Способ производства титансодержащих сталей

Способ производства титансодержащих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпни

« ?09694

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.12.77 (21) 2555891/22-02 (5E)M. Кл.

С 21 С 5/52

С 21 С 5/56 с присоединением заявки М—

Ркударетеевеб камитет

СССР (23) Приоритет— ло делам изобретений я еткрыткл

Опубликовано 15.01.80. Бюллетень РЙ 2

Дата опубликования описания 18 01 80 (53) УДК

621.365.91 (088.8) В. И. Жалыбин, Ю. Г. Волович, Г. Л. Елиисон, Г. Jl. Данченко, Б. П. Вишневский, Н. Ф. Яковлев и А. А. Седов (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТИТАНСОДЕРЖА(цИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства титансодержаших сталей.

Известен способ производства гнгансодержа- . ших сталей с легнрованием их титаном в печи йли в ковше при выпуске металла из печи в ковш (1).

Недостатком этого способа легирования жидких расплавов титаном является высокий и нестабильный угар титана (до 70%), который окислястся, главным образом, за счет кислорода газовой фазы и взаимодействия с окислами шлака и футеровки ковша.

Известен способ производства сталей, при котором легирование титаном производят при переливе из ковша в ковш 121.

В связи с тем, что указанный способ не прсдусма гривает изоляцию металла or взаимодействия с кислородом воздуха, и в этом случае наблюдается высокий и нестабильный угар ппана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому иэобрегению являешься способ производства титансодержащих сталей, по которому расплавленный металл до введения титана дегазируют в вакууме с последующим легированием титаном в ковше и одновременным перемешиванием расплава аргоном, который пропускают со скоростью 990-1840 л/ч в зависимости от объема ковша (31.

Однако известный способ не обеспечивает стабильного и высокого усвоения титана вследствие того, что интенсивная и продолжи сльная продувка аргоном приводит к активному взаимодействию титана с окислами шлака и футеровки ковша. Кроме того, введение титана в ковш на зеркало металла после вакуумирования не обеспечивае1 равномерного распределения его в объеме металла, поскольку уд. вес титана значительно меньше уд. веса жидкого расплава.

Целью изобретения является повышение стабильности и степени усвоения титана, а также улучшение качества металла.

Цель достигается тем, что 1итан для легирования задают на дно ковша, находящеюся в вакууме, до начала вакуумирования, а в

70»694 сле их расплавления выпускают в нромежу оч»ый ковш, из которого его переливают в другой ковш, помеще»ный в вакуумную камеру, где осуществляют легирование металла титаном.

Т»га» в количестве 460 кг (»a 0,90%) до начала перелива помецгают»а дно ковша. После перелива 1/4 объема металла его продувают арго»ом через пористые пробки в дне !

О ковша находящегося в вакууме, при его количестве 0,04 м /т и даяле»ии»а входе в ковш

0,6 атм (1,25 от ферростатического). Время продувки 20 с. После перелива 1/2 объема металла его снова продувают аргоном в количестве 0,06 м /т при давлении 1,2 атм (1,27 от ферростатического). Время продувки 40 с. Затем после перелива 3/4 объема металла его

3 снова продувают аргоном в количестве 0,08м/т при давлении 2,0 атм (1,4 от ферростатичес2о кого). Время продувки 70 с. Общий расход арго»а О,! l м /т; время продувки 130 с.

Усвоение титана при такой технологии 76,07о.

Содержание азота, водорода и неметаллических о включений, соответственно, 0,007%:

25 4,4 см /!00 г; 0,038% против 0,0084:l;

7,4 см /100 г; .0,054"4 по обы гной технологии.

Периодическую продувку металла аргоном осуществляют через каждые 0,2 — 0.3 заполнения объема ковша.

Присадка титана для легирования на дно ковша до начала вакуумирования обеспечивает изоляцию титана от взаимодействия с окислами ийака и кислородом воздуха, повыигая тем самым степень усвоения титана. Периодическая продувка расплава аргоном в указанном режиме повышает скорость растворения титана в процессе перелива, так как в противном случае 20 — 25% титана не успевает раствориться в расплаве и окисляется окислами шлака и кислородом воздуха после снятия вакуума.

Указанные параметры расхода и давления аргона достаточны для обеспечения незначительного перемешивания расплава, необходимо для повышения скорости растворения титана,и ограничивают процессы взаимодействия титана с окислами футеровки ковша.

При расходе аргона менее О,! м /т и давлении менее 1,2 от ферростатического продувка расплава аргоном не обеспечивает необходимых условий для полного растворения титана и в этом случае наблюдается лишь незначительное повышение его усвоения. Когда расход аргона более 0,3 м /т и давление более

14 от ферростатического, наряду с повышением скорости растворения титана протекают процессы. интенсивного взаимодействия титана с окислами футеровки ковша, что снова приводит к низкому и нестабильному усвоению титана, а также к дополнительному загрязнению металла неметаллическими включениями.

Высокая технологичность способа достигается при продувке металла аргоном через каждые 0,2 — 0,3 заполнения объема ковша, при этом продолжительность продувки пропорционально повышают в процессе наполнения ковша

Параметры расхода и давления аргона были установлены экспериментально в условиях завода Днепроспецсталь .

П р и ь е р. Опыты проводят на заводе

Днепроспецсталь" при выплавке нержавеющей стали 12Х18Н10Т в 50-тонных электропечах с основной футеровкой. Расплавление шихты, обезуглероживание и раскисление ведут по принятой технологии. Затем расплав легируют хромом, »икелем, марганцем и по! 11-!ИИ1!И Заказ 9125/58 процессе перелива и»чпол»ения кои»а»ер»одически производят донную продувку рзс: Ф

»лава аргоном»ри era расходе 0,1 -!1,3 м /r и давлении, превь»»аюшем феррос а ическое давление металла на д»о ковша в 1,2-1,4 раза

Формула изобретения

1. Способ производства тита»содержащих сталей, включаюгций плавление шихты, обеэуглероживание, раскисление с последующим вакуумирова»ием, легирова»ием гиганом в ковше и продувкой его аргоном, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности степени усвоения титана и улучшения качества металла, титан для легирования вводят на дно ковша, а в процессе пере40 лива и наполнения ковша периодически проводят донную продувку расплава аргоном при его расходе 0,1 — 0,3 м /т и давлении, превышающем ферростатическое давление металла на дне ковша в 1,2-1,4 раза.

45 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что,периодическую продувку металла аргоном производят через каждые 0,2 — 0,3 заполнения объема ковша.

Источники и»формации, !! принятые во внима»ие при экспертизе

1. Жалыбин В. И. и др. Ж. "Сталь", 1977, !! 7, с. 625.

2. Авторское свидетельство СССР N 325256, кл. С 21 С 5/5", 197 .

3. Патент США !Ч 3574596, кл. 75--49, 197 (прототип).

Тираж 608 Подписное

Филиал Illlll Т!а енг", г. Ужгород, ул. Проектная, 4