SU933725A1 - Смесь дл обработки стали - Google Patents

Description

(5) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к смес м дл  внепечной обработки стали и спла вов. Известен способ производства стали , включающий обработку ее в ковше во врем  выпуска из сталеплавильного агрегата смеси, состо щей из извести , плавикового шпата и силикокальци  в соотношении (3-7):(1-):(0,1 ) соответственно р . Недостатком смеси  вл етс  то, чт она не позвол ет проводить глубокое рафинирование и нейтрализацию вредного 1лилни  оставшихс  в стали примесей кислорода и серы из-за небольшого содержани  активных элементов в смеси. Смесь не обеспечивает доста точно эффективного модифицировани  и упрочнени  стали и не позвол ет из мельчать ее аустенитное зерно. Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту  вл етс  модифицирующа  смесь 2 J, содержаща , вес.: Силикомишметалл Силикокальций Силикобарий Нагний Известь Корунд Плавиковый шпат Недостаткдм этой смеси  вл етс  то, что она не позвол ет измельчать микроструктуру и повышать прочностные характеристики обрабатываемой стали, слабо измен ет величину ёустенитного зерна стали. Кроме того, смесь имеет недостаточную рафинирующую способность- . Цель изобретени  - повышение рафинирующей и модифицирующей способности смеси и улучшение механических свойств обрабатываемого металла Эта цЬль достигаетс  тем, что смесь, содержаща  силикокальций, силикомиыметалл , известь и плавиковый

шпат, дополнительно содержит феррованадий и феррониобий при следующем соотношении компонентов, вес.: Силикокальций 10-20 Силикомишметалл 10-30 Феррованадий l-t Феррониобий 1Известь О-бО

Плавиковый шпат 5-15 Силикокальций и силикомишметалл в смеси выполн ют роль модификатора, вследствие наличи  в них химически активных и поверхностно активных элементов - кальци  и редкоземельных металлоЗо Наибольша  эффективность, обработки стали достигаетс  при отношении силикокальци  к силикомишметаллу в смеси в пределах 0,5-1. При обработке стали смесью кальций вступает во взаимодействие с примес ми в первую очередь с кислородом и серой , приводит к диспергированию и вы зывает глобул ризацию неметаллических включений. При содержании силикокальци  в смеси менее 10 его вли  |ние на количество, химический состав и дисперсность неметаллических включений мало заметно. При применении смеси дл  обработки стали с содержанием силикокальци  более 20 повышаетс  загр зненность окружающей сре ды вследствие испарени  кальци . Кро ме того, в стали заметно увеличивает с  содержание кремни , что приводит к ограничению расхода смеси, а следо вательно, и эффективности обработки при производстве низкокремнистых марок стали. Эффективность смеси повышаетс  при применении силикокальци  марок СК10 или СК15 с содержанием кальци  10-20, а также ферросиликокальцип . Силикомишметалл вместе с силикокальцием нейтрализует вредное вли ние серы и кислорода на качество и свойства стали, повьпиает температуру затвердевани  неметаллических включений , способствует получению в стали неметаллических включений наиболее благопри тного типа - мелких, глобул рных оксидов в сульфидных обо ломках. При содержании силикомишметалла в смеси меньше 10% уменьшаетс  эффективность обработки вследствие малого количества введенных в сталь редкоземельных металлов Силикомишметалл в смеси в коли-честве свыше ограничивает расход смеси при обработке низкокремнистых сталей. Дл  приготовлени  смеси можно использовать силикомишметалл различных марок (сцемиш, сиитмиш, ФСМИ, ФСМ и др. с суммарным содержанием РЗМ до 30). Применение силикомишметалла с содержанием РЗМ свыше 30% и расходе смеси 10 кг/т может привести к ухудшению разливаемости стали .

Феррованадий и феррониобий в смеси примен ют дл  измельчени  струтурных составл ющих и аустенитного зерна стали. Ванадий эффективно измельчает зерно при нагреве стали до , ниобий - до 1200С. Обработка стали смесью, содержащей феррованадий и феррониобий, позвол ет получить наследственно мелкозернистую сталь. Введение в смесь меньше % феррованади  оказывает малое вли ние на величину аустенитного зерна и свойства стали, при содержании в смеси свыше 4 феррованади  и расходе смеси около to кг/т нар ду с повышением прочностных характеристик происходит снижение пластичности и ударной в зкости стали. Содержание феррониоби  в смеси меньше 1% при расходе смеси около 3 кг/т не оказывает заметного вли ни  на структуру и свойства стали. При содержании феррониоби  в смеси свыше k% и расходе около 10 кг/т происходит некоторое охрупчиаание обрабатываемой стали и, кроме того, заметно удорожаетс  смесь. При обработке стали предлагаемой смесью шлакообразующие компоненты известь и плавиковый шпат вместе с печным или конверторным шлаком, а также кремнеземом, образующимс  в результате взаимодействи  силикомиш металла или силикокальци  со сталью, формируют жидкий синтетический шлак. Этот шлак имеет высокую рафинирующую способность и поглощает большинство имеющихс  в стали неметаллических включений, а также включений, образующихс  в результате взаимодействи  активных элементов смеси с жидким металлом. При содержании извести в смеси ниже нижнего предела (Q%) образующийс  шлаковый расплав имеет низкую основность, а следовательно обладает малой рафинирующей способностью; содержание,, и звести в смеси на верхнем пределе ограничено 60%, так как при большем ее количестве существеуно повышаетс  температура плавлени  и жидкоподвижность шлака, что также уменьшает рафинирующую способность смеси. Плавиковый шпат в смеси выполн ет роль разжижител  шлака и тем самым повышает его рафинирующую способность . Действие плавикового шпата ка разжижител  шлака при содержании его в смеси до 5 мало заметно, введение его в смесь в количестве свыше 15% существенно удорожает процесс об работки стали; при этом повышаетс  загр знение окружающей атмосферы сое динени ми фтора и снижаетс  стойкост огнеупоров ковшей. Дл  обработки стали рекомендуемый расход смеси составл ет 3 10 кг/т. При расходе смеси менее 3 кг/т мало рафинирующее вли ние ее на сталь. При расходе смеси в количестве больше 10 кг/т происходит заметное охла хдение стали, что мох{ет вызвать ухудшение ее разливаемости. Кроме. того, большой расход смеси (более 10 кг/т стали) заметно удорожает про цесс обработки. Перед обработкой стали компоненты . смеси загружают в бункер, размер кусков смеси не должен превышать 50 мм. Примеры. Смеси N 1-3 (см, табл. 1) приготовлены смешением исходных компонентов и испытаны при обработке стали 20ГС. Сталь 20ГС выплавл ют в индукцион ной печи МГП - 102, после раскислени ее алюминием в количестве 0,8 кг/т выпускают в ковш порци ми примерно по 40 кг, куда заранее присаживают смеси в количестве 6 кг/т. Аналогичным образом испытаны смеси № (изСостав смесей, содержащих компоненты, вес.

Г 2

30

10 15

20

Таблица 1

Ц

0 50

15 10 . 2 вестна ) и известна  смесь № 5 fJ. Затем отливают слитки массой по 40 кг Из слитков вырезают продольные и поперечные темплеты дл  изучени  макроструктуры , заготовки образцов дл  испытани  механических свойств, а также пробы дл  металлографического анализа . Заготовки образцов дл  испытани  механических свойств проход т нормализацию при температуре 920 С и отпуск при температуре 620°С. Результаты испытани  механических свойств приведены в табл. 2, здесь же приведены данные металлографического анализа - размер аустенитного зерна и количество неметаллических включений. Размер аустенитного зерна определ ют по ГОСТ , количество неметаллических включений (общий индекс включений) определ ют методом Л в соответствии с ГОСТ 1778-70. Испытани  показывают, что смесь 1-3 позвол ет получить сталь с более мелким аустенитным зерном, на 25«5 снизить загр зненность ее неметаллическими включени ми, повысить на 10-25 степень десульфурации стали по сравнению с известной модифицирующей смесью. В результате этого повышаетс  пластичность на 10-15 и на 20-50% ударна  в зкость стали при одновременном увеличении прочностных характеристик на 3-5 кгс/мм . Опытно-промышленна  проверка предлагаемой смеси на стали 17ГС, выплавленной в 350-тонном конвертере и разлитой на МНЛЗ на сл бы сечением показывает, что при обработке стали описываемой смесью существенно снижаетс  химическа  неоднородность листовых заготовок и в 2-3 раза уменьшаетс  расслой листов при прокатке.

Состав смесей, содержащих компоненты, eecJ

10 25

20 15

10

60 20

15

15

60

30

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Смесь для обработки стали, содержащая силикокальций, силикомишметалл, известь и плавиковый шпат, отли чающаяся тем, что, с целью повышения рафинирующей и модифицирующей способности и улучшения механических свойств обрабатываемого металла, дополнительно содержит феррованадий и феррониобий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   ВНИИПИ Заказ 3865/7

   $0

   55

   33.8 34,6 33,4

   30.8

   30,7

   45

   34,5 60,5 13,8 ' 7,7 32,8 59,6 14,1 9,1 33,2 62,3 14,4 8,4 31,1 54,8 11,8 6,3 29,5 53,5 10,5 5,6 Силикокальций 10-20 Силикомишметалл ю-зо Феррованадий 1-4 Феррониобий 1-4 Известь 40-60 Плавиковый шпат 5-15