Способ выплавки стали

O ll H C A H H f „„s4oia4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалис тически к

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l } Дополиительиое к авт. свид-ву (22} Заявлеио 1 7. 05. 79 (21) 2766509/22-02 с присоеаииеиием заявки М (23)Приоритет (ы)М. Кл.

С 21. С S/52

ВвуддРстааввмв квмвтвт

ССьР дв делам ваевретеввВ и еткрмтвй

Опубликовано 23.06.81. бюллетень J% 23

Дата опубликования онисаиия 26.06.81 (53) УДК 669. 187. .4 (088.8) А.И.Никулин Ю.А.Кулалаев, К.К.Жданович, И.М.Мураховский, В.М.Кунгуров, АЛ.Васильев, N.Ê.Çàêàìàðê Адельшин, В;И.Фофанов, В.А.Царев и В.И.Керда (72} Авторы изобретеиия (71} Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству стали в дуговых печах.

Известен способ производства стали с низким содержанием углерода и кремния, при котором во время непреS рывной разливки в жидкую сталь добавляют до получения кислорода 0,02Х сначала алюминий или его сплавы, а затем во время перемешивания расплава10 . кремний или его сплавы jl).

Недостатком способа производства стали является повышенное загрязнение металла силикатными неметаллическими включениями, так как кремний

35 вводится в металл с повышенным содержанием кислорода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что при выплавке стали в электропечи легирование металла кремнием производят перед выпуском плавки после диффузионного и осадочного раскисления алюминием при содержании алюминия в металле не менее

0,023 (2).

Данный способ обеспечивает получе" ние в стали низкого содержания кис.порода.

Однако металл по этому способу загрязнен местными скоплениями частичек глинозема и крупными глобулями, полученными в результате взаимодействия алюминия в металле с экзогенными шлаковыми включениями. Оба эти вида включений при деформации металла дают грубые строчки, что снижает качество готового проката.

Цель изобретения — снижение загрязненности стали неметаллическими вкпючениями и повышение его качества °

Поставленная цель достигается тем, что алюминий вводят совместно с кальцием и редкоземельными металлами при соотношении А(: Са:P3M,равном (3,0-4,5): (1,0- 1, 5): (3,0-4, 5) .

840134

Совместная присадка алюминия, кальция и РЗМ повышает металлургичес" кую эффективность, воздействие кальция и РЗМ на сталь и видоизменяет оксидные и сульфидные неметаллические включения в ней.

Из-за взаимного растворения элементов друг в друге, а алюминия — в стали, усвоение кальция и РЗМ сталью повышается.. 10

РЗМ реагируют с серой, кислородом и остатками шлаковых включений в жидкой стали, получившиеся сульфиды и окислы взаимодействуют с кальцием или его окислами и легче удаляются 15 из металла при обработке печным шпаком и продувке инертным газом. Содержание кислорода и серы снижается, а усвоение алюминия и кремния повьппает" сяо 20

В процессе затвердевания стали происходит образование неметаллических включений на основе глинозема и кремнезема, которые модифицируются

РЗМ и кальцием и распределяются по объему стали. При контроле эти включения относят к силикатам недеформируемым. За .счет общего низкого содержания кислорода понижается загрязненность стали другими видами включений. В деформированном металле значительно уменьшается количество строчечных включений, возрастает его качество.

Соотношением А6 . Са:РЗМ =(3-4,5): З5 (1-1,5): (3-4,5) или 3:1:3 обеспечивается эффективность раскисления и.природа неметаллических включений. При предлагаемом способе раскисление жидкой стали происходит преимущественно 40

РЗМ и алюминием. С учетом сродства к кислороду и усвоения металлом рафинирующая возможность РЗМ и алюминия равноценны, поэтому соотношение их в составе раскислителей взято 1:1.

Количество кальция понижено в 3 раза, так как примерно. в 3 раза количество окислов кальция меньше в составе наиболее благоприятных комплексных включений на основе глинозема, РЗМ и кремнезема.

При увеличении (по сравнению с алюминием) в составе лигатуры Р3М (соотношение 111:3) металл загрязня 55 ется неметаллическими включениями на основе РЗМ. Эти включения дают строчки и увеличивают пораженность стали волосовинами. ь

При уменьшении (по сравнению с алюминием) в составе лигатуры РЗМ (соотношение 3:1:1 ) металл загрязняется неметаллическими включениями на основе глинозема. Это те же строчки,. которые увеличивают пораженность стали волосовинами.

Расход лигатуры на 1 т стали определяется маркой стали по количеству вводимого алюминия для раскисления в зависимости от содержания углерод да.

Пример. Выплавку стали

45ХН2МФА производят в 25-тонной электродуговой печи методом переплава металлоотходов с полным окисЛением. За окислительный период окисляется не менее 0,25Х углерода. После удаления окислительного шлака в металл присаживали расчетное количество ферромарганца и наводят известковый шлак присадками извести и плавикового шпата. Шпак раскисляют порошками кокса, алюминия, производят корректировку состава стали и плавку выпускают в ковш, в который предварительно вводят 3,0-2,5 кг/т лигатуры с соотношением А6:Са:РЗМ = 3:1:3.

В ковше сталь продували аргоном и в процессе продувки легировали кремнием.

Для сравнения возможностей известных способов и предлагаемого паралле» льно производят выплавку стали

45ХН2МФА по известной технологии с продувкой и без продувки металла в ковше аргоном.

Металл всех плавок прокатывают И на 60 мм и контролируют согласно требований ТУ 14-1-596-73 на пораженность волосовинами и загрязненность неметаллическими включениями.

Влияние химического состава лигатуры на загрязненность стали 45ХН2МФВ неметаллическими включениями, содержание кислорода и пораженность внутренними волосовинами представлены в таблице.

При выплавке стали 45ХН2МФА по известным способам преобладающими видами включений являются оксиды строчечные и сульфиды. В предлагаемом способе получения стали металл загрязняется силикатами недеформируемыми и сульфидами, причем средний балл неметаллических включений по ОС, CX

СП, С ниже по сравнению с известным способом, а средний балл по СН выше.

Счижение общей загрязненности стали

5 840134 6 неметаллическими включениями подтвер- формирующихся глобулярных включений, ждает более низкое содержание кисло- уменьшает пораженность катаного металрода в металле. ла волосовинами, повышаются эксплуаПрименение предлагаемого способа тационные свойства и надежность стапроизводства электростали обеспечива- ли. В металлургическом производстве ет повышение общей чистоты стали по устраняется брак проката по волосовивключениям и обеспечение условий для нам, что вместе взятое может дать преимущественного образования неде- значительный экономический эффект.

1,70 1,64 1,47 1,75 1,25 0,0037 1,0

Известный

1,56 1,20 0,70 1,72 1,23 0,0035 0,9

Известный с продувкой аргоном

Пр едла гаемый 20

20 60 1:l:3 0,90 1,30 0,63 1,30 1,72 0,0043 l,l

То же 33 17 50 2:1:2 0,94 0,80 0,40 1 ° 39 1,68 0,0033 0,59

14 43 3:1:3 0,96 0,70 0,35

10 45 4,5:1:4,5 1 00 0,68 0,30

1s42 1,61 0,0031 0,60

1,44 1,50 0,0032 0,63

43

6Р

20 20 3:1:1 1,68 0,66 0,32 1,68 1,48 0,0035 1,2

Формула изобретения

Составитель А. Прусс

Редактор М, Ликович Техред Ì.Голинка Корректор С. Шекмар

Заказ 4667 34 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ выплавки стали, включающий расплавление металла, нагрев его до температуры выпуска, раскисление алюминием, легирование и выпуск, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязненности металла неметаллическими включениями и повышения его качества, алюминий вводят совместно с кальцием и редкоземельными металлами при соотношении

Al:Ga: РЗМ, равном (3,0-4,5): (1,0-1,5):

:(3,0-4,5) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент. Японии У 49-6010, кл. 10 J 154, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 392106, кл. С 21 С 5/52, 19.72.