SU1710581A1 - Способ раскислени рельсовой стали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии, конкретнее к способампроизводства рельсовой стали. Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости и предела текучести рельсов и улучшение качества поверхности. В способе производства рельсовой стали, включающем ввод в сталь микролегирующих компонентов, раскисление металла в печи сплавом ферросиликомарганецалюминий, в ковше сплавами, содержащими нитридооб- разующие компоненты. После раскислени  металла в ковше сплавами, содержащими нитридообразующие компоненты, в сталь ввод т карбамид в количестве 0,2-0.9 кг/т. После присадки сплавов, содержащих нитридообразующие компоненты, перед введением карбамида в ковш ввод т алюминий в количестве 0,05-0.25 кг/т. Повышаетс  эксплуатационна  стойкость рельсов. 1 з.п.ф- лы, 1 табл.(ЛG

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и предназначено дл  использовани  при выплавке стали.,

Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости и предела текучести рельсов, улучшение качества поверхности рельсов.

При вводе ферросиликомарганецалюмини  в печь и сплава, содержащего нитдидообразующие компоненты, в ковш, металл глубоко раскисл етс . Поэтому микролегирующие компоненты и алюминий в сплавах не угорают (или угорают незначительно) и соедин ютс  с азотом, раствореннь1м в стали . Так как этого азота недостаточно дл  св зывани  указанных компонентов, добавл ют карбамид в количестве 0.2...0,9 кг/т.

Карбамид (ГОСТ 2081-75) содержит 49% азота, который, раствор  сь в металле, св зывает микролегирующие компоненты и алюминий. Получаетс  большое количество центров кристаллизации, измельчаетс  зерно . При термообработке рельсов также выдел ютс  нитриды, повыша  ударную в зкость и предел текучести рельсов. Кроме того, так как азот св зывает алюминий, устран етс  возможность зарастани  каналов в сталеразливочных стаканах, что позвол ет улучшить качество поверхности слитков и рельсов. При малом количестве алюмини  в сплавах, вводимых в ковш, целесообразно в сталь вводить металлический алюминий в количестве 0.05...0.25 кг/т. Малым количеством алюмини , который вводитс  со сплавами , следует считать менее 30 г/т стали.

Выбор граничных параметров обусловлан тем, что при вводе карбамида меньше 0,2 кг/т стали в металл недостаточно поступает азота, т.е. часть микролегирующих компонентов, алюмини  не воздействует на свойства металла. Свободный алюминий вызывает зарастание каналов в сталеразливочных стаканах и ухудшает качество поверхности рельсов. При вводе карбамида более 0,9 KF/T стали удорожаетс  обработка металла , практически не улучшаютс  его свойства , так как достигаетс  практически предельное насыщение металла азотом. При малом количестве алюмини , вводимого со сплавами, необходимо присаживать не менее 0,05 кг/т стали металлического алюмини , Вводить алюмини  более 0,25 кг/т стали нецелесообразно, так как часть алюмини  находитс  в свободном состо нии и вызывает зат гивание каналов в сталеразливочных каналах.

В качестве микролегирующих компонентов дл  рельсовой стали.наиболее целесообразно примен ть ванадий, образующий дисперсные нитриды, в качестве компонентов , активность которых превышает активность алюмини , - кальций, магний, барий и

Др.

По за вл емому способу рельсовую сталь выплавл ют в мартеновской печи. После достижени  содержани  углерода 0,70...0,75%и температуры 1560...1Б80°С металл раскисл ют в печи сплавом ферросилмкомарганецалюминий (13...14 кг/т). Через 5..,20 мин сталь выпускают в ковш. После наполнени  ковша на 1/4...1/3 часть в сталь ввод т кремний-кальций-ванадиевую лигатуру (5....6 кг/т), содержащую 0,5,.,0,8% алюмини . Затем после наполнени  ковша на 1/2...3/3 часть ввод т карбамид в количестве 0,2...0.9 кг/т. Если содержание алюмини  в кремний-кальцийванадйевой лигатуре меньше 065 %, перед вводом карбамида присаживают металлиМеский алюминий в количестве 0,05..0,25 кг/т стали.

П р и м е р 1 (в таблице под N: 3). Сталь марки М76В выплавл ют в 420-т мартеновской печи, После получени  содержани  углерода в расплаве 0,73% и температуры в металл ввод т ферросиликомарганецалюминий в кбличестве 13,2 кг/т и ферросиликованадий в кoличectвe 4,9 кг/т. Через 11 мин плавку выпускают в два ковша . После наполнени  ковшей на 1/3 высоты ввод т силикокальций в количестве 3 кг/т, а после подъема уровн  металла в ковше до 0,5 высоты - карбамид в количестве 0,6 кг/т стали. Сталь разливают в слитки массой 8,5 т, которые прокатывают на рельсы типа Р65. Рельсы закаливают в масле. По сравнению с рельсами, изготовленными с применением способа-прототипа, ударна  в зкость металла, повысилась на 0,06

МДж/м, предел текучести - на 46 Н/мм, уменьшилась пораженность рельсов дефектами поверхности на 4,8%.

Пример2(в таблице под № 8). Сталь марки М76В выплавл ют в 420-т мартеновской печи. После получени  содержани  углерода в расплаве 0,72% и температуры 1565°С в металл ввод т ферросиликомарганецалюминий в количестве 13,6 кг/т стали. Через 9 мин плавку выпускают в 2 ковша.

После наполнени  ковшей на 1/3 высоты ввод т лигатуру кремний-кальций-ванадиевую в количестве 5,5 кг/т стали, а после наполнени  ковша на 0,5 высоты - алюминий в количестве 0,12 кг/т и карбамид в

количестве 0,5 кг/т стали. Сталь разливают в слитки массой 8,5 т, которые прокатывают на рельсы типа Р65. Рельсы закаливают в масле. По сравнению с рельсами, изготовленными с применением способа-прототипа , ударна  в зкость металла повысилась на 0,07 МДж/м , предел текучести - на 50 , уменьшилась пораженность рельсов дефектами поверхности на 5.8%.

Остальные примеры конкретного осуществлени  способа и получаемые при этом результаты приведены в таблице.

Согласно данным проведенных опробований в промышленныхуслови х лучшие результаты обеспечивают варианты 2...4 и

7...9. В сравнении со способом-прототипом они обеспечивают повышение ударной в зкости с 0,3 до 0,33...0.38 МДж/м , т.е. в среднем на 0,05 МДж/м ; повышение предела текучести рельсов с 902 до 928 Н/мм , т.е. в

среднем на 39 уменьшение пораженности рельсов дефектами поверхности с 19,2 до 13,4... 17,2%, т.е. в среднем на 3.9%. Предлагаемый способ позвол ет повысить эксплуатационную стойкость рельсов.

Claims (2)

1.Способ раскислени  рельсовой стали, включающий раскисление металла в печи сплавом ферросиликомарганецалюминий. а 0 ковше сплавами, содержащими нитридообразующие компоненты, отличающий0   тем, что, с целью повышени  ударной в зкости и предела текучести рельсов, после раскислени  в крвше сплавами, содержащими нитридообразующие компоненты,

в сталь ввод т карбамид 0,2-0,9 кг/т.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества поверхности , перед вводом карбамида в ковш дают алюминий в количестве 0.05-0.25 кг/т.