SU1571080A1

SU1571080A1 - Способ выплавки хладостойкой стали

Info

Publication number: SU1571080A1
Application number: SU864078230A
Authority: SU
Inventors: Феликс Стефанович Раковский; Зиновий Иудович Итин; Владимир Юрьевич Дешин; Валерий Николаевич Захаров; Владимир Романович Пономарев; Валерий Викторович Скрипченко; Георгий Николаевич Плотников; Геннадий Бенционович Волынский; Григорий Ефимович Ободяник; Юрий Михайлович Эйдлин
Original assignee: Производственное объединение "Уралмаш"
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к производству низколегированных хладостойких сталей в основных электродуговых печах. Цель изобретени - сокращение времени плавки, трудоемкости и себестоимости, а также повышение ударной в зкости стали особенно при низких температурах. В дуговой печи расплавл ют шихту, провод т окислительный процесс, затем скачивают окислительный шлак, а на зеркало металла ввод т комплексный сплав, содержащий 35-45% кремни , 5-8% ванади , 1-3% кальци , 1-3% алюмини , 2-4% титана, причем количество вводимого сплава рассчитывают по кремнию. Дл шлакообразовани комплексный сплав ввод т в печь в смеси с известью в отношении 0,5-1,0. Способ позвол ет не только проводить одновременное легирование и раскисление стали, но и модифицировать ее за счет небольших примесей в комплексном сплаве кальци , алюмини и титана. Комплексное вли ние указанных элементов особенно заметно при низких температурах, при которых ударна в зкость стали, выплавленной по предлагаемому способу, выше в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом. 3 табл.

Description

Затем провод т скачивание окислительного шлака, на зеркало металла ввод т комплексный сплав, содержащий 35-45% кремни , 5,0-8-0% ванади , 1-3% кальци , 1-3% алюмини , 2-4% титана, остальное же- лезо, причем количество сплава рассчитывают по кремнию. Так, сталь 20ХГСФЛ, предназначенна дл изготовлени отливок в северном исполнении, содержит 0,5-0,8% кремни . В печь ввод т 10-15 кг сплава на 1 г стали. В сталь одновременно ввод т 0,07-0,11% ванади , что соответствует его марочному содержанию. Угар ванади при таком способе введени не превышает 3- 4%. Дл шлакообразовани комплексный сплав ввод т в печь в смеси с известью в соотношении 0,5-1,0 дл св зывани образующегос кремнезема в силикаты кальци CaO-Si02, 2CaO SI02, при этом шлак раскисл ют только молотым коксом. Меньшее ко- личество извести недостаточно дл св зывани кремнезема, большее количество приводит к загустеванию шлака. Известь может быть заменена эквивалентным количеством известн ка. Предлагаемый способ позвол ет не только произвести одновременное легирование и раскисление стали, но и модифицировать ее, т.е. улучшить структуру неметаллических включений, за счет небольших примесей в примен емом комплексном сплаве кальци , алюмини и титана, причем усвоение этих элементов в отличие от применени соответствующих бинарных (тройных) ферросиликосплавов (силикокальций, ферротитан и т.п.) достига- ет 80%, несмотр на их высокое сродство к кислороду. Причина этого в том, что кальций , алюминий и татан в комплексном сплаве содержатс в виде достаточно прочных силицидов и мало окисл ютс кислородом, растворенным в стали, в то же врем благопри тно воздействуют на морфологию неметаллических включений. Комплексное вли ние перечисленных элементов особенно заметно при низких температурах, при которых ударна в зкость стали, выплавленной по предлагаемому способу, выше в 1,5-2 раза, чем по прототипу. Врем плавки по предлагаемому способу сокращаетс на 7-10 мин по сравнению с прототипом и на 9-12 мин по сравнению с серийной технологией , прин той на УЗТМ. Трудоемкость легировани сокращаетс за счет применени одного комплексного сплава взамен нескольких , так как 10-15 кг сплава замен ют 10-15 кг ферросилици ФС45 плюс 3 кг феррованади ФВд 38 плюс 2 кг силикаль- ци плюс 1 кг ферротитана плюс 0,5 кг алюмини , т.е. 1 кг комплексного сплава замен ет 1,5 кг стандартных ферросплавов.

На 15-тонную плавку таким образом количество вводимых вручную ферросплавов сокращаетс на 100-120 кг, при этом один сплав замен ет п ть.

П р и м е р. В услови х УЗТМ на 7-тонной основной электродуговой печи выплавл ют сталь 20ХГСФЛ по серийной технологии, прин той на заводе по прототипу и по предлагаемому способу по нескольким вариантам в за вл емых пределах и вне их. В табл.1 приведены составы сплавов, которые использованы дл обработки стали.

В табл.2 приведены данные о способе ведени плавки, расходе материалов, времени плавки, трудоемкости, а также химическом составе печного шлака перед выпуском.

Данные о химическом составе полученной стали и ее механических свойствах приведены в табл.3.

Предлагаемый способ обеспечивает получение качественной хладостойкой стали с минимальными временем плавки и трудоемкостью . Ударна в зкость стали при 20°С возрастает на 10%, при-40°С на 40% и при-60°С на 100%.

Врем плавки сокращаетс на 7-10 мин по сравнению с продотипом и на 9-12 мин по сравнению с серийной технологией. Трудоемкость плавки снижаетс в среднем на 0,07 нормо-часов на 1 т стали или при годовом объеме производства стали 10000 т, на 700 нормо-часов в год. Предлагаемый способ позвол ет сократить угар ванади в 2,5- 5 раз. Снижение в комплексном сплаве отношени ванади к кремнию ниже 0,12 приводит к снижению содержани в стали ванади , и как следствие к снижению ее прочности (вариант 6). Повышение этого отношени выше 0,19 приводит к увеличению содержани ванади в стали выше марочного состава и к падению пластичности и удар- ной в зкости (вариант 7). Снижение содержани в комплексном сплаве Ti, At, Ca ниже нижнего предела приводит к его недостаточному модифицирующему воздействию на сталь, в результате чего снижаетс ее ударна в зкость (вариант 10). Охрупчи- вание стали и падение пластичности и ударной в зкости происходит и при избытке модифицирующих элементов (вариант 11). Увеличение расхода извести выше предлагаемого соотношени приводит к загустеванию шлака, увеличению трудоемкости и угара ванади , снижению механических свойств стали за счет недостаточного ее диффузионного раскислени . Снижение расхода извести приводит к низкой основности шлака, увеличению в нем активности кислорода и как следствие к повышенной

окисленности стали и снижению ее механических свойств (варианты 14, 15).

Claims

Формула изобретени Способ выплавки хладостойкой стали в основной электропечи, включающий расплавление шихты, окислительный и восстановительный периоды, легирование комплексным сплавом, содержащим железо , ванадий, кремний, модифицирование и выпуск, отличающийс тем, что, с целью сокращени времени плавки, трудо0

емкости и себестоимости, а также повышени ударной в зкости стали особенно при низких температурах, раскисление, легирование и модифицирование стали провод т комплексным сплавом с отношением ванади к кремнию 0,12-0,19 и содержащим 1- 3% кальци , 1-3% алюмини , 2-4% титана, который ввод т в печь сразу после окончани окислительного периода в смеси с известью в соотношении 0,5-1,0, в количестве, обеспечивающем необходимое содержание кремни в стали.

Таблица 1

Продолжение табл.1

Кроме того, во всех случа х в печь вводили 4,3 кг/т стали феррохрома и 15 кг/т стали ферромарганца, а также, кроме вариантов 12-15, 15 кг/т стали извести с содержанием СаОакт. 86 % . Средний расчетный результат с учетом ковшевого шлака. Остальное до 100% окислы магни , железа, марганца, хрома.

Таблица 2

Продолжение табл.2

Остальное железо. После закалки от 920°С в воде и отпуска от 650° С.