SU1691402A1 - Способ раскислени стали с содержанием кремни до 1,4 мас.% - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной металлургии , конкретно к производству спокойной стали. Цель изобретени  - повышение стойкости преимущественно ковшей с основной футеровкой,степени и стабильности усвоени  кремни , титана и серы. Металл сливают из печи с температурой ниже температуры выпуска на величину, определ емую по формуле А Т , где К 1,9-2,2 - эмпирический, коэффициент; Si - марочное содержание кремни  в стали, мас.%; Са - содержание кальци  в силико- кальций, мас.%. Раскисление алюминием провод т одновременно с вводом марганца от начала выпуска до наполнени  2/5 ковша , а затем одновременно с вводом си ико- кальци , содержащего более 55 мас.% кремни ,в количестве 3-20 кг/т до наполнени  2/3 ковша. 1 табл С/ с

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретно к производству спокойной стали.

Цель изобретени  - повышение стойкости преимущественно ковшей с основной футеровкой, степени и стабильности усвоени  кремни , титана и серы.

Сущность способа заключаетс  в следующем .

Повышение стойкости основной футеровки ковшей достигаетс  за счет снижени  температуры металла на выпуске из сталеплавильного агрегата перед раскислением, что позвол ет избежать перегрева в результате обработки силикокальцием, и уменьшени  доли окиси кремни  в ковшевом шлаке из-за повышени  степени усвоени  кремни  и применени  дл  предварительного раскислени  малокремнистых марганецсо- держащих ферросплавов.

Повышение степени и стабильности усвоени  кремни  и микролегирующих (титана и серы) достигаетс  за счет введени  кремни  только в виде силикокальци  в глубоко раскисленный марганцем и алюминием металл в присутствии алюмини  и кальци , имеющих большее сродство к кислороду . Поэтому при одновременном вводе в жидкий металл алюмини , кальци , кремни  и микролегирующих алюминий и кальций осуществл ют физико-химическую защиту от окислени  кремни  и микролегирующих , стабилизиру  и повыша  степень их усвоени .

О

Ј с к

Улучшение разливаемости стали достигаетс  обработкой ее кальцием. Последний как поверхностно-активный элемент воздействует на физические свойства жидкого расплава, значительно улучша  его жидкоте- кучесть, что особенно важно при применении в составе микролегирующих редкоземельных элементов, обладающих способностью реагировать с огнеупорами, снижа  разли- ваемость стали.

Повышение обрабатываемости металла резанием достигаетс  за счет обработки жидкого расплава кальцием. Присадки кальци  в раскисленную марганцем и алюминием сталь способствуют образованию м гкой оболочки Сульфидов кальци  и марганца вокруг более твердых частиц алюминатов кальци , что способствует уменьшению абразивного воздействи  алюминатов на режущую кромку резца, повыша  тем самым обрабатываемость кальцийсодержащих- сталей.

Пределы снижени  температуры металла перед выпуском из сталеплавильного агрегата в ковш 5-40°С обусловлены следующим. Снижение температуры метал ла меньше 5°С невозможно, так как это возможна  точность замера температуры металла в агрегате при помощи термопар, а снижение температуры металла более чем на 40°С недопустимо из-за опасности замораживани  металла в ковше при обработке малокремнистыми марганецсодержащими i ферросплавами.

Врем  окончани  ввода низкокремнистых марганецсодержащих ферросплавов (2/5 высоты ковша) обусловлено необходимостью ввода всего их количества дл  получени  среднезаданного состава до ввода кремнийсодержащих присадок, а также необходимостью ввода последних не позднее наполнени  ковша на 2/3 высоты. При начале ввода силикокальци  до наполнени  ковша на 2/5 высоты и окончании ввода марганецсодержащих ферросплавов наблюдаетс  повышенный угар кремни . Это обусловлено тем, что при вводе всего необ- ходимого марганца за врем  наполнени  2/5 высоты ковша температура выпускаемого металла еще более понижаетс  и при равномерном вводе алюмини  (пропорционально массе поступающего металла) повышаетс  раскислительна  способность как алюмини , так и марганца.

Необходимость ввода силикокальци , алюмини , а также микролегирующих (если требуетс ) не позднее времени наполнени  ковша на 2/3 высоты обусловливаетс  общими требовани ми практически всех технологических инструкций во избежание

угара за счет взаимодействи  с печным шлаком .

Содержание кремни  в силикокальции 55% и более обусловлено нижним пределом

содержаний кремни  в различных марках силикокальци , выпускаемых промышленностью по ГОСТ 4762-71.

Пределы присадки силикокальци  в металл в количестве 3,0-20 кг на 1 т стали

0 обусловлены следующим, Присадка 3,0 кг силикокальци  на 1 т стали (при степени усвоени  94%) позвол ет обеспечить нижний предел содержани  кремни  (0,17 мае. %) дл  спокойных марок стали р дового сортамента,

5 а присадка 20 кг на 1 т позвол ет получить верхний предел по содержанию кремни  (1,4 мае,%) дл  низколегированных сталей (типа 38ХГС). Увеличение массы присадки силикокальци  выше 20 кг на 1 т стали недо0 пустимо, так как наблюдаетс  значительное повышение температуры металла в ковше, что может привести к преждевременному выходу из стро  сталеразливочного ковша и затруднени м при разливке стали, а задава5 емое снижение температуры металла перед выпуском не должно превышать 40°С.

Снижение температуры металла на выпуске (А Т) в пределах 5-40°С дл  каждого конкретного случа  определ ют по формуле

0 ..

где SI - марочное содержание кремни  в готовой стали, мас.%;

Са - содержание кальци  в силикокальции , мас.%;

5 К-эмпирический коэффициент, равный 1,9-2,2.

Величина эмпирического коэффициента в пределах 1,9-2,2 установлена экспериментальным путем. Сталеразливочные

0 ковши с основной футеровкой подают под наполнение металлом с температурой 1000-1200°С. Установлена пр ма  зависимость между температурой ковша, подаваемого под сталеплавильный агрегат, и

5 величиной изменени  температуры в ковше после обработки силикокальцием. Эту закономерность учитывают коэффициентом К:

при температуре ковша, близкой к 1000

UOLUCI, WIPIOIMfPI П IWV/ U,

,2, а при 1200°С К 1,9; при соблюдении 0 технологии разогрева ковшей и графика их оборота температура футеровки близка к 1100°С, а коэффициент в таких случа х принимают равным 2,05.

Пример. Сталь марки 36Г2С выплав- 5 л ют в основной мартеновской печи. Сни-. жение температуры металла перед выпуском определ ли по формуле исход  из следующих исходных данных; сталеразли- вочный ковш с магнезитовой набивкой перед выпуском имел температуру, близкую к 1100°С, следовательно, коэффициент К был прин т равным 2,Ub; задаваемое содержание кремни  в готовой стали установили равным U,Ц мас,%: сталь обрабатывали си- 5 ликокальцием марки СК-15 с содержанием кальци  17 мас.%.

Таким образом, снижение температуры металла перед выпуском равно

Д Т - .Ca .- 2,,617 20,9te10 20°С.

Температуру металла на выпуске из печи понижают до против 1610°С, рекомендуемой технологической инструкцией по выплавке стали 36Г2С. С начала выпуска 15 равномерно до наполнени  ковша на 2/5 высоты ввод т ферромарганец с содержанием кремни  0,7 мас.% из расчета получени  в готовом металле 1,5-1,8 мас.%. Параллельно с ферромарганцем осуществл ют ввод злю- 20 мини  равномерно с начала выпуска и до наполнени  ковша на 2 /3 высоты из расчета введени  0,4 кг AI на 1 т стали. По завершении присадки ферромарганца одно- временно и равномерно ввод т под струю 25 силикокальций марки СК-15 в количестве 10 кг на 1 т стали (из расчета получени  0,6 мас.% кремни ), ферротитан марки ФТи-30 (из расчета ввода 0,5 кг TI на 1 т стали) и сульфид железа в количестве 1,0 кг на 1 т 30 стали.

Выплавка стали с раскислением металла по предлагаемому способу позвол ет повысить степень и стабильность усвоени  кремни  (до 92% против 25-40% по извест- 35 ным способам), микролегирующих, например титана (до 63% против 44% по обычной технологии). Неметаллическа  фаза в металле , расскисленном по предлагаемому способу , представлена в виде округлых 40 включений второй генерации, состо щих из

алюмосиликатов кальци  в оболочке комплексных сульфидов марганца и кальци , что повышает обрабатываемость изделий из этой стали. Снижение содержани  SI02 в ковшовом шлаке снижает расход огнеупоров футеровки ковша на 1 т выплавленной стали и способствует увеличению срока службы ковшей с основной футеровкой.

Результаты опытных плавок приведены в таблице.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ раскислени  стали с содержанием кремни  до 1,4 мас.%, включающий раскисление и доводку до заданного содержани  марганца низкокремнистыми ферросплавами в сталеплавильном агрегате или ковше, кремнием и алюминием в ковше, обработку силикокальцием, титаном и серосодержащими материалами в ковше и/или при последующей обработке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости преимущественно ковшей с основной футеровкой, степени и стабильности усвоени  кремни , титана и серы, металл выпускают из печи с температурой ниже температуры выпуска на величину, определ емую по формуле

   .Ca,

   где К 1,9-2,2 - эмпирический коэффициент;

   SI - марочное содержание кремни  в стали, мас.%;

   Са - содержание кальци  в силикокальций , мас.%,

   раскисление алюминием провод т одновременно с вводом марганца от начала выпуска до наполнени  2/5 ковша, а затем одновременно с вводом силикокальци , содержащего более 55 мас.% кремни , в количестве 3-20 кг/т до наполнени  2/3 ковша.