Способ производства низкоуглеродистой нестареющей стали

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к способам производства нестареющей стали. Цель - снижение себестоимости стали и улучшение качества поверхности слитка. Способ включает выплавку в сталеплавильном агрегате и выпуск , причем во время выпуска в ковш последовательно присаживают известь в соотношении к вносимому силикомарганцем кремнию (6 - 9):1, силикомарганец из расчета внесения кремния в количестве 0,7 - 0,9 кг/т стали и алюминий в количестве, определяемом по выражению qai q - 10,1 с, где с - содержание углерода в металле перед выпуском, %; а - коэффициент 0,75 - 0,85 кг/т; 10,1 - коэффициент, кг/т, %. Улучшается качество поверхности слябов и холоднокатаного листа.1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756197/02 (22) 04.11.89 (46) 15.06.92. Бюл. %22 (71) Карагандинский металлургический комбинат (72) P. Я, Ша рафутди нов, Б.А. Бурдоно в, В.И.Богомяков, А.Н.Климушкин и В.П.Цымбал (53) 669.18:621.746.5 (088.8) (56) Патент Франции

М 2096464, кл. В 22 D 7/00, 1972.

Патент США

t4 3754591, кл. 164-57, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 621740, кл. С 21 С 7/00, В 22 0 7/00,1 978. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ НЕСТАРЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства нестареющей стали 08Ю, разливаемой в крупные слитки, и может быть использовано и ри выплавке стали для производства жести и холоднокатаного листа для глубокой вытяжки, Целью изобретения является снижение себестоимости стали и улучшение качества поверхности проката.

Сущность изобретения заключается в получении такой степени раскисленности, при которой в корковой зоне слитков не образуется сотовых пузырей и она при прокатке выдерживает термические растягивающие напряжения, что естественно способствует получению чистой поверхности слябов, следовательно, и листа. С другой (sa)s С 21 С 7/06, В 22 D 7/00 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства нестареющей стали, Цель — снижение себестоимости стали и улучшение качества поверхности слитка. Способ включает выплавку в сталеплавильном агрегате и выпуск, причем во время выпуска в ковш последовательно присаживают известь в соотношении к вносимому силикомарганцем кремнию (6 — 9):1, силикомарганец из расчета внесения кремния в количестве 0,7 — 0,9 кг/т стали и алюминий в количестве, определяемом по выражению qadi = q — 10,1 (с), где (с) — содержание углерода в металле перед выпуском, %; а — коэффициент 0,75—

0 85 кг/т; 10,1 — коэффициент, кг/т, . Улучшается качество поверхности слябов и холоднокатаного листа. 1 табл. стороны, низкое содержание алюминия в разливаемой стали (до легирования ее алюминием) при скоростной разливке практически не приводит к поглощению азота из атмосферы и способствует получению слитков с чистой поверхностью, т,е. не запороченных пленой. Расход силикомарганца обусловлен получением содержания кремния в стали не более 0,03 ; при этом окислению кремния способствует присадка извести и наведение основного шлака в ковше, под которым кремний, окисляясь до 0,01 — 0,02%, дополнительно связывает кислород и стабилизирует его содержание.

Присадка алюминия в конце выпуска плавки гарантирует оптимальную степень раскисленности с учетом попадания окисленного шлака в сталеразливочный ковш и

1740434

45 ков и ухудшению качества поверхности слябов (см.таблицу, примеры 11 — 12), а при значении коэффициента более 0,85 содержание кремния часто достигает более 0,03% (брак по химсоставу) и.металл получается перераскисленным со значением активности кислорода менее 0,005 (см.таблицу, примеры 13, 16). Наиболее высокие результаты достигаются при предлагаемых параметрах (примеры 1 — 9).

55 дальнейшей обработки металла в ковше нейтральным газом. Кроме того, присадка извести в ковш способствует не только окислению кремния, но и удалению кремнезема из металла, а присадка алюминия в изложницы при низкой окисленности разливаемого металла приводит не только к снижению угара алюминия, но и к ликвидации примыкающих к корковой зоне разрозненных участков скопившихся зерен корунда, т,е. в этом случае получается более чистый металл.

Как показали опытные плавки, при присадке извести к вводимому силикомарганцем кремнию в соотношении более 9:1 ухудшается ее растворение, в ковше наблюдаются коржи, на которые попадает и не усваивается силикомарганец. При соотношении присаживаемой извести к вводимому кремнию менее 6:1 содержание кремния в готовой стали часто получается более

0 03, т.е. выше допустимых пределов. При этом повышается содержание кремнезема в стали и снижаются пластические свойства металла.

Расход силикомарганца из расчета внесения кремния в количестве 0,7 — 0,9 кг/т обусловлен полной заменой низкоуглеродистого ферромарганца на силикомарганец; кроме того, при присадке кремния менее 0,7 кг/т металл оказывается недостаточно раскисленным, вследствие чего корковая зона в верхней части слитков поражена пузырями. При вводе кремния более 0,9 кг/т, несмотря на наводку в ковше основного шлака и дальнейшую продувку нейтральным газом, содержание кремния в готовой стали . получается более 0,03 .

Формула для определения расхода алюминия, присаживаемого в ковш в процессе выпуска плавки, получена опытным путем в результате регрессионного анализа экспериментальных данных в зависимости от массовой доли углерода в стали, характеризующей уровень его окисленности. При значении коэффициента а менее 0,75 активность кислорода в металле перед разливкой получается более 0,009, что приводит к образованию пузырей в верхней части слитРезультаты опытов приведены в таблице.

Преимущества данного способа сводятся к получению оптимальной степени раскисленности разливаемого металла, обеспечивающей получение плотной корочки слитков без подкорковых и сотовых пузырей с минимальным содержанием силикатных включений в корковой зоне, где металл закристаллизовался до ввода алюминия; к замене энергоемкого-дефицитного ниэкоуглеродистого ферромарганца и металлического марганца на силикомарганец; к повышению однородности, свойства по ширине полосы и других качественных показателей, к экономии алюминия, Пример. Предлагаемый способ был осуществлен при выплавке стали 08Ю в 300-. тонных конвертерах Карагандинского меткомбината, Химический состав стали

08Ю,%: С н.б. 0,07; Мп 0,20 — 0-35; Sl н,б.

0,03; AI 0,02 — 0,07; $ н,б. 0,025; Р н.б. 0,020, При выпуске нераскисленного металла, содержащего, %: С 0,04 — 0,06; Мп 0,05—

0,07; P 0,008 — 0,012 и сера 0,010 — 0,015, в сталеразливочный ковш при наполнении его 0,1 — 0,3 высоты присаживают известь в количестве 6 — 9 кг/т (примеры 1 — 9), затем при наполнении 0,5 — 0,7 высоты вводят

1,225 — 1,575 т силикомарганца с содержанием 18% кремния (вносят 0,7 — 0,9 кг кремния на 1 т стали) и после присадки силикомарганца вводят чушковый алюминий в количестве 45 — 140 кг или (0,144—

0,446 кг/т, примеры 1 — 9). После выпуска плавки на установке доводки металла (УДМ) производят продувку нейтральным газом в течение 3-8 мин до получения температуры

1550 — 1555 С.

Разливку стали проводят в изложницы типа 16Н (вес слитка 16,5 т) с теплоизоляционными плитами через стакан-коллектор диаметром 80 мм. В процессе разливки в изложницы присаживают алюминий л количестве 500 — 650 г/т стали. Получают сталь следующего химического состава, %: С 0,04 — 0,06; Мп 0,28 — 0,34; P 0,010 — 0,015; сера

0,010 — 0,015; кремний 0,008-0,020; алюминий 0,04 — 0,06 и азот 0,004 — 0,005. Проведенные исследования показали, что в корковой зоне слитков отсутствуют подкорковые и сотовые пузыри, слябы и холоднокатаный лист практически не имеют поверхностных дефектов, металл обладает высокой пластичностью и однороден по химическому составу и механическим свойствам, 1740434

Ниже приведены механические свойства холоднокатаных полос толщиной 1,0 мм (после старения):

МП 160 — 185

МП

37 — 45

4, 401

11,5 — 12,8 ! Е,мм

Пример (С), а

Расход алюни- Расход ния е ковш, еести, кг/т кг/т

Отсортироека, В

Отношение извести к кремнию изслябов листа

0,06

0,05

0,04

0,05

0,05

0,05

0,05

0,06

0,04

0>06

0,06

0,04

0,04

0,05

0,05

0 05

0,05

0,05

Прототип

6:1

7,5:1

9:1

6:1

9:1

7,5:1

7,5:1

7,5:1

7,5:1

4:1

5:1

10:1

11:1

5:1

7,5:1

7,5:1

10:1

7,5:1

О

° О

О

О

О

О

О

10 5

15,7

5,2

10,5

5,0

15,7

10,5

10,5

5,2

I5,9

0,144

0,295

0,446

0,295

0,295

0,245

0,345

0,I94

0,396

0,25

0,044

0,25

0,55

0,295

0,295

0,445

0,295

0,145

0>750

4>2

6,0

8,1

4,8

7,2

6,0

6,0

5,25

6,75

2,0

3,0

10,0

11,0

4,0

4,5

6,0

10,0

6,0

4,0

0,75

0,80

0,85

0,8

0,8

0,75

0,85

0,8

0,8

0,85

0,65

0,65

0,95

0,8 .

0,8

0,95

0,8

0,65

2

4

6

8

11

12

13

14

IS

16

17

18

0,05

О

0 ° 04

О ° 05

О,ОВ

О

0,10

О

0,07

0,4

1,2

0,15

0,8

0,15

0,8

0,45

0 8l

0,95

2,3

Составитель Т.Шиловская

Редактор Т.Лазоренко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Q.Êðàâöoâà

Заказ 2051 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Зерно феррита имело вытянутую форму, структурно-свободный цементит оцени- 15 велся баллом 0 — 1.

Неметаллические включения, как и при раскислении низкоуглеродистым ферромарганцем (прототип), состоят в основном из герценита (FeO . А!20з), причем общее 20 количество неметаллических включений составляет в среднем (край, промежуточная эона, ось полосы) от 0,010 до 0,021, а содержание кремнезема не превышает 10 .

Таким образом, при производстве стали 25 по предлагаемому способу обеспечивается улучшение качества поверхности слябов и холоднокатаного листа, а металл по хим! чес

Расход силн- Внесено крем- а конарганца, ния с SiMn> кг/т кг/т

3,89 0,7

4,44 0,8

5,0 0,9

4,44 О,В

4,44 0,8

4,44 О,&

4,44 0,8

3,89 0,7

5,0 0,9

2,78 0,5

3,33 0,6

5,55 1,0

5,55 1,0

4,44 0,8

3.33 0,6

4,44 0,8

5.55 1,0

4,44 0,8 скому составу и механическим свойствам удовлетворяет требованиям ГОСТа.

Формула изобретения

Способ производства низкоуглеродистой нестареющей стали, включающий выплавку в сталеплавильном агрегате, выпуск нераскисленного металла в сталеразливочный ковш, раскисление марганецсодбржащим сплавом и алюминием в ковше в процессе выпуска плавки, разливку в слитки и легирование алюмийием в процессе наполнения металлом 85-90 объема изложницы, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости стали и улучшения качества поверхности слитка, в качестве марганецсодержащего сплава вводят силикомарганец и в ковш последовательно присаживают известь в соотношении к вносимому силикомарганцем кремнию (6—

9):1; силикомарганец из -расчета внесения кремния в количестве 0,7 — 0,9 кг/т стали и алюминий в количестве, определяемом по выражению цв! = а - 10,1(с), где (с) — содержание углерода в металле перед выпуском, %; а — коэффициент равный 0,75 — 0,85 кг/т;

10,1 — коэффициент, кг/т, %.