменателе — минимальные и максимальные значения. пользовании сварочной проволоки, полученной из слитков по новой технологии, обеспечивает экономический эффект в народном хозяйстве в размеры 20 — 50 руб/т проволоки.

Формула изобретения

Способ получения стальных слитков сифоном, предназначенных преимущественно для изготовления сварочной проволоки, включающий получение расплава в сталеплавильном агрегате, легирование и раскисление его ферросплавами и алюминием при выпуске в ковш и микролегирование введе2,1

1 — 3

3,5

1-5

2,5

1 — 3

3,2

1-4

33,0

1 — 4

2,4

1 — 3

6,0

1 — 8

10,5

1 — 16

7,5

3 — 15