(54) СПОСОБ ПЮИЗВОДСТВА АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ
Изобретение относитс к области че({ой (металлуртии и литейного производства, а именно к производству азотсодержащих сталей. Известны СПОСО&1 производства азотсодер сащих сталей, при которых осуществл ют час . тачное легирование металла азотом в печи, а остальное в ковше 1. Однако зтн способы не обеспечивают пол жного Н ста&шЫ1ого усвоени азота и не предусматривают глубокого раск сленн металла. Наиболее близким по технической суроюстн и достигаемому результату к предлагаемому т л етс способ производства азотсодержащей стали, включающий расплавление щихты, окисление примесей, раскисление и легирование ввод нит1И1д6образующего элемента и азота и обрабэтку кальцием в ковше. В известном способе 0,3-4 кг/т алюмшш ввод т в металл во врем выпуска в ковш, а затем перепивают металл и шпак в другой ковш и в процессе перелива ввод т 0,1- , 1,5 кг/т кальци , 0,5-3,0 кг/т нитридооб зующего yievKwn 1-25 кг/т юЬтоодержащего материала 2. Однако известный способ достатотао удоемкш и дорогосго иош;- пббкольку требует дополнительного оборудовани дл перелива жншсого металла. Кроме того, переливе металла из юовша вковш наб кщаютс значительные изменени температурно-временных услрвнй разливки, что приводит 1.-с}Г1цествениым колебани м содержани азота и алюмини в стали вследствие различных темп штурмо-временных усэювнй инжекции азота к кислорода струей «воздуха. Окончательное раскисление стали алюминием при введении в сталь юота нит1Я1Доо разующнх элементов приводит к нестабильному и неконтролируемому впи 11Яю на свойства стали, поскольку азот соедин етс в нкгрнда 1 алюмини , содержание которых не контролируетс . Целью изобретени вл етс ста&шьное повышшие уровн свойств стали. Поставленна цель достигаетс тем, что со hiacHO способу производства азотсодержащей 39 стали, включающему расплавление шихты, оки ление лртмесей, раскисление и легирование, ввод нитридообразующего элемента и азота и обработку кальцием в ковше, 2-3 кг/т редкоземельных металлов ввод т в расплав в печи вьщерживагот в течение 5-10 мин, а иитридообраэующий элемент и азот ввод т в виде ферросплава в количестве 1,0-30 кг/т, и в процессе слива стали в ковш расплав обрабатывают скликокальцием в количестве 1,0- 1,5 кг/То Введение в расплав РЗМ позвол ет осуществить эффектавное окончательное раскисление и десульфурацию. Добавка РЗМ менее 2 кг/т не оказьшает существенного вли ни на раскисление и десульфурацню стали. Введение РЗМ более 3 кг/т приводит к загр зне ншо металла оксидами и сульфидами РЗМ. Выдержка расплава после введени РЗМ в течение 5-10 мин необходима дл более полного осуществлени реакций раскислени и десуЛьфурадии, коагул ции оксидов и сульфидов и удалени их из металла в шлак. Выдержка менее 5 мин не позвол ет максимально реализовать эффект раски.слени и десульфурации при вводе РЗМ вследствие того, что часть оксидов и сульфидов не успевает удалитьс из металла. Выдержка более 10 мин приводит к дополнительному насы щению расплава азотом и кислородом. Введение в такой предварительно обработанный РЗМ металл азота и нитридообразующе го элемента ферросплавом, в котором содержание азота не превышает предел его растворимости в расплаве ферросплава, в количестве 1,0-30 кг/т обеспечивает в зависимости от цел оптимизацию в металле содержани киcлopoд серы, азота и нитридообразующего /элемента, что приводит.к ст ильному и высокоэффек тивному повьпнешпо физико-механических свойств сталей. При введении ферросплава менее 1,0 кг/т наблюдаетс незначительное вли ние на свойст ва стали поскольку вводитс недостаточное количество нитридов. При введении ферроспла ва более 30 кг/т вводитс азота больше предела раствортмости, что приводит к образованию газовой пористости. Обработка расплава при сливе в ковш сипикокальцием в количестве 1,0-1,5 кг/т позвол ет окончательно, раскислить металл и установить возможное насьпцение расплава киотородом нри вьщержке и введении ферросплава . Применение силикокальци вместо кальци предпочтительно, поскольку упрощаетс процесс раскислени и оказьтаетс комплексное вли ние кремни и кальци на процесс удалени кислорода. Обработка расплава силикокальцием в количестве менее 1,0 кг/т оказывает незначительное вли ние на раскисление стали. Применение силнкокальци более 1,5 кг/т приводит к загр знению стали оксидами и ухудшает свойства стали. В услови х опытного производства ИПЛ АН УССР в шздукционной печи с основной футеровкой была выплавлена CT.I 23ХГС2МАФЛ известным способом .(вариант 1) и предлагаемым способом (вариант 2-4), а также способом, выход щим из за вл емых пределов (варианты 5, 7).. Вариант 1 (известный). После расплавлени шихты, окислени примесей, легировани и раскислени алюминием в печи 0,35 кг/т алюми .нн ввод т в металл во врем выпуска в ковш, затем переливают металл и шлак в другой ковш, и в процессе перелива ввод т 0,45 кг/т кальци , 2 кг/т феррованади и 1,7 кг/т азотированного марганца. Заливают образцы на механические свойства и технологические пробы на трещиноустойчивость. Вариант 2. После расплавлени шихты | окислени примесей предварительного раскис- . ленн и легировани в расплав ввод т РЗМ в количестве 2 кг/т, расш1ав выдерживают в течение 5 мин, затем ввод т азотированный феррованадий (V 44%, N 9,1%) в количестве 1 кг/т. В процессе слива стали в ковш. расшав обрабатывают силикокальцием в количестве 1,0 кг/т. Заливают образцы на механические свойства и технологические пробы на трещиноустойчивость. Вариант 3. После расплавлени шихты, окислени примесей, предварительного раскислени и легировани в расплав ввод т РЗМ в количестве 2,5 кг/т, расплав выдерживают в течение 8 мин, затем ввод т лигатуру, содержащую 10% V и 2% N в количестве 15 кг/т. В процессе слива стали в ковш расплав обрабатывали силикокальцием в количестве 1,3 кг/т. Заливают образцы на механи еские свойства и технологические пробы на трещиноустойчивость . Вариант 4. После расплавлени шихты, окислени примесей, предварительного раскисле шш и легировани в расплав ввод т РЗМ в коли честве 3 кг/т расплав выдерживают в течение , 10 мин, затем ввод т лигатуру, содержащую 5% V и 1% N, в количестве 30 кг/т. В процессе слива ста ли в ковш расплав обрабатйюают силикокальцием в количетсве 1 кг/т. Заливают образцы на механические свойства и технологические пробы на трещиноустойчивость. BajHiaHT 5. Посэте расплавлени шихты, окислени примесей, предварительного раскислени и легировани в расплав ввод т РЗМ в количестве 1,9 кг/т, расплав выдерживают в течение 4 мин, затеи введет азотированньш феррованадий (V 44%, N 9,1%).в количестве 0 кг/т. В процессе слива стали в ковш расплав обрабатывают сипикокалыщем в количестве 0,9 кг/т. Заливают образцы на механические свойства и технические пройл на трещиноустойчивость. Вариант 6. После расплавлени шихты, окислени П1 месей, предварительного раскислени и легировани в расплав ввод т РЗМ в количестве 3,1 кг/т, расплав вьщерживают99082 5 tO 86 в течение II мин, затем ввод т лигатуру, содержащую 5% V и 1% N в количестве 31 кг/т, В процессе снива стали в ковш рао плав обрабатьгаают силикокалыдаем в количестве 1,6 кг/т. Заливают образцы на механические и технологические пробы на трещиноусггойчивость . В таблице приведетш данные Ш);трёнданоуо ТОЙЧ1ШОСТИ CTEHit при затвердевании к механические свойства ст. 23ХГС2МФЛ.