Способ микролегирования стали ванадием

СПОСОБ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ ВАНАДИЕМ, включающий выплавку малоуглеродистого полупродукта, науглероживание его и микролегирование ванадием путем подлива жидкого природнолегированного чугуна, отличающийся тем, что, с целью стабилизации содержания ванадия в стали, снижения загрязненности включениями и отсортировки слитков по поверхностным дефектам, перед заливкой жидкого природно-легированного чугуна в малоуглеродистый полупродукт его смешивают с жидким передельным чугуном, поддерживая отношение вводимого с ним углерода к ванадию природно-легированного чугуна в пределах 0,5-7,0, а температуру смеси чугунов до залива - в пределах 0,8-0,9 от температуры малоуглеродистого полупродукта.

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к производству стали, микролегированной ванадием.
Цель изобретения - стабилизация содержания ванадия в стали, снижение общей загрязненности ее включениями и отсортировки слитков по поверхностным дефектам.
Перед заливкой природнолегированного ванадием чугуна в малоуглеродистый полупродукт смешивают его с жидким передельным чугуном, поддерживая отношение вводимого с ним углерода к ванадию природнолегированного чугуна в пределах 0,5-7,0, а температуру смеси чугунов до залива - в пределах 0,8-0,9 от температуры малоуглеродистого полупродукта.
Установлено, что оптимальное содержание ванадия, например, в рельсовой стали лежит в пределах 0,035-0,055%. Для получения оптимального содержания ванадия в стали, которое обеспечивает максимальные потребительские свойства готового проката, к малоуглеродистому полупродукту необходимо подливать строго определенное количество ванадиевого чугуна.
Однако при этом не удается обеспечить требуемое содержание углерода в металле. Чтобы получить необходимое содержание углерода, как показала практика, требуется ввести больше ванадиевого чугуна, чем необходимо, для обеспечения оптимального содержания ванадия в стали. Это приводит к нестабильному содержанию ванадия в стали и перерасходу ванадиевого чугуна. Использование передельного чугуна в качестве добавки к ванадиевому чугуну обеспечивает необходимое содержание углерода и оптимальное содержание ванадия в стали. При этом уменьшается расход на тонну стали более дорогого ванадиевого чугуна. Кроме того, добавки передельного чугуна способствуют уменьшению угара ванадия за счет защитного действия кремния и марганца, обладающих высоким средством к кислороду, концентрация которых в передельном чугуне в несколько раз больше, чем в ванадиевом.
Большие колебания температуры ванадиевого чугуна, подливаемого к малоуглеродистому полупродукту, приводят к колебаниям температуры стали, что отрицательно сказывается на режиме разливки и качестве стали.
Добавление к ванадиевому чугуну более горячего физически и химически передельного чугуна стабилизируют температуру смеси, что способствует получению оптимальной температуры стали, улучшающей условия разливки и облегчающей удаление неметаллических включений.
Введение передельного чугуна в смесь в количестве, обеспечивающем отношение углерода к ванадию природнолегированного чугуна меньше 0,5 нецелесообразно, так как при этом содержание ванадия в стали превышает верхний оптимальный предел, возрастает угар ванадия и снижается эффект от экономии ванадиевого чугуна.
При отношении количества углерода из передельного чугуна к количеству ванадия из природнолегированного чугуна в смеси больше 7,0 уменьшается содержание ванадия в стали, растет вероятность загрязнения стали фосфором из-за увеличения его содержания в смеси.
При отношении температуры смеси к температуре углеродистого полупродукта меньше 0,8 ухудшаются условия разливки стали и возрастает пораженность слитков поверхностными дефектами, растет также загрязненность металла неметаллическими включениями, а при отношении температуры смеси к температуре полупродукта больше 0,9 из-за перегрева металла увеличивается приварка слитков к изложницам, что ведет к потере металла.
Промышленная проверка предлагаемого способа проведена на плавках рельсовой стали в основных мартеновских печах, работающих скрап-рудным процессом на жидком чугуне. Масса плавки 430 т. При шихтовке плавок количество передельного чугуна уменьшают на 40-60 т, плавку ведут до содержания углерода 0,2-0,4% и температуры 1580-1600^оС. Затем полупродукт раскаливают и в печь доливают 40-60 т смеси ванадиевого и передельного чугуна. Для наглядности в примерах выбраны плавки, где количество доливаемой смеси примерно одинаково (57-60 т).
Химический состав передельного и ванадиевого чугуна, а также готовой стали приведен в табл.1.
Основные параметры технологии известного и предлагаемого способов приведены в табл.2.
Характеристики качества металла, микролегированного по предлагаемому и известному способам, представлены в табл.3.
Как следует из приведенных данных, лучшие результаты дают варианты 2,3,4 предлагаемого способа, обеспечивающие стабильное получение ванадия в готовой стали в оптимальном интервале 0,035-0,055%, экономию ванадиевого чугуна в среднем на 35 кг/т стали, уменьшение отсортировки слитков по поверхностным дефектам в 3-5 раз, а также снижение угара ванадия и уменьшения общей загрязненности металла включениями.
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно, к производству стали, микролегированной ванадием. Цель изобретения - стабилизация содержания ванадия в стали, снижение общей загрязненности ее включениями и отсортировки слитков по поверхностным дефектам. Перед заливкой природнолегированного ванадием чугуна в малоуглеродистый полупродукт его смешивают с жидким передельным чугуном, поддерживая отношение вводимого с ним углерода к ванадию природнолегированного чугуна в пределах 0,5 - 7,0, а температуру смеси чугунов до залива - в пределах 0,8 - 0,9 от температуры малоуглеродистого полупродукта, 3 табл.