SU1694678A1

SU1694678A1 - Alloying additive for steel

Info

Publication number: SU1694678A1
Application number: SU884499818A
Authority: SU
Inventors: Валерий Антонович Вихлевщук; Сергей Вениаминович Юзов; Владимир Михайлович Черногрицкий; Константин Григорьевич Носов; Николай Михайлович Омесь; Борис Федорович Величко; Валерий Александрович Поляков; Виталий Андреевич Кондрашкин; Сергей Георгиевич Грищенко; Игорь Иванович Люборец; Юрий Марьянович Богуцкий; Михаил Николаевич Байрака
Original assignee: Институт Черной Металлургии Мчм Ссср; Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей, Сплавов И Ферросплавов Мчм Ссср
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии. Цель изобретени - улучшение однородности стали за счет повышени скорости растворени в ней сплава в процессе легировани . Сплав дл легировани стали содержит марганец, кремний, углерод, алюминий, фосфор, медь, титан и железо при следующем содержании элементов, мас.%: марганец 50-75; кремний 0,1-5; углерод 5-7,5; алюминий 0,01-2; фосфор 0,5-10; медь 0,01-3; титан 0,01-2; железо остальное. Дополнительный ввод в состав сплава алюмини , фосфора и титана обеспечивает более высокую однородность разливаемой стали (отклонение по содержанию марганца составл ет 0,01-0,02%) за счет более высокой скорости растворени сплава в жидкой стали. 1 табл. (Л СThe invention relates to metallurgy. The purpose of the invention is to improve the uniformity of steel by increasing the rate of dissolution of the alloy in it during the alloying process. The alloy for alloying steel contains manganese, silicon, carbon, aluminum, phosphorus, copper, titanium, and iron with the following element content, wt%: manganese 50-75; silicon 0.1-5; carbon 5-7.5; aluminum 0.01-2; phosphorus 0.5-10; copper 0.01-3; titanium 0.01-2; iron else. The addition of aluminum, phosphorus and titanium to the composition provides a higher uniformity of cast steel (the deviation in the manganese content is 0.01-0.02%) due to the higher rate of dissolution of the alloy in liquid steel. 1 tab. (Ls

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к марганцевым сплавам дл легировани стали.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to manganese alloys for alloying steel.

Цель изобретени - улучшение однородности стали за счет повышени скорости растворени в ней сплава в процессе легировани .The purpose of the invention is to improve the uniformity of steel by increasing the rate of dissolution of the alloy in it during the alloying process.

Предлагаемый сплав, содержащий марганец , кремний, углерод, медь и железо, дополнительно содержит алюминий, фосфор, титан при следующем соотношении компонентов , мас.%: марганец 50-75; кремний 0,1-5; углерод 5-7,5; алюминий 0,01-2; фосфор 0,5-10; медь 001 3; титан 0,01-2; железо остальное.The proposed alloy containing manganese, silicon, carbon, copper and iron, additionally contains aluminum, phosphorus, titanium in the following ratio of components, wt.%: Manganese 50-75; silicon 0.1-5; carbon 5-7.5; aluminum 0.01-2; phosphorus 0.5-10; copper 001 3; titanium 0.01-2; iron else.

Нижние пределы содержани марганца (50%) и кремни (0,1%) прин ты от значений , когда достигаетс удовлетворительна The lower limits of manganese (50%) and silicon (0.1%) are taken from values when satisfactory is achieved.

дробимость сплава. Верхний предел содержани марганца (75%) ограничен значением , при повышении которого производство сплава значительно затрудн етс и становитс экономически нецелесообразным, а верхний предел кремни (5%) ограничен ре- личиной, позвол ющей использовать сплав при производстве полуспокойных и кип щих сталей.crushable alloy. The upper limit of the manganese content (75%) is limited to a value, which, when raised, makes the production of the alloy much more difficult and economically impractical, and the upper limit of silicon (5%) is limited to the use of the alloy in the production of semi-quiet and boiling steel.

Содержание углерода прин то от значени (5%), ниже которого резко уменьшаетс его вли ние на снижение температуры плавлени сплава, и ограничено верхним пределом (7,5%), при повышении которого ухудшаютс услови использовани сплава из-за необходимости значительного снижени содержани углерода в стали перед раскислением .The carbon content is taken from a value (5%), below which its effect on lowering the melting temperature of the alloy decreases, and is limited by the upper limit (7.5%), with an increase in which the conditions of using the alloy deteriorate due to the need for a significant decrease in carbon content. in steel before deoxidation.

О Ч)O h)

ь оoh

41 0041 00

Нижний предел содержани алюмини (0,01 %) прин т от значени , когда начинает про вл тьс его вли ние на снижение температуры плавлени сплава, а верхний предел (2%) ограничен величиной, позвол ющей использовать сплав дл раскислени полуспокойной стали.The lower limit of the aluminum content (0.01%) is taken from the value when its effect on lowering the melting temperature of the alloy begins to appear, and the upper limit (2%) is limited to the value that allows the alloy to be used to deoxidize steel.

Нижний предел содержани фосфора (0,5%) вз т от величины, когда становитс практически заметным его вли ние на снижение теплопроводности сплава, а верхний предел (10%) ограничен значением, при превышении которого использование сплава становитс технологически нецелесообразным .The lower limit of the phosphorus content (0.5%) is taken from the value when its effect on reducing the thermal conductivity of the alloy becomes almost noticeable, and the upper limit (10%) is limited to a value above which the use of the alloy becomes technologically inexpedient.

Нижние пределы содержани меди и титана (0,01%) прин ты от величины, когда начинает про вл тьс их вли ние на снижение температуропроводности сплава. Верхний предел содержани титана (2%) ограничен значением, позвол ющим использовать сплав дл легировани неуспокоенных сталей, а меди - величиной (3%), превышение которой приводит к значительным затруднени м технологии производства сплава,The lower limits of the content of copper and titanium (0.01%) are taken from the value when their influence on the decrease in the thermal diffusivity of the alloy begins to appear. The upper limit of the titanium content (2%) is limited to the value that allows the alloy to be used for alloying unsaturated steels, and copper - to the value (3%), the excess of which leads to significant difficulties in the production technology of the alloy,

Пример. Получение сплава предлагаемого состава (62% марганца, 1,2% кремни , 0,08% алюминий, 5,9% углерода, 1,1% фосфора, 0,6% меди, 0,7% меди, остальное железо).Example. Obtaining an alloy of the proposed composition (62% manganese, 1.2% silicon, 0.08% aluminum, 5.9% carbon, 1.1% phosphorus, 0.6% copper, 0.7% copper, the rest is iron).

Выплавку сплава ведут непрерывным процессом в руднотермической печи с установленной мощностью печного трансформатора 240 кВт. Габариты ванны печи: диаметр 450 мм; высота 300 мм; диаметр распада электродов 180 мм; диаметр электродов 100 мм. Состав шихты рассчитан на одновременное получение сплава указанного состава и предельного малофосфористого шлака. При этом в качестве марганцевого сырь используют Никопольский марганцевый концентрат II сорта, со- става,%: Мп 37,3; SI02 19,4; СаО 4; МдО 6,0; Р 0,24, а в качестве восстановител - кокс. Плавки ведут на II-III ступени печного трансформатора при вторичном напр жении 68-61,5 В и рабочем токе 1,2-1,3 кА. Расход марганцевого концентрата на 100 кг сплава составл ет 555 кг, а кокса - 10 кг.The smelting of the alloy is carried out in a continuous process in the ore-smelting furnace with an installed capacity of a furnace transformer of 240 kW. Furnace bath dimensions: diameter 450 mm; height is 300 mm; the decay diameter of the electrodes is 180 mm; diameter of electrodes is 100 mm. The composition of the mixture is designed to simultaneously obtain an alloy of the specified composition and the limit of low-phosphorous slag. At the same time, Nikopol manganese concentrate of II grade, composition,%, is used as a manganese raw material: Mp 37.3; SI02 19.4; CaO 4; MDO 6.0; P 0,24, and as a reducing agent - coke. Melting is carried out at stage II-III of a furnace transformer at a secondary voltage of 68-61.5 V and an operating current of 1.2-1.3 kA. The consumption of manganese concentrate per 100 kg of the alloy is 555 kg, and that of coke is 10 kg.

Извлечение марганца в сплав и в передельный шлак составл ет 30 и 60% соответственно (всего в целевые продукты - 90%). Переход фосфора в сплав составл ет 90%.Extraction of manganese into the alloy and into the waste slag is 30 and 60%, respectively (in total, the target products are 90%). The transfer of phosphorus to the alloy is 90%.

Выпуск сплава производ т каждые 40 мин. При этом сначала обеспечивают выпуск шлака, а затем - сплава в предварительно прогретую изложницу, куда помещают отходы меди, титана и алюмини в виде брикетов размером 20-30 мм. Средний состав брикетов.%: титан 58,8; медь 32,9; алюминий 8,3. Расход брикетированных отходов на 100 кг сплава составл ет 1,7 кг, а усвоение меди, титана и алюмини из них - 100,Alloy is produced every 40 min. At the same time, slag is first released, and then - an alloy into a pre-heated mold, where waste copper, titanium and aluminum are placed in the form of briquettes of 20-30 mm in size. The average composition of briquettes.%: Titanium 58.8; copper 32.9; aluminum 8.3. The consumption of briquetted waste per 100 kg of alloy is 1.7 kg, and the absorption of copper, titanium and aluminum from them is 100,

70 и 55% соответственно.70 and 55% respectively.

Исследовани по определению продолжительности плавлени образцов сплавов в жидкой стали проведены на специальной установке по следующей методике. В тигельStudies to determine the duration of the melting of alloy samples in liquid steel were carried out on a special installation using the following procedure. In crucible

индукционной печи, содержащей жидкуюinduction furnace containing liquid

сталь, при посто нно температуре металлаsteel, at constant metal temperature

ввод т образцы сплавов в форме шара диаметром 15 мм под зеркало жидкого металлаSamples of alloys in the form of a sphere with a diameter of 15 mm are introduced under the liquid metal mirror.

и выдерживают до их полного расплавлени . Момент полного расплавлени образца определ ют по ускоренному передвижению жаропрочного тонкого стержн , упирающегос под действием груза в исследуемый образец.and allowed to melt until completely melted. The moment of complete melting of the sample is determined by the accelerated movement of the heat-resistant thin rod abutting under the action of the load in the sample under study.

В таблице приведены данные о химическом составе и результатах испытаний предлагаемого сплава в сравнении с известным. Однородность стали, обработанной предлагаемым сплавом, в 2-3 раза выше вThe table shows the data on the chemical composition and test results of the proposed alloy in comparison with the known. The uniformity of the steel treated with the proposed alloy is 2-3 times higher in

сравнении с известным за счет уменьшени продолжительности его растворени в ней.compared with the known by reducing the duration of its dissolution in it.

Claims

Claims An alloy for steel alloying containing manganese, silicon, hydrogen and iron, characterized in that, in order to improve the uniformity of steel by increasing the dissolution rate of the alloy in it during the alloying process, it additionally contains aluminum, phosphorus and titanium in the following the ratio of components, may.%: manganese 50-75; silicon 0.1-5.0; aluminum 0.01-2.0; carbon 5.0-7.5; phosphorus 0.5-10.0; copper 0.01-3.0; titanium 0.01-2.0; iron else.

Famous

45 0.8 4.3 Osg. 0.5 Ki, 0.8 Cr

nineteen

0.07