SU1186655A1 - Способ внепечной обработки рельсовой стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий раскисление металла алюминием в ковше, продувку его аргоном с интенсивностью 0,0036-0,0046 м/Тмин и контроль содержани  алюмини  в металле в процессе продувки, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  загр зненности рельсов Iстрочечньми оксидными включени ми, щюдувку металла аргоном ведут с интенсивностью 0,00360 ,0046 м/т- мин в течение первых 4-6 мин, затем с интенсивностью 0,0023-а,0035 .мин до содержани  алюмини  в металле 0,012-0,017%. в (Л

Description

ЭО 9д 9 СП СП Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при производстве рельсовой стали. Цель изобретени  - уменьшение загр зненности рельсов строчечными оксидными включени ми. Внепечную обработку рельсовой ста ли в ковше осуществл ют продувкой аргоном с интенсивностью 0,00360 ,0046 м /т-мин в течение первых 4-6 мин, а затем с интенсивностью 0,0023-0,0035 М7Т-МИН до получени  содержани  растворенного в металле алюмини  0,012-0,017%. Уменьшение интенсивности продувки аргоном на заключительной фазе ее необходимо дл  предотвращени  загр знени  металла шлаковыми включени ми при перемешивании шлака с мета лом и уменьшени  скорости выгорани  алюмини . Кроме того, решающее значе ние дл  уменьшени  загр зненности ок сидными строчечными включени ми рель сов имеет получение оптимального содержани  алюмини  в рельсовой стали 0,012-0,017%. Дл  этого также необходима пониженна  скорость окислени  алюмини . I Выбор граничных параметров обуслов лен тем, что при интенсивности продув ки аргоном менее 0,0023 м /т-мин эффективность ее в отношении удалени  неметаллических включений резко падает , а кроме того, получение оптимального содержани  алюмини  в стали (0,012-0,017% затрудн етс  в случае получени  высокого содержани  его в металле в конце первого этапа продувки . Превьш1ение интенсивности продувки аргоном более 0,0035 м /т-мин не позвол ет получить требуемое содержание алюмини  в случае содержани его после первого этапа продувки, близком к нижнему пределу (0,012%). Кроме того, дальнейшее увеличение интенсивности продувки влечет за собой засорение металла шлаковыми вклю чени ми. Оптимальное содержание алюмини  в стали (0,012-0,017%) установ лено на основании статистической обработки плавок рельсовой стали, продутой аргоном в 200-тонных ковшах мартеновского цеха, а также проведени  опытных плавок Это исследова ние показало, что перевод рельсов 1J группы в tj сорт по неметаллическим включени м приходитс , главным образом , на плавки с содержанием алюми1 52 ни  в металле до 0,012% или выше 0,017%. Продолжительность первого этапа продувки 4-6 мин аргоном с интенсивностью 0,0036-0,0046 .мин обусловлена тем, что при продувке менее 4 мин не обеспечиваетс  основное назначение продувки: усреднение химического состава и температуры металла в ковше, а превьш1ение его вьш1е 6 мин в р де случаев приводит к получению содержани  алюмини  в стали менее 0,012%. После 10-15-минутной выдержки металла в ковше ковш подают на стенд на установку дл  продувки металла аргоном. Продувку начинают, опуска  фурму в металл при давлении аргона несколько выше ферростатического металла в ковше.: Затем в зависимости от состо ни  и количества шлака в ковше, от степени оголени  металла из-под шлака устанавливают интенсивность продувки в пределах 0,0036-0,0043 м /т-мин. Продолжительность первого этапа (4-6.мин) устанавливают в зависимости от продолжительности раскислепературы металла перед раскислением и других факторов. Если выпуск был длительным, продолжительность первого этапа продувки уменьшают до 4 мин, если бьш коротким, удлин ют до 6 мин. При нормальной продолжительности выпуска (15-20 мин) продувку на первом этапе производ т в течение 5 мин. После окончани  первого этапа фурму поднимают, производ т с помощью активометра определение содержани  растворенного в металле кислорода дл  оценочногоопределени  содержани  алю- мини  в металле. (Содержание алюмини  общего может быть определено непосредственно в пробе спектральным методом). На основании полученных данных оценочно определ ют продолжительность дальнейшей продувки и интенсивность ее в пределах 0,00230 ,0035 м т-мин. Пример 1. Плавка выпускаетс  в ковш в течение 18 мин. В ковш присаживают алюминий в количестве 500 г/т. Толщина сло  шлака обычна  (200 мм). Ковш через 10 мин подают на установку дл  продувки металла аргоном. В течение первых Г мин

продувку ведут с интенсивностью 55 м/ч (0,0042 .мин). После этого с помощью актинометра производ т замер кислорода, содержание которого составл ет 0,0006%, что соответ- 5 ствует 0,020-0,022% алюмини , С учетом скорости выгорани  алюмини  на втором этапе продувки в среднем 0,001%/мин и необходимости получени  содержани  его в металле в пре- 10 делах 0,014-0,015% продувку ведут еще 6 мин с интенсивностью 37 м /ч (0,0029 м /Тмин). Контроль растворенного кислорода показывает 0,0008%, что соответствует содержанию в,метал-15 ле 0,015% алюмини . Продувку заканчивают .

Пример 2, Металл в ковше раскисл ют так же, как в примере 1, Выпуск металла продолжаетс  30 мин, 20 Это предопредел ет повышенный угар алюмини  в ковше. Продувку на первом этапе ведут с более низкой интенсивностью 50 м/ч (0,0039 .мин). После 4 мин продувки замер ют содер- 25 жание кислорода 0,0007%, что соответствует содержанию 0,017-0,020% алюмини . Второй этап продувки провод т также с пониженной интенсивностью 32 м /ч (0,0023 м /т-мин) в течение зо 4 мин. При такой интенсивности продувки скорость выгорани  алюмини  составл ет 0,0007%/мин, После второго этапа продувки содержание кислорода составл ет 0,0009%, что соответствует ,. 0,015-0,016% алюмини . Продувка з аканчиваетс .

Пример 3, Выпуск плавки прО7 должаетс  12 мин, В ковше толщина сло , шлака 300 мм. Это предопредел ет, с 40 одной стороны, малый угар алюмини  при раскислении металла в ковше, с другой, малую скорость выгорани  алюмини  в процессе продувки вследствие практического устранени  окислени  45 его кислородом воздуха. Продувку в первом периоде ведут с наибольшей интенсивностью 58 м/ч (0,0046 .мин) , После 6 мин продувки содержание кислорода в металле 0,0006% что соответ-50 ствует 0,020-0,022% алюмини . Второй этап продувки ведут также с максимальной интенсивностью 45 м /ч (0,0035 м /т-минК При рассматриваемых, услови х ожидаема  скорость окисле- 55 ни  алюмини  0,0008 %/мин. Дл  получени  0,014-0,015% алюмини  продолжительность продувки должна составл ть еще 6 мин,После 6 мин продувки содержание кислорода 0,0007%, что соотвепствует заданному содержанию алюмини  0,016%, На этом продувку заканчивают.

Как показали данные опытной проверки , в результате использовани  предлагаемого способа внепечной обработки рельсовой стали практически устран етс  перевод рельсов 11 группы во П сорт по строчечным оксидным включени м. Контроль осуществл етс  на 6 шлифах, вырезанных из трех головных и трех донных рельсов от плавки , в случае обнаружени  на одном из шлифов строчек оксидов более 8 мм, все рельсы данной плавки перевод т-с  во 11 сорт.

Дл  проверки провод т серию опытных плавок в промышленных услови х, металл продувают аргоном в течение 4-6 мин с интенсивностью 0,00360 ,0046 м /т-мин, затем в части плавок продувку продолжают с той же интенсивностью по известному способу , а в части плавок продолжают с пониженной интенсивностью 0,00230 ,0035 м /т.мин по предлагаемому способу. Результаты приведены в 1;аблице,

Из приведенных данных видно, что все плавки с интенсивностью продувки на завершающей стадии 0,00230 ,0035 м /т-мин имеют оптимальное содержание алюмини  в готовом металле (0,012-0,017%) и удовлетвор ют требовани м стандарта дл  рельсов 1 сорта в отношении длины строчечных оксидных включений - до 8 мм. Плавка 3 с. низкой интенсивностью продувки отличаетс  высоким содержанием алюмини  (0,019%) и не удовлетвор ла требовани м стандарта - максимальна  длина строчечных оксидов 8,36 мм. Это же относитс  к плавкам 6 и 7 с высокой интенсивностью продувки арго ом по известному способу.

Предлагаемый способ внепечной обработки рельсовой стали в сравнении с известным способом обеспечивает снижение отсортировки рельсов во IJ сорт по неметаллическим включени м. Внепечна  обработка по предлагаемому способу на проверочных опытных плавках обеспечивает во всех случа х получение рельсов 1 сорта. Из 7 плавок, относ щихс  к известному способу обработки рельсовой стали, 5 плавок

не удовлетвор ют требовани м, предъ вл емым к t сорту рельсов по неметаллическим включени м (по результатам заводского контрол  кажда  2-3-  проконтролированные плавки перевод тс  во П сорт по неметаллическим включени м . Средн   длина строчечных оксидных включений из максимальных оценок шлифов при продувке по предлагаемому способу составл ет 3,74 мм по известному способу 7,72 мм. Содержа-.

ние окислов железа при продувке аргоном под окислительным шлаком в конце продувки по предлагаемому способу не превьпиает 4%, по известному не менее 8%. Перевод рельсов во Tl сорт приводит к значительным материальным потер м дл  производител  рельсов , так как он тер ет 25 руб на i т

рельсов. Потребитель несет еще большие потери вследствие снижени  эксплуатационной стойкости рельсов.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий раскисление металла алюминием в ковше, про дувку его аргоном с интенсивностью 0,0036-0,0046 м ^?/т·мин и контроль содержания алюминия в металле в процессе продувки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения загрязненности рельсов I строчечными оксидными включениями, продувку металла аргоном ведут с интенсивностью 0,00360,0046 м^э/т*мин в течение первых

   4-6 мин, затем с интенсивностью 0,0023-0,0035 м³/т»мин до содержания алюминия в металле 0,012-0,017%. §