SU899666A1 - Способ производства углеродистой стали - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к производству углеродистой стали.

Известен способ раскислени  рельсовой стали, при котором сталь предварительно в печи раскисл ют кремнием и марганцем, а окончательно в ковше - силикокальцием (3,3-4 кг/т) и феррованадием (1-1,5 кг/т) 1.

Недостатком известного способа  вл етс  высокий угар элементов раскислителей в печи в св зи с -взаимодействием металла с печным шлаком, что обуславливает повышенное содержание неметаллических включений и снижает качество готовой стали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому, результату  вл етс  способ производства.углеродистой стали, заключающийс  в том, что малоуглеродистую сталь, выплавленную в сталеплавильном агрегате, выпускают в сталеразливочный ковш с жидким прирйднолегированным ванади- ;

ем и титаном чугуном, в который перед смешиванием со сталью ввод т 20-60% силикокальци  и 10-90% ферромарганца , а остальное их количество присаживают одновременно с выпуском стали в ковш 2.

Недостатком этого способа  вл етс  повышенна  загр зненность стали неметаллическими включени ми ,и низка  ударна  в зкость стали.

Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и снижение загр зненности неметаллическими включени ми ,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу производства углеродистой стали, включающему выплавку стали в печи и раскисление ее в ковше жидким природнолегированным ванадием и титаном чугуном, в котором предварительно растворен силикокальций и ферромарганец, сталь предварительно раскисл ют в печи сплавом марганца, алюмини  и

кремни  0,3-2,5 кг/т с соотношением марганца к сумме алюмини  и кремни  равным 3-6.

Раскисление низкоуглеродистой стали сплавом MnAlSi позвол ет уменьшить содержание кислорода с 0,ОА до 0,007%. При этом образовавшиес  продукты раскислени  быстро и достаточно полно удал ютс  из расплава и хорошо ассимилируютс  печным шлаком. Эффективность сплава объ сн етс  высокой его плотностью (6 кг/дм) и наилучшими- (в отношении удалени  продуктов раскислени ) физико-химическими .свойствами образовавшихс  неметаллических включений системы ИпО - А,, О , - S lO. При вводе чушкового алюмини  в конвертер последний в св зи с низкой плотностью (v2,7 кг/дм) застревает в шлаке , и металл остаетс  нераскисленным . Кроме этого, раскислительна  способность А1 ниже, чем сплава MnAlSt.

Исследовани ми установлено, что дл  получени  максимального эффекта необходимо использоватьсплав с отношением Мп к сумме А1 и Si 3-6. В том случае, если указанное отношение меньше 3, сплав имеет низкую плотность (менее 6 кг/дм ), в результате чего куски сплава не погружаютс  в жидкий металл и окисление элементов сплава происходит в шлаке. При

Мп , 6 сплав обладает низкой

раскислительной способностью. Ввод в низкоуглеродистую сталь сплава в количестве 0,3-2,5 кг/т обусловлен необходимостью получени  стали высокой чистоты и с минимальной концентрацией кислорода. При вводе в сталь сплава менее 0,3 кг/т окисленность металла сохран етс  достаточно высока  . Ввод в сталь сплава в количестве более 2,5 кг/т приводит к повышению загр зненности металла включени ми (глииозем), которые отрицательно вли ют на свойства стали.

Вьшлавка стали по предложенному способу осуществл лась на опытном заводе. ,В 40 кг индукционной печи был выплавлен синтетический чугун, по химическому составу соответствующий природнолегированному чугуну НТМК,%: С 3,9, Мп 0,27, Ti 0,20, Si 0,26, V 0,43. S 0,013, Р 0,022. В другой 200 кг индукционной печи была выплавлена низкоуглеродиста  сталь, подобна  получаемой в конвертере: С 0,1%. Мп0,29%, Si следы , S 0,025%, Р 0,022%.

При проведении опытных плавок в чугун вводили 2 кг/т (60% от общего количества) силикокальци  и 5 кг/т (50% от общего количества) ферромарганца, а в низкоуглеродистую сталь, покрытую жидким шлаком, вводили марганец-алюминий-кремниевый сплав (36 кг). Затем из 40 кг печи отливахш 7,5 кг чугуна и сливали в ковш с низкоуглеродистой сталью. Во врем  смешивани  стали с чугуном вводили оставшеес  количество силикокальци  и ферромарганца.

При проведении экспериментов опробован I сплав с различным отношением марганца к сумме алюмини  и кремни . Расход сплава измен ли от 0,2 до 2,7 кг/т стали. В сравнительной плавке сталь сплавом не раскисл ли . Полученную в результате смещени  углеродистую сталь С 0,6-0,8%, Мп 0,8-1,1%, Si 0,17-0,37%) заливали в изложницы емкостью 50 кг. Слитки прокатывали в пруток ф 20 мм. Сталь 1|спытывали на ударную в зкость и изучали загр знённость, неметаллическими включени ми.

Результаты анализа опытных плавок представлены в таблице.

Известный

0,2

3,5 0,015 6,0 0,24

0,031

1,1

Силикаты кальци  размером до 20 мкм

1 ,2 Алюмосиликаты каль0 ,025 ци  размером 401 ,8 I00 мкм

Неметаллические включени  состо ли, в основном, из силикатов кальци  крупного размера (до 200 мкм). При раскислении низкоуглеродистой стали сплавом MnAISi перед смешиванием с чугуном, полученна  углеродиста  сталь имела значительно меньшее содержание неметаллических включени и более высокую ударную в зкость. При этом изменилс  морфологический состав и размер включений.

Продолжение таблицы

А) + Si

Claims (2)

1. 0,3-2,5 кг/т. При расходе сплава менее 0,3 кг/т сталь недостаточно раскисл етс  независимо от соотношени  марганца к сумме кремни  и алюмини . 3 том случае, если расход сплава более 2,5 кг/т, сталь загр знена нежелательными по форме-включени ми типа А-корунд, которые отрицательно вли ют на усталостные свойства металла . 7 При применении сплава в оптималь ном количестве важно, чтобы он имел высокую плотность и раскислительную способность. Этим услови м, как установлено исследовани ми, отвечает . ST 3-6. сплав с отношением 3, плотност Если отношение А1 сплава мала {5 кг/дг) и степень . усвоени  элементов сталью незначительна . При отношении -tr-r 7 6 сплав имеет низкую раскислительную способность., Выплавка стали npeAnaraeMbnvi способом способствует получению металла с более высокими служебными характе ристиками. Формула изобретени  . Способ производств.а углеродистой стали, включающий выплавку стали в 6 печи и раскисление ое м коише жидким природнолегированным ванадием и титаном чугуном, в котором предварительно растворен силикокальций и ферромарганец, отличающийс   тем, что, с делью повышени  ударной в зкости и снижени  загр зненности неметаллическими включени ми , металл предварительно раскисл ют в печи сплавом марганца, алюмини  и кремни  0,3-2,5 кг/т стали с соотношением марганца к сумме алюмини  и кремни , равным 3-6. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №250181, кл. С 2ГС 7/4)6, 1968.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №539081, кл. С 21 С 7/06, 1975.