SU766735A1 - Способ разливки стали - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному и литейному производству .

Известны способы разливки, состо -5 щие во введении в процессе разливки стали микрохолодильников - металлических порс иков,- дроби, стружки, измель ченных ферросплавов 1J.

Недостаток этого способа состоит в том, что из-за окислени  порошка увеличиваетс  содержание оксидных включений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  спо- 15 соб разливки стали, в котором - в струю разливаемой стгши ввод т свежевосстановленный железный порошок в смеси с порошком модификатора феррованади  в количестве соответственно 0,5 и 0,3 %М от веса разливаемой стали 21.

Недостатком данного способа разливки  вл етс  мала  эффективность модифицировани  из-за окислени  железного порошка в процессе ввода и увели- 25 чение в несколько раз содержани  и размеров оксидных включений. Этот способ не позвол ет измельчать неметаллические включени  и благопри тно мен ть их состав.Применение одних сталкЗО

ных порошков, дроби, гранул дл  модифицировани  стали в процессе разливки , несмотр  на значительное измельчение первичной структуры,также приводит к увеличению содержани  оксидов в стали, что  вл етс  главным недостатком такого способа разливки. Модифицирование стали одними активными элементами или комплексными сплавами , хот  и мен ет природу включений, однако оказывает малое вли ние на вичную структуру стали.

Цель изобретени  - обеспечение высокого качества слитка за счет измельчени  структуры и уменьшени  неметаллических включений.

Достигаетс  это тем, что сталь в процессе разливки обрабатывают гранулами силикомишметалла и стальной дробью с соотнсниением соответственно 1:10 - 1:1 в количестве 0,3-1,5% от веса разливаемой стали. Стальна  дробь в этой модифицирующей смеси выполн ет роль микрохолодильников, снимает перегрев стали и вызывает обьемчую кристаллизацию . При этом кроме стгльной дроби могут примен тьс  обсечки стали , отсевы крупных железных порошков. Содержание углерода в дроби находитс  в пределах 0,03-2,0 % в зависимости от марки обрабатываемой стали. Содержание углерода в дроби и модифицируемой стали должно быть близким. Силикомишметалл ввод т в сталь в смеси со стальной дробью дл  повьпиени эффективности модифицировани  и улучшени  качества металла. При высоких температурах активные элементы (кальций , магний, редкоземельные металлы, алюминий), которые вход т в состав Силикомишметалла, интенсивно выгорают поэтому применение его в виде самосто  тельного модификат.ора мало эффективно . Активные элементы силикомишметалла служат эффективными раскислител ми в случае частичного окислени  дроби смеси в процессе введени  ее в сталь. При понижении температуры расплава , которое достигаетс  введением микрохолодильников, элементы силикомишметалла вступают в активное взаимо действие с примес ми стали, процессы коагул ции неметаллических включений максимально заторможены, поэтому образуютс  включени  мелких размеров. Уменьшение температуры стали от температуры разливки |до температуры {рИсталлизации приводит к увеличению константы реакций равновеси  активных элементов с примес ми более, чем в 100 раз. В результате этого формируютс  мелкие, равномерно распределе ные в структуре стали неметаллически включени . Они  вл ютс  барьерами в процессах гранул ции, задерживают рост зерна стали при высоких темпера турах, что приводит к получению мелкозернистой микроструктуры модифицированной стали и повьидению технологической пластичности. Така  сталь н образует трещин при дальнейшей плас .тической деформации.Характерным типо неметгшлических включений в модифицированной таким образом стгши  вл ютс  мелкие оксисульфиды. Дл  составлени  модифицирующей смеси примен ют Силикомишметалл следующих марок: симиш, сиитмиш, ФСМИ, ЛР, МР, СцеМиш. Химический состав си ликомишметалла, %; Si 40-55, АК 3-10 редкоземельные металлы 15-35, СаО 510 , Мд 0,5-1,5, Fe - остальное. Силикомишметалл примен ют в раздробленном виде с размером гранул 2-15 Nttd. Гранулы силикомишметалла пе ремешивают со стальной дробью до получени  смеси. Наибольший эффект в результате модифицировани  достигают при соотношении силикомишметалла и стальной дроби в пределах 10:1-1:1 и количестве смеси 0,3-0,5% от массы обрабатываемой стали. При соотношении силикомишметалла и стальной дроби меньше нижнего предела (меньше 1:10) увеличиваетс  содержание оксидов в стали, при этом силикомишметалла не достаточно дл  глубокого ее раскислени . При содерЖ .ании силикомишметалла и .стальной дроби выше верхнего предела соотношени  1:1 и при.расходах смеси более 1,5 % возникают местные скоплени  оксисульфидов редкоземельных металлов , а также происходит образование корок, что ухудааает качество поверхности слитков и может привести к повышению отходов при переделе слитков. Эффект модифицировани  значительно снижаетс  при расходе менее 0,3 %, так как в модификаторе мало активных элементов и стальной дроби, что снижает ее модифицирующее и теплофизическое воздействие на расплав. При м е р.Сталь 20 выплавл ли в индукционной печи МГП-102 и после предварительного раскислени  марганцем ,кремнием и алюминием в процессе отливки 50кг слитков вводили смеси из стального порошка и силикомишметалла в количестве 0,3; О,8 и 1,5 %. Стальна  дробь имела ра.змер 0,5-1 мм и содержала 0,18 % С. Гранулы силикомишметалла размером 2-5 мм имели следующий химический состав, %:РЗМ 14,2; Si 38,9; АЬ 7,6; Са 2,1; Мд 0,96; Fe остальное. Составы опробованных смесей приведены в табл 1. Таблица Прото- Порошок ферро- Железный пованади -3 рошок-5 Предлагаемый 2 При отливке крупных стальных слитков и отливок размеры стальной дроби, обсечки, отсевов порошков должны находитьс  в пределах О,5-5 мм, а гранулы силикомишметалла в пределах 2-15 мм. В случае больших размеров имеетс  опасность получени  в стали недорасплавленной дроби, котора  вы вл етс  в макроструктуре в виде инородного металл а. При размере основной фракции дроби менее 0,5 мм и силикомишметешла менее 2 мм повышаетс  окисление смеси и уменьшаетс  ее эффективность. В табл. 2. приведены механические свойства стали 20 в литом состо нии после нормализации и высокого отпуска , при 650®С, а также загр зненность

766735. 6

неметаллическими включени ми после об- деление по размерам неметаллических работки ее по предложенному способу включений определ ли методом индеки по прототипу. Содержание и распре- сов в соответствии с ГОСТом 1778-70

Таблица 2

Прототип 40,5 30,6 26,0 Предлагаемый 51,3 7,6 16,7 10,3 14,3

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ разливки стали, включающий обработку стальной дробью и модифи каторами в процессе разливки, отличающийся тем,что,с Целью· обеспечения высокого качества слитка за счет измельчения структуры и уменьшения неметаллических включений, вводят смесь гранул силикомишметалла и стальной дроби с соотношением 1:101:1 в количестве 0,3-1,5% от веса стали.