Способ производства азотсодержащей стали

(6 Ц Дополнительное к авт, свил(22) Заявлено Об 047 (21) 247353с присоединением заявки51) М. Кл. С 21 С 5 РС 21 С 7 Государственный коиитс гСовета Министров СССРпо делаи изобретенийи открытий риоритет(43) Опубликовано 05,11.8.Бюллетень4 (45) Дата опубликования описания 10,11.78 21.745 088.8)) Авторыизобретени В .А .Салаутин, Б .Я .Валдаев, Р .М.Мыль А.Ф.Каблуковский, Э.В.Ткаченко, О.Е и ков, С. В. Климов,Молчанов и Ю.А,Затако ентральный ордена Трудового Красного Знамени научносследовательский институт черной металлургиим. И.П.Бардина(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЗОТС ЕЙ СТ м ется ота, ышени 2 г т Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству азотсодержащих низколегированных и легированных сталей и сплавов.Известен способ производства азот- содержащих сталей, например в дуговых печах, при котором аэотированный феррохром вводят после легирования еталла марганцем,и хромом 1) .Усвоение азота при этом составляет 60-70Такое низкое усвоение азота объясняется тем, что при введении азотированного феррохрома образуется область металла, пересыщенная азотом (в феррохроме до 10 азота) и последний, не усваиваясь металлом, переходит в газовую фазу.Известен способ производства азот" содержащей стали, предусматривающий частичное легирование металла азотом в печи, а остальное в ковше 2 .Способ не обеспечивает должного усвоения азота по той же причине. Кроме того, известные методы не предусматривают глубокого раскисления металла в момент его легирования азотом, что является определяющим для усвоения азота. Поскольку азот является поверхностно-активным элементом, степень азотации в микрообьеме существенно зависит от уровняконцентрации в нем кислорода.Известен способ производства аэотсодержащей стали, при котором после о расплавления шихты, окисления примесей кислородом, проведения раскис"ления и легирования металла, последний выпускают в ковш, на дно которого предварительно загружают аэоти рованный марганец и алюминий 3.Недостатками этого способа явля"ются малое усвоение азота - 20-40,"большие колебания в конечном содержании азота (от 0,013 до 0,035)у о низкий выход годной стали - иэ-заполучения недостаточного содержанияазота в стали или вследствие не удовлетворительной макроструктуры привысоких (выше 0,025) содержаниях 20 азота.Целью изобретения явля повышение степени усвоения аз снижение содержания серы, пов е выхода годной стали.Эта цель достигается эа счет тоо, что металл во время выпуска вковш, раскисляют алюминием в количес ве 0,3-4 кг/т, переливают металли шлак во второй ковш с одновремен- ЗО ным введением в металл 0,1-1,5 кг/т,631539 ЦНИИПИ Заказ 6290/27 Тираж 674 Подписное Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 кальция, 0,5-3,0 кг/т нитридообразующего элемента и 1-25 кг/л азотсодержащего материала.Введение н технологию выплавки операции перелива позволяет дополнительно получать 0,002-0,007 азота эа счет инжекции струей воздуха и 5 понизить концентрацию серы в сталисчет Обработки шлаком, При этапы повышается усвоение азота эа счет предварительного раскисления металла алюминием. Введение кальция ка;". нан более сильного раскислителя и модификатора позволяет также повысить усвоение азота н кроме того, модиФицировать сталь, т.е. понизить концентрацию серы, округлить неметаллические включения в сталиизменить Форму присутствия н ней сульфидны;-, нключений.Наличие в момент легиронания стали нитридообразующих элементов (ванадий титан ниобий и др.) позволяет повысить усвоение азота и связать его с нужным в каждом кОнкретном случае элементом, повышая тем самым механические свойства стали и выход годногоа Совмещение ввода кальция с переливом позволяет существенно понизить содержание серы. Указанные количества элементов и материалов позволяют производить азотсодержащне марки во всем диапазоне соотношения 30 компонентов в стали и применять имеющиеся Ферросплавы и материалы с достаточной эффективностью легирования металла азотом и десульфурацией стали е 38Биие даны варианты осуществления изобретенияеВариант 1, При выплавке стали 17 Г 2 АФ в 100-тонную дуговую печь загружают скрап, чугун, известь (20 кг/т), железорудные материалы ,(20 кг/т) . По расплавлении шахты н печь для удаления Фосфора и углерода вводят железорудные материалы (15 кг/т) и известь (10 кг/т). После продувки металла кислородом металл легируют кремнием и марганцем, раскисляют порошком Ферросилиция и алюминия и выпускают в ковш. На дно ковша загружают 30 кг вторичного алюминия. После выпуска металл и шлак через носок переливают во второй ковш, установленный на стенде. В процессе перелива н металл второго ковша вводят 10 кг кальция в виде сплава с кремнием, 200 кг пятидесятипроцентного Феррованадия н 100 кг азотированного марганца. Усвоение азота составило 96, ванадия 100. Ударная вязкость готового лиса О та составила 14 кгм/см при 60 С, 60 Выход годного 98. Содержание серы н стали снизилось эа время переливас 0,016 до 0,004Вариант 2, При ныпланке стали16 Г 2 йФ в 100 тонную дуговую печи загружают скрап, чугун, известь(20 кг/т) . По расплавлении шихты впечь для удаления фосфора и углерода вводят железорудные материалы(15 кг/т) и (10 кг/т) . После продуз"ки металла кислородом металл легируют кремнием и марганцем, раскисляют порошком Ферросилиция и ныпускаютн ковш. На дно ковша присаживают200 кг чушкового алюминия. После выпуска металл и шлак переливают черезносок но второй ковш. В процессе перелива в металл вводят 100 кг кальция н виде сплава с кремнием и железом, 300 кг Ферронанадия и 1000 кгцианамида кальция. Усвоение азотасоставило 92, ванадия 100. Ударная,вяэкос.ь листа составила 16 кгм/смйпри60 Св ВыхОД гОДнОгО 100, СОдержание серы и стали снизилось с0,012 до 0,003,Вариант 3. При выплавке стали,25 Х 17 Н 4 Г 15 АФ 2 в 100-тонной дуговойпечи после расплавления шихты, окисления примесей кислородом, легирования и раскисления металл выпускаютв ковш. После выпуска в металл наштанге вводят 400 кг алюминия и затем переливают совместно со шлакомво второй ковш. В металл в процессеперелива вводят 150 кг кальция,280 кг Феррованадия и 2000 кг селитРы ( 1 аИОэ). Содержание азота завремя перелива возросло на 0,34 абс.Маркировочное содержание азота составило 0,36. Выход годного составил 93. Содержание серы в стали снизилось с 0,020 до 0,011.Формула изобретенияСпособ производства аэотсодержащей стали, включающий расплавлениешихты, окисление примесей кислородом, легирование, раскисление алюминием в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в ковш, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения усвоения азота, степени десульФурации и выхода годного, 0,3-4 кг/талюминия вводят в металл во времявыпуска в ковш, а затем переливаютметалл и шлак н другой ковш, и впроцессе перелива вводят 0,1-1,5 кг/ткальция, 0,5-3,0 кг/т нитридообраэующего элемента и 1-25 кг/т азотсодержащего материала.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Сталь, Р 5, 1969, с, 414.2. Отчет ЦНИИЧМ арх. 9 3140, 1964.3, Бюллетень ЦНИИЧИ 9 8, 1976 с.38,