Смесь для обработки стали

Смесь для обработки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23.07.80 (21) 2956407/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82 Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 10.06.82 (5! )М. Кл.

С 21 С 5/54

3Ьеударствкнный кюмктет

СССР пю двдаи нзобретенкХ и вткрыткХ (53) УДК 669. .168 (088. 8) Ю.Я. Скок, P ß. Якобше, И,Н. Виноградский, В.И. Ганошенко, В.С. Харахулах, И.Л. Бузу

Институт проблем литья АН Украинской ССР и завод "Азовсталь" (72) Авторы изобретения ск

Ь (7) ) Заявители (54) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ изобретение относится к черной металлургии, в частности к смесям для внепечной обработки стали и сплавов °

Известен способ производства ста5 ли, включающий обработку ее в ковше во время выпуска из сталеплавильного агрегата смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и силикокальция в соотношении (3-7):(1-4):(0,4 о

1) соответственно (1).

Недостатком смеси является то, что, она не позволяет проводить глубокое рафинирование и нейтрализацию вред35 ного влияния оставшихся в стали при-. месей кислорода и серы из-эа небольшого содержания активных элементов в смеси. Смесь не обеспечивает доста" точно эффективного модифицирования и упрочнения стали и не позволяет измельчать ее аустенитное зерно.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту является модифицирующая смесь 12 ), содержащая, вес.4:

Силикомишметалл 10-30

Силикокальций l 0-29

Силикобарий 10-30

Магний 1-5

Известь 15-30

Корунд 5-10

Плавиковый шпат 5 10

Недостатком этой смеси является то, что она не позволяет измельчать микроструктуру и повышать прочностные характеристики обрабатываемой стали, слабо изменяет величину аустенитного зерна стали, Кроме того, смесь имеет недостаточную рафинирующую спо" собность.

Цель изобретения - повышение рафинирующей и модифицирующей способности смеси и улучшение механических свойств обрабатываемого металла.

Эта цель достигается тем, что смесь, содержащая скликокальций, си" ликомишметалл, известь и плавиковый

3 93372 шпат, дополнительно содержит Феррованадий и феррониобий при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Силикокальций 10-20

Силикомишметалл 10-30

Феррованадий 1-4

Феррониобий 1-4

Известь 40-60

Плавиковый шпат 5-15

Силикокальций и силикомишметалл 1о в смеси выполняют роль модификатора, вследствие наличия в них химически активных и поверхностно активных элементов — кальция и редкоземельных металлов. Наибольшая эффективность, обработки стали достигается при отношении силикокальция к силикомишметаллу в смеси в пределах 0,5-1. При обработке стали смесью кальций вступает во взаимодействие с примесями в первую очередь с кислородом и серой, приводит к диспергированию и вызывает глобуляриэацию неметаллических включений. При содержании силикокальция в смеси менее 10 его влия

1 ние на количество, химический состав и дисперсность неметаллических включений мало заметно. При применении смеси для обработки стали с содержанием силикокапьция более 204 повышается загрязненность окружающей среды вследствие испарения кальция. Кроме того, в стали заметно увеличивается содержание кремния, что приводит к ограничению расхода смеси, а следовательно, и эффективности обработки

35 при производстве низкокремнистых марок стали. Эффективность смеси повышается при применении силикокальция марок СК10 или СК15 с содержанием о

4О кальция 10-204, а также Ферросиликокальция.

Силикомишметалл вместе с силикокальцием нейтрализует вредное влияние серы и кислорода на качество и свойства стали, повышает температуру затвердевания неметаллических включений, способствует получению в стали неметаллических включений наиболее благоприятного типа - мелких, глобулярных оксидов в сульфидных оболочках.

При содержании силикомишметалла в смеси меньше 10 уменьшается эфФективность обработки вследствие малого количества введенных в сталь редкоземельных металлов.

Силикомишметалл в смеси в коли-честве свыше 301 ограничивает рас5 ф ход смеси при обработке низкокремнис тых сталей. Для приготовления смеси можно использовать силикомишметалл различных марок (сцемиш, сиитмиш, ФСИИ, ФСИ и др. с суммарным содержанием РЗИ до 303). Применение силикомишметалла с содержанием РЗМ свыше

303 и расходе смеси 10 кг/т может привести к ухудшению рдзливаемости стали °

Феррованадий и Феррониобий в смеси применяют для измельчения струтурных составляющих и аустенитного зерна стали. Ванадий эффективно измель чает зерно при нагреве стали до

1000 С, ниобий — до 1200 С. Обработка стали смесью, содержащей феррованадий и феррониобий, позволяет получить наследственно мелкозернистую сталь. Введение в смесь меньше 1i Феррованадия оказывает малое влияние на величину аустенитного зерна и свойства стали, при содержании в смеси свыше 43 Феррованадия и расходе смеси около 10 кг/т наряду с повышением прочностных характеристик происходит снижение пластичности и ударной вязкости стали, Содержание Феррониобия в смеси меньше 1l при расходе смеси около

3 кг/т не оказывает заметного влияния на структуру и свойства стали. При содержании феррониобия в смеси свыше 44 и расходе около 10 кг/т происходит некоторое охрупчивание обрабатываемой стали и, кроме того, заметно удорожается смесь.

При обработке стали предлагаемой смесью шлакообраэующие компонентыизвесть и плавиковый шпат вместе с печным или конверторным шлаком, а также кремнеземом; образующимся в результате взаимодействия силикомишметалла или силикокальция со сталью, формируют жидкий синтетический шлак.

Этот шлак имеет вь1сокую рафинирующую способность и поглощает большинство имеющихся в стали неметаллических включений, а также включений, образующихся в результате взаимодействия активных элементов смеси с жидким металлом. При содержании извести в смеси ниже нижнего предела (40 .) образующийся шлаковый расплав имеет низкую основность, а следовательно обладает малой рафинирующей способностью; содержание.,извести в смеси на верхнем пределе ограничено 60 „ так как при большем ее количестве

Т а б л и ц а 1

Состав смесей, содержащих компоненты, вес.

I смеСилико- СиликоСиликобария

Феррованадия

Ферро- Из- Плавиниобия вести xosoro шпата

Маг- Корунния да мишметалла кальция

40 15

50 10

10

15

5 9337 существенно повышается температура плавления и жидкоподвижность шлака, что также уменьшает рафинирующую способность смеси.

Плавиковый шпат в смеси выполняет S роль разжижителя шлака и тем самым повышает его рафинирующую способность. Действие плавикового шпата как разжижителя шлака при содержании

его в смеси до 54 мало заметно, вве- 10 дение его в смесь в количестве свыше

154 существенно удорожает процесс обработки стали; при этом повышается загрязнение окружающей атмосферы соединениями фтора и снижается стойкость И огнеупоров ковшей.

Для обработки стали рекомендуемый расход смеси составляет 3

10 кг/т. При расходе смеси менее

3 кг/т мало рафинирующее влияние ее уо на сталь.

При расходе смеси в количестве больше 10 кг/т происходит заметное охлаждение стали, что может вызвать ухудшение ее разливаемости. Кроме, 2$ того, большой расход смеси (более

10 кг/т стали ) заметно удорожает процесс обработки.

Перед обработкой стали компоненты смеси загружают в бункер, размер кусков смеси не должен превышать 50 мм.

Примеры.

Смеси Р 1-3 (см. табл. 1) приготовлены смешением исходных компонен" тов и испытаны при обработке стали

20 ГС.

Сталь 20ГС выплавляют в индукционной печи МГП - 102, после раскисления ее алюминием в количестве 0,8 кг/т выпускают в ковш порциями примерно по 40 кг, куда заранее присаживают смеси в количестве 6 кг/т. Аналогичным образом испытаны смеси М 4(из25 6 вестная) и известная смесь д 5 (11

Затем отливают слитки массой по 40 кг

Из слитков вырезают продольные и поперечные темплеты для изучения макрост руктуры, за готовки образ цов для и с пытания механических свойств, а также пробы для металлографического анализа.

Заготовки образцов для испытания механических свойств проходят норе мализацию при температуре 920 С и отпуск при температуре 620 C. Результаты испытания механических свойств .приведены в табл. 2, здесь же приве" дены данные металлографического анализа - размер аустенитного зерна и количество неметаллических включений.

Размер аустенитного зерна определяют по ГОСТ 5639-65, количество неметаллических включений (общий индекс включений) определяют методом

"Л" в соответствии с ГОСТ 1778-70.

Испытания показывают, что смесь

1-3 позволяет получить сталь с более мелким аустенитным зерном, на 25453 снизить загрязненность ее неметаллическими включениями, повысить на 10-253 степень десульфурации стали по сравнению с известной модифицирующей смесью. В результате этого повышается пластичность на 10-153 и на 20-503 ударная вязкость стали при одновременном увеличении проч- ностных характеристик на 3-5 кгс/мм

Опытно-промышленная проверка предлагаемой смеси на стали 17ГС, выплав-. ленной в 350-тонном конвертере и разлитой на МНЛЗ на слябы сечением

250 1650 показывает, что при обра" ботке стали описываемой смесью существенно снижается химическая неоднородность листовых заготовок и в 2-3 раза уменьшается расслой листов при прокатке.. 933725

Продолжение табл. 1

Состав смесей, содержащих компоненты, вес.4

Силикокальция

Силикомишметалла

Феррованадия

Силикобария

Из- Плавивести кового шпата

Маг- Корунния да

Феррониобия

Номер смеси

10

15

20

25 вест-, ная

60 30

Табли ца 2 Ъ

Свойства стали 20ГС, обработанной смесями

Номер

Десульфурация, о

Относительное

Времен- Предел ное текучес сопро- ти, тивле- кг/мм

Относительное

Общий индекс

Ударная вязкость, кг.м/см сме- Размер си зерна, балл удлинение, 4 сужение,В ф О

20 С -40 С ние, кг/см

6 51 38

7 3,8 52

6 4,7 46

4 6,7 27

57,6 33,8 34,5

58,9 34,6 32,8

57,3 33,4 . 33,2

53,5 30,8 31,1

60,5

59,6

62 3

54,8

13,8 7,7

14,1 9,1

14,4 8,4

11,8 6,3

ИзвестHBA

8,6 He onPe- 53,7 30,7 29,5 53,5 10,5 5,6 деляли формула изобретения 15

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смесь для обработки стали, содержащая силикокальций, силикомишметалл, известь и плавиковый шпат, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения рафинирующей и модифицирую-5 щей способности и улучшения механических свойств обрабатываемого металла, дополнительно содержит феррованадий и феррониобий при следующем соотношении компонентов, вес. :

S5

ВНИИПИ Заказ 3865/7 Ти

Силикокальций 10-20

Силикомишметалл 10-30

Феррованадий 1-4

Феррониобий 1-4

Известь 40-60

Плавиковый шпат 5-15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 621732, кл.. С 21 С 5/28, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 740837, кл. С 21 С 1/00, 1977. раж 587 Подписное