Способ выплавки азотсодержащей стали

Способ выплавки азотсодержащей стали

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в черной металлургии при производстве нелегированных и легированных азотсодержащих сталей. Сущность: после продувки азотом в металл вводят поверхностно-активные вещества в количестве, обеспечивающем максимальную адсорбцию их на поверхности расплава. В качестве поверхностно-активного вещества в металл вводят серу в количестве 0,007 - 0,025% в готовом металле и дополнительно продувают азотом в течение 1 - 3 мин. 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нелегированных и легированных азотсодержащих сталей. Целью изобретения является повышение качества металла за счет стабилизации содержания азота в металле в процессе разливки. Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что после продувки азотом в металл вводят поверхностно-активные вещества в количестве, обеспечивающем максимальную адсорбцию их на поверхности расплава. В качестве поверхностно-активного вещества вводят серу в количестве 0,007-0,025% в готовом металле и дополнительно продувают азотом в течение 1-3 мин (см. табл. 1). Действительно, снижение содержания поверхностно-активных веществ (ПАВ) перед продувкой металла азотом приводит к повышению степени и скорости усвоения азота металла ввиду отсутствия "блокады" в металле проникновению в металл азота. Но в процессе разливки такого металла, в частности, за счет увеличения поверхности раздела металл газовая фаза, содержащая азот, уменьшения температуры металла и других факторов азот может либо адсорбироваться поверхностью металла, повышая его содержание в металле, либо десорбировать с поверхности металла, снижая его содержанием в металле, что приводит к изменению физико-механических свойств металла к нестабильности этих свойств металла от плавки к плавке и др. т.е. к снижению качества металла. Наличие в металле оптимального количества ПАВ будет препятствовать процессам адсорбции или десорбции азота в металле, что приведет к стабилизации содержания азота в конечном металле, а значит к повышению качества металла. Как показали эксперименты, в открытой индукционной и дуговой электропечи с основной футеровкой, снижение содержания ПАВ, например серы в металле, перед разливкой менее 0,007% не позволяет стабилизировать азот в металле, а повышение серы более 0,025% приводит к снижению качества металла, например к снижению его пластических свойств и ударной вязкости; кроме того, для большинства качественных сталей превышение содержания серы более 0,025% является признаком брака металла. Уменьшение времени дополнительной продувки металла азотом после введения в металл ПАВ менее 1 мин не позволит равномерно распределить ПАВ, например серу, по всему объему разливаемого металла, а значит полностью исключить процессы адсорбции и/или десорбции при разливке, увеличение времени дополнительной продувки свыше 3 мин проводит к нежелательной потере времени, снижению температуры разливаемого металла и др. Примеры конкретного выполнения предлагаемого способа. Способ опробован при выплавке азотсодержащей стали 15СГ2Х9Н4 в открытой индукционной печи ИСТ-0,05 и дуговой 5-т электропечи с основной футеровкой. Шихту расплавляли, производили раскисление и десульфурацию до содержания (O)= 0,005% и (S)= 0,002% затем металл продували азотом до содержания (N)= 0,040% После этого в металл вводили ПАВ, например серу, селен, теллур и металл разливали в изложницы. П р и м е р 1. После продувки азотом в металл вводили ПАВ серу в количестве 0,006% в металле и дополнительно продували азотом в течение 0,5 мин. П р и м е р 2. То же, что и в примере 1, только серу вводили в количестве 0,007% и дополнительно продували азотом в течение 1 мин. П р и м е р 3. То же, что и в примере 1, только серу вводили в количестве 0,016% и дополнительно продували азотом в течение 2 мин. П р и м е р 4. То же, что и в примере 1, только серу вводили в количестве 0,025% и дополнительно продували азотом в течение 3 мин. П р и м е р 5. То же, что и в примере 1, только серу вводили в количестве 0,025% и дополнительно продували азотом в течение 4 мин. П р и м е р 6. То же, что и в примере 3, только вместо серы вводили селен в количествен 0,0005% П р и м е р 7. То же, что и в примере 3, только вместо серы вводили теллур в количестве 0,0005% Для сравнения были проведены плавки стали 15СГ2Х9Н4 по действующей технологии. Шихту расплавляли, производили раскисление и десульфурацию до содержания (О)= 0,005% и (S)=0,003% затем продували азотом до содержания (N)= 0,040% и металл разливали в изложницы по 10 кг и 1 т. Из табл. 2 видно, что плавкам по изобретению (примеры 2-4) соответствуют лучшие показатели и большая стабильность механических свойств, определяющие износостойкость и качество данного металла за счет стабильного повышенного содержания азота в конечном металле. Таким образом, изобретение удовлетворяет требованиям новизны, т.к. отличается от прототипа тем, что после продувки азотом в металл вводят поверхностно-активные вещества в количестве, обеспечивающем невозможность адсорбции и/или десорбции азота в металле в процессе разливки и в качестве поверхностно-активного вещества вводят серу в количестве, обеспечивающем ее содержание в металле в пределах 0,007-0,025% или другие ПАВ и дополнительно продувают азотом в течение 1-3 мин. Изобретение удовлетворяет требованиям существенности отличий, т.к. ни в одном из аналогов не известно, чтобы непосредственно после продувки азотом в металл вводили поверхностно-активные вещества. Изобретение может быть использовано при производстве нелегированных и легированных азотсодержащих сталей.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ, включающий снижение содержания поверхностно-активных веществ в металле перед продувкой металла азотом и разливку металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла за счет стабилизации содержания азота в металле в процессе разливки, после продувки азотом в металл вводят поверхностно-активные вещества в количестве, обеспечивающем максимальную адсорбцию их на поверхности расплава. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества в металл вводят серу в количестве 0,007 0,025% в готовом металле и дополнительно продувают азотом в течение 1 3 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002