Способ раскисления стали

Способ раскисления стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0Ц 572506

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12,04.76 (21) 2346046/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. С 2!С 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,09.77. Бюллетень № 34 (53) УДК 621.745(088.8) Дата опубликования описания 21.09.77 (72) Авторы изобретения

Б. А. Коротков, А. Я. Глазков, Э. И. Фельдман, А. М. Кондратюк, В. Г. Осипов, Л. М. Покрасс и В. В. Поляков

Украинский научно-исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАСКИ СЛ ЕН ИЯ СТАЛ И

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к раскислению стали, разливаемой в заготовки непрерывным способом.

Непрерывная разливка стали, раскисленной повышенным количеством нитридообразующего элемента — алюминия (для обеспечения определенного уровня механических свойств проката), связана с затягиванием стаканов-дозаторов в промежуточном ковше и характеризуется неудовлетворительным качеством поверхности заготовок. Эти трудности обычно преодолевают, увеличивая диаметр стаканов в промежуточных ковшах (разливка с торможением струи металла из промежуточного ковша стопором), используя затопленную подачу металла в кристаллизатор через удлиненные стаканы и защиту зеркала металла в кристаллизаторе специальными шлакообразующими засыпками, что связано с большими затратами. Кроме того, при этом предъявляются жесткие требования к огнеупорам промежуточного ковша (стакан-стопор) для обеспечения устойчивого процесса разливки и невозможна реализация ряда эффективных схем для регулирования процесса литья, например, поддержание уровня металла в кристаллизаторе постоянным путем изменения скорости вытягивания заготовки.

Необходимый уровень механических свойств металла может быть обеспечен также раскислением стали с использованием одновременно двух нитридообразующих элементов — алюминия и титана. Применение такого режима раскисления не приводит к существенном развитию процесса затягивания стаканов в промежуточном ковше, что позволяет производить разливку металла в режиме дозирования.

При этом процесс разливки характеризуется максимальной экономичностью, высокой на10 дежностью и возможностью реализации регулирования уровня металла в кристаллизаторе изменением скорости вытягивания заготовки.

Известны способы раскисления стали 09Г2

15 для непрерывного литья заготовок, включающие присадку в разлпвочный ковш при выпуске металла из печи металлического марганца, силикомарганца, алюминия в количестве

0,3 кг/т и титана 0,4 кг/т (1), Согласно этим

20 способам алюминий и титан присаживают в последнюю очередь. Однако использование известного способа в ряде случаев приводит к затягиванию стаканов в промежуточном ковше, т. е. не обеспечивает устойчивого процесса

25 литья. Кроме того, большое количество алюминия, применяемого в этом способе, способствует образованию оксидов, что увеличивает объем зачистки и порезки листов по поверхностным дефектам и повышает склонность стали

30 к хрупкому разрушению.

572506

Таблица 1

Расход раскислителей, кг/т

Рей, 45%

Рей, 45 %

С Мп

Т!

А!

SiMn

РеМа плавки

С

0,019

0,019

0,53

0,58

0,026

0,028

0,24

0,26

7479

6424

0,36

0,30

0,14

0,15

0,012

0,015

1,43

1,79

5,02

5,02

5,02

4,30

0,72

0,42

Г2

1,36

1,50

1,57

0,022

0,019

0,026

0,10

0,13

0,10

17,9

17,9

17,9

3537

8487

6479

0,52

0,50

0,52

0,34

0,26

0,31

0,024

0,017

0,023

0,002

0,017

0,008

5,00

6,43

5,00

0,72

0,93

0,92

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок (2), включающий присадку в разливочный ковш при выпуске металла из печи сначала алюминия, марганца и кремния, а затем титана.

Алюминий присаживают в количестве 0,45 кг/т стали по наполнении ковша на 1/6 — 1/5, после ввода всех раскислителей присаживают титан в количестве 0,3 кг/т стали. Такой режим раскисления обеспечивает устойчивый процесс литья (без затягивания стаканов в промежуточном ковше) стали с содержанием углерода до 0 3% и марганца до 2%. Кроме того, первоочередная присадка алюминия приводит к повышению пластичности и вязкости стали, что связано с изменением расположения неметаллических включений: если при раскислении с присадкой алюминия после кремния и марганца они расположены по границам зерен, что снижает сопротивление хрупкому разрушению, то при первоочередной присадке алюминия неметаллические включения располагаются более благоприятно — по зерну. Однако при раскислении по приведенному режиму сталь обладает недостаточно высоким сопротивлением хрупкому разрушению — порог хладноломкости составляет минус 10 — минус

Химический состав стали, о

Из табл. 1 следует, что суммарная присадка алюминия и титана составляла для стали С

0,72 — 1,08%, для стали 09Г2 1,24 — 1,44%, а отношение титана и алюминия для стали С в пределах 1,43 — 2,33, для стали 09Г2 1,4 — 2,0.

Эти значения соответствуют предлагаемым пределам — суммарное количество присаживаемого алюминия и титана 0,8 — 1,4 кг/т, присадка титана составляет 1,4 — 2,3 присадки алюминия.

Суммарная добавка в сталь 0,8 — 1,4 кг/т алюминия и титана при вводе титана в количестве в 1,4 — 2,3 раза большем, чем алюминия, позволяет обеспечить достаточную степень раскисления. стали, уменьшить количество окислов алюминия, снижающих сопротивление стали хрупкому разрушению, получить нужное количество нитридов алюминия и ти5

20 С, что не соответствует требованиям стандарта на судосталь, предусматривающим ударную вязкость судовой стали при минус 40 С а„ вЂ” 40 )3 кгм/см . Это объясняется недостаточным количеством нитридообразующих элементов, алюминия и титана, чтобы связать азот, который в свободном состоянии снижает сопротивление стали хрупкому разрушению.

Е1елью изобретения является повышение сопротивления стали хрупкому разрушению путем уменьшения величины зерна и загрязненности неметаллическими включениями.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе раскисления стали для непрерывного литья заготовок, включающем присадку в разливочный ковш при выпуске металла из печи сначала алюминия, марганца и кремния, а затем титана, алюминий и титан присаживают в количестве 0,8 — 1,4 кг/т суммарно, причем присадка титана составляет

1,4 — 2,3 присадки алюминия.

Изучали уровень механических характеристик судовой стали С и 09Г2 при раскислении металла в ковше по различным вариантам.

Положительные результаты были получены при раскислении стали по вариантам, приведенным в табл. 1. тана, способствующих измельчению структуры стали, что повышает сопротивление хрупкому разрушению. Добавка в сталь Al+ Ti менее

0,8 кг/т приводит к недостаточной раскисленности стали, при добавке более 1,4 кг/т Аl+Т1 происходит затягивание стаканов и нарушение стабильности процесса разливки.

Способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок заключается в следующем.

В разливочный ковш при выпуске металла из печи присаживают сначала алюминий, 3,5—

12,5 кг/т марганца и 2,5 — 5,0 кг/т кремния, а затем титан, причем суммарная присадка алюминия и титана составляет 0,8 — 1,4 кг/т, а отношение количеств присаженных титана и алюминия равно 1,4 — 2,3.

В условиях Донецкого металлургического завода в 140-тонной основной мартеновской

572506

0,7

Таблица 2

Ударная вязкость а„, кгм/см, при температуре, С

Толщина проката, мм

Тк, С

+20 — 20 — 40 — 50 — 60

11,7

8,7

6,8

7,1

1 2

10 — 55

6,5 — 10,0

11,3 — 12,0

5,7 — 7,4

6,4 — 7,4

1,0 — 1,7

12,0

8,0

7,6

3,0

1,7

14 — 50

11,3 — 13,4

1,0 — 5,8

7,0 — 8,7

6,5 — 8,3

0,6 — 3,5

13,0

9,1

7,6

2,5

1,8

20 — 50

12,5 — 14,1

8,3 — 9,5

0,8 — 5,5

7,5 — 7,8

1,2 — 2,5

Составитель А. Кондратьев

Техред М. Семенов

Редактор Е. Хорина

Корректор О. Тюрина

Заказ 1986/16 Изд. № 752 Тираж 693

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

5 печи была выплавлена сталь марки С и разлита на МНЛЗ. При выпуске металла из печи в разливочный ковш присажено 0,30 кг/т алюминия, 5,75 кг/т силикомарганца, 5,02 кг/т

45%-ного ферросилиция и 0,6 кг/т титана.

Химический состав стали С был следующим (%): С 0,16, Мп 0,60, Sl 0,25, S 0,030, P 0,022, Ti 0,012.

Отлитые слябы прокатывали на стане 2300 на листы толщиной 10 — 20 мм.

Результаты исследования макро- и микроструктуры металла приведены ниже.

Средний балл по осевой ликвации 2,2 по осевой рыхлости 2,2

Максимальный диаметр пор, мм

Предложенный режим раскислеиия судовой стали позволяет реализовать преимущества разливки на МНЛЗ без торможения струи стопором в промежуточном ковше и обеспечивает требуемые стандартом характеристики металла в горячекатаном состоянии.

Формула изобретения

Способ раскисления стали для непрерывного литья заготовок, включающий присадку в ковш при выпуске металла из печи алюминия, марганца и кремния, а затем титана, о т л и ч а6

Среднее количество трещин на темплет по граням узким 0 широким 0

5 Суммарный балл по неметаллическим включениям 1,9

Величина зерна феррита, баллы 7,0

Из приведенного следует, что металл плав10 ки имел удовлетворительную структуру, мелкое зерно феррита и достаточно высокую температуру начала роста зерна аустенита (950 — 1000 С) .

Значения ударной вязкости при — 40 С на

15 образцах 1 типа (по ГОСТ 9454-60) составили для металла плавки 4,7 — 8,3 кгм/см, а

Тк (— 45) — (— 60) C (см. табл. 2). ю шийся тем, что, с целью повышения сопротивления стали хрупкому разрушению путем уменьшения величины зерна и загрязненности неметаллическими включениями, алюминий и титан присаживают в количестве 0,8 — 1,4 кг/т суммарно, причем присадка титана составляет

1,4 — 2,3 присадки алюминия.

Источники информации, принятые во внимание

25 при экспертизе

1. Журнал «Сталь», 1975, № 4, с. 310 †3.

2. Отчет УКРНИИМет, ДМЗ, по теме 493/73, № Госрегистрации Р008942, 1974.