SU954432A1 - Способ диффузионного раскислени высокомарганцовистой стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам диффузионного раскислени  высокомарганцевых сталей.

Известен способ диффузионного раскислени  высокомарганцевой стали 110Г13Л, по которому сталь раскисл ют смесью углеродсодержащих материалов (кокса или электродных Ьтходов) и ферросилици  l .

Такой способ раскислени  высокомарганцевой стали не учитывает содержани  кремни  (0,4-1%) в этой стали , в зависимости от количества которого в металле содержитс  определенна  концентраци  кислорода. Причем с увеличением кремни  в высокомарганцевой стали абразивна  износостойкость литых деталей уменьшаетс ,так как кремний в процессе плавки вводитс  как элемент, раскисл ющий ишак и металл, а не с целью улучшени  показа.тепей износостойкости отливок.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ диффузионного раскислени  высокомарганцовистой стали, включающий присадку на шлак углеродистокремниевой раскислительной смеси 2 .

Недостатком известного способа  вл етс  значительна  стоимость раскислительной смеси и .увеличени  времени плавки, так как раскисление углеродистокремнистой смесью и боркальком производитс  раздельно, причем порошок алюмини  в основном окисл етс  кислородом печной атмосферы.

Цель изобретени  - улучшение ка10 чества выплавл емого металла и снижение его себестоимости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу диффузионного раскислени  марганцовистой стали,

15 включающему присадку на шлак углеродистокремниевой раскислительной смеси , раскислительную смесь присаживают в печь в. количестве 0,41-0,47 кг на 1 кг шлака, а количество кремни 

20 в смеси, при содержании кремни  в металле 0,4%, составл ет 11,9-12,1кг на 1 т стали, при этом с увеличением концентрации кремни  в металле на каждую 0,1% содержание его в смеси

25 уменьшают на 0,60-0,65 кг на 1 т стали . .

При выплавке высокомарганцевой стали способом окислени  после окислительного периода, а при выплавке спо

30 собом переплава после расплавлени  «еталлической шихты отбирают пробу металла дл  определени  содержани  основных химических элементов. Получаю шлак основностью более 2 и, в зависимости от содержани  в металле кремни и количества образовавшегос  в печи шлака,, присаживают в плавильную печь соответствующее количество молотого .ферросилици и кокса.

Кремний, соедин  сь с кислородом составл ющих шлака, уменьшает в нем содержание закиси марганца и железа. Раскисление стали в печи происходит в результате диффузии и окислов из металла в шлак вследствие стремлени  к равновесному распределению между этими фазами (металлом и шлаком). С увеличением .количества шлака в печи удельный расход раскисли.тельной смеси на 1 т металла увеличив аетс  .При со держании в металле кремни  перед раскислением на верхнем (по ГОСТ 2176-77 содержание в стали 110Г13Л кремни  составл ет 0,4-1%) после обработки жидких составл ющих ванны раскислительной смесью, особенно прИ магнитном перемешивании металла,содержание кремни  в высокомарга-нцевой стали увеличиваетс . Така  высокомарганцева  сталь не может быть применена дл  ответственных литых деталей с толщиной стенки 80-150 мм, например броней конусных дробилок, передних стенок ковшей;карьерных экскаваторов ЭКГ-& и других деталей. ,

Кроме того, при повышении содержани  кремни  в металле до обработки ванны раскислительной смесью содержание кислорода в металле уменьшаетс . Учитыва  это, содержание ферросилици  в раскислительной смеси должно быть уменьшено с увеличением его содержани  в металле перед диффузионным раскислением, т.е. удельный расход его на 1 т жидкого металла уменьшаетс  .

Согласно требовани м ГОСТ 2176-77 содержание кремни  в высокомарганцевой стали 110Г13Л составл ет 0,41 ,0%. Поэтому расход кремни  в раскислительной смеси, равный 12 кг на 1 т металла, при содержании кремни  в стали, равном 0,4% т.е. на нижнем пределе требований стандарта. При других значени х содержани  кремни  (более 0,4%) необходимо уменьшить количество кремни  в раскислительной

. смеси, исход  из услови , приведен ного в формуле изобретени .

Оптимальный расход раскислительной смеси по отношению к количеству шлака в плавильной печи составл ет 0,41-0,47 кг/кг. При этих значени х достигаетс  полное раскисление металла и незначительное насыщение металла кремнием.. -В случае расхода

раскислительной смеси менее 0,41 кг на 1 кг шлака металл не полностью раскислен, а при значени х удельного расхода раскислительной смеси более 0,47 кг значительно увеличиваетс  количество кремни  в стали, что затрудн ет получение заданного количест ва кремни  в готовом металле.

Анализ данных опытных плавок ; (удельный расход кремни  в раскислительной смеси, изменение содержани  в металле, состо ние технологических проб Вартона и количество кислорода в стали после диффузионного раскислени ) показал, что с изменением количества кремни  и удельного расхода кремни  в раскислительной смеси измен етс  раскисленность металла. При ; содержании кремни  в стали 110Г13Л, равном 0,4% (т.е. на нижнем пределе требовани  стандарта), оптимальное количество кремни  в раскислительной смеси по отношению к 1 т металла составл ет 11,9-12,1 кг/т. При увеличении содержани  кремни  в стали на 0,1% количество кремни  в раскислительной смеси необходимо уменьшить н 0,60-0,65 кг на 1 т металла.

Экспериментальные данные, получен ные на опытных плавках, подтверждающ оптимальность указанных параметров ведени  процесса раскислени , приведены в табл. 1 и 2.

Пример. Выплавку стали 110Г13Л осуществл ют способом окислени  и переплава в электродуговой печи ДС-5МТ с основной футеровкой. Шихтовые материалы подбирают с учетом обеспечени  приблизительно одинаковой массы плавок. Основность шлака во всех плавках составл ет 2,3-2,4.

.Определение необходимого расхода раскислительной смеси, обеспечивающее достаточную полноту раскислени  металла, производитс  за счет изменени  .количества шлака в плавильных печах. Раскислйтельна  смесь во всех плавках состоит из молотого ферросилици  и кокса. В началу произведени  процесса диффузионного раскислени  и после окончани  его отбирают пробы металла на изменение содержани  кремни . По окончании диффузионного раскислени  отбирают пробы металла дл  определени  полноты раскисленности стали. Раскисленность стали определ ют по количеству проб с трещинами в партии из 3-х Штук, а также по содержанию кислорода, азота и водорода .

Раскисление металлического расплава предлагаемым способом обеспечит повышение качества выплавл емых сталей и снижение их себестоимости. Изменение кремни  в раскисленвости стали ПОПЗЛ и количества металле в зависимости от соотношени  шлака и раскислительной смеси Таблица 1

Продолжение табл. 2

Claims (2)

1. Формула изобретени  Способ диффузионного раекислени  высокомарганцрви зтрй-,:с т аЛИ4 включающий присадку- fta irniuK углер4дистокремниевой раскиЬли  ельнойсмес5и, о тл и ч а ю щ и и с -Я .тем, что, с целью улучшени  качеств;а выплавл емого металла и снижени  его себестои- . мости, раскислительную смесь присаживают в печь в количестве 0,41-гО,47 кг на 1 кг шлака, а количество кремни  в смеси, при содержании кремни  в металле 0,4%, составл ет 11,9-12,1 Ki на 1т стали, при этом с увеличением концентрации кремни  в металле на каждую 0,1% содержание его в смеси уменьшают на 0,60-0,65 кг на 1 т стали . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Шитиков B.C. Пути экономии ферромарганца при плавке высокомарганцовистой стали на тракторных заводах. Сб. Выплавка стали дл фасонного лить . М., Машгиз, 1963, с. 129-133.
2. 2.Власов В.И. и Комопова Е.Ф. Лита  высокомарганцовиста  сталь.М., Машгиз, 1963, с. 129-135.