RO119552B1 - Procedeu de elaborare a oţelurilor ledeburitice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de elaborare a oţelurilor ledeburitice, prin tratarea în vid, în atmosferă protectoare de argon, care, într-o primă fază, realizează insuflarea de oxigen în metalul lichid, cu un debit de 5,8 x 10-6...7x10-6 N. m3/ kg/s, la atingerea unei presiuni, în incinta de tratament, de 0,53 x 104...0,8 x 104 N/m2, până la atingerea gradului de decarburare dorit. Într-o a doua fază, se opreşte insuflarea oxigenului şi se măreşte presiunea argonului cu o atmosferă, continuându-se decarburarea fină timp de 15...20 min, la finalul tratamentului fiind adăugaţi reducătorii şi elementele de aliere. ŕ

Description

Invenția se referă la un procedeu de elaborare a oțelurilor ledeburitice, utilizat în industria metalurgică feroasă.

Oțelurile ledeburitice au un conținut de carbon între 1,45 si 2,25% și conținutul de crom cuprins între 11 și 13%, mărcile reprezentative fiind: W 1.2379, W1.2080, W1.2436, X153CrMoV12. Conform unui procedeu cunoscut, încărcătura metalică se topește în cuptorul electric cu arc, unde are loc si decarburarea oțelului.

Uzual, se îndepărtează zgura la sfârșitul decarburării, oțelul fiind evacuat în oala de turnare, unde are loc dezoxidarea și alierea oțelului.

Pentru realizarea dezoxidării și alierii, oala de turnare este introdusă într-o instalație având rolul de a ridica sau menține temperatura oțelului.

Acest procedeu are următoarele dezavantaje:

- conținutul de gaze în oțel (H2, N2,) este crescut datorită faptului că oțelul absoarbe gaze din atmosferă la evacuarea din cuptor în oala de turnare;

- asimilarea mai scăzută a cromului, datorată faptului că decarburarea are loc la presiunea atmosferică;

- conținut crescut de incluziuni oxidice datorate reoxidării oțelului la evacuarea din cuptorul electric în oala de turnare și faptului că decarburarea are loc la presiunea atmosferică;

- consum suplimentar de energie electrică în instalația pentru menținerea și creșterea temperaturii oțelului.

Este cunoscut un alt procedeu de decarburare și degazare în vid a oțelurilor aflate în stare topită la 1530... 1580°C și având un conținut de carbon de maximum 1,8%, care, după descoperirea suprafeței băii metalice prin îndepărtarea zgurii cu argon, realizează vidarea incintei cu oțel până la o presiune de 0,53 x10⁴N/m², urmată de insuflarea de oxigen cu un debit de 5,8x10·*...7x10^-6 N-m³/kgxs, continuându-se insuflarea de oxigen la un debit de 2...2,6x10⁴N/m², până la scăderea conținutului de carbon la 0,1... 0,15%, iar într-o a doua fază se dublează debitul de Ar până la scăderea presiunii din incintă cu valori de 0,13 x

10⁴.. .0.53 x 10⁴, pentru oțelurile feritice, sau se combină dublarea debitului inițial de Ar cu mărirea debitului de oxigen până la scăderea presiunii incintei la circa 10⁴ N/m², după care se oprește insuflarea oxigenului și se mărește de 3 ori presiunea argonului, micșorând presiunea în incintă la 0,1...2x10³N/m², presiune la care oala de turnare se menține 15...20 min, în cazul oțelurilor inoxidabile, (RO 117543).

Acest procedeu prezintă dezavantajul că nu este aplicabil și pentru elaborarea oțelurilor ledeburitice.

Aceste dezavantaje pot fi eliminate folosind un procedeu care să țină cont de influența pe care o are tratarea oțelului în vid asupra conținutului de gaze din oțel, asupra asimilării cromului în cazul decarburării oțelului în vid, asupra conținutului de oxigen la sfârșitul tratamentului în vid, asupra temperaturii de turnare a oțelului și implicit asupra gradului de segregare a oțelului.

Procedeul de elaborare a oțelurilor ledeburitice, conform invenției, rezolvă această problemă a producerii unor oțeluri ledeburitice de calitate prin aceea că, după o tratare în vid a oțelului lichid, în atmosferă protectoare de argon, printr-o fază comună cu procedeul aplicat altor oțeluri, constând în insuflarea de oxigen în metalul lichid cu un debit de

5.8.. .7x10‘⁶Nm³/kg S, la atingerea unei presiuni în incintă de 0,53x10⁴...0,8x10⁴N/m², până la atingerea gradului de decarburare dorit, după care într-o a doua fază, se oprește insuflarea oxigenului și se mărește presiunea argonului cu o atmosferă și se continuă decarburarea fină timp de 15...20 min, la finalul tratamentului fiind adăugate reducătoarele din SiCa și elementele de aliere.

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:

- permite elaborarea unor oțeluri ledeburitice de înaltă puritate;

- permite reducerea consumului de prealiaj Fe - Cr pentru aliere și de reducătoare. Invenția este prezentată în continuare printr-un exemplu de realizare a procedeului.

RO 119552 Β1

Procedeul de elaborare a oțelurilor ledeburitice, conform invenției, se aplică unui oțel ledeburidic în stare topită, aflat în oala de turnare la o temperatură cuprinsă între 1540 și 1570’ C cu un procent de carbon cuprins între 1,6 și 1,8% și procentul de siliciu cuprins între 55 0,10 și 0,20%, oțel căruia înainte de evacuarea din cuptorul electric i s-a îndepărtat zgura.

Oala cu oțel topit este introdusă într-o incintă etanșă, racordată la o instalație de vid, în sine cunoscută.

într-o primă fază se reglează debitul de argon pentru barbotarea oțelului, astfel încât baia metalică să fie descoperită de zgură pe o suprafață de 0,2- 0,3 m². 60

Se începe vidarea incintei si la atingerea presiunii de 0,6 x10⁴...0,8 x 10⁴N/m² se pornește insuflarea oxigenului cu un debit de 5,8 x 10^-6 Nm³/ kg x sec ...7 x W⁶ Nm ³/kg. x sec.

Cantitatea de oxigen insuflată va fi cuprinsă între 6 x 10'³ Nm'³ O₂ /kg și 8x10‘³ Nm³ O^kg oțel, în funcție de gradul de decarburare dorit. 65

Debitul de argon variază pe durata tratării în vid între 3,3 x 10‘⁸ și 10’⁸ x 10’⁸ Nm³/kg x sec.

Pe toată durata insuflării oxigenului se urmărește menținerea presiunii în incintă între 2x10⁴ N/m²și 2,6x10⁴ N/m².

Menținerea acestei presiuni pe durata decarburării, se poate realiza prin varierea 70 următorilor parametri:

- înălțimea de insuflare a oxigenului față de suprafața oțelului;

- debitul de insuflare a oxigenului și debitul de barbotare a argonului.

Dacă se observă că presiunea în incintă crește brusc, se reduce debitul oxigenului, urmând micșorarea valorii presiunii până la valoarea de lucru admisă (între 2 x 10⁴ N/m²... 75

2,6 x 10⁴N/m ²), după care se reia insuflarea de oxigen.

La atingerea gradului de decarburare dorit, într-o a doua fază se oprește insuflarea oxigenului, se mărește presiunea argonului cu o atmosferă și se continuă decarburareafină timp de 15...20 min, prin menținerea oțelului ledeburitic astfel tratat la o presiune cuprinsă între 1 x 10² și 2 x 10² N/m². 80

După realizarea acestei faze se purjează instalația pentru echilibrarea presiunii din incintă cu presiunea atmosferică, se reduce debitul de argon la valoarea inițială, se pun adausurile de dezoxidanți și elemente de aliere, se barbotează oțelul cu argon timp de circa 600 s și se prelevează proba de oțel.

Claims (1)

1. Revendicare

   Pocedeu de elaborare a oțelurilor ledeburitice, prin tratarea în vid în atmosferă protectoare de argon care, într-o primă fază realizează insuflarea de oxigen în metalul lichid, cu un debit de 5,8 x 10^-6... 7x10-6 N/m³ /kg-S, la atingerea unei presiuni în incinta de 90 tratament de 0,53 x 10⁴...0,8 x 10⁴ N/m², până la atingerea gradului de decarburare dorit, caracterizat prin aceea că, într-o a doua fază, se oprește insuflarea oxigenului și se mărește presiunea argonului cu o atmosferă, continuându-se decarburarea fină timp de

   15...20 min, la finalul tratamentului fiind adăugate reducătoarele și elementele de aliere.