Способ получения стали с высоким содержанием легкоокисляющихся элементов

+фью жмат ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46 15.12. (72) М И. К и А. И. Бойц (53) 621.14 (56) 1. Авт 9 . 981386, к н 1.241.4(088.8) орское свидетельс л. С 21 С 5/56, 1 ССС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП:НИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИС ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕГКООКИСЛЯЮЩИХСЯ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. св. М 981386,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью улучшения внутренней структуры слитка, скорость разливки сталиот момента затопления струи до начала присадки легируюцих материаловувеличивают в 1,5-3,0 раза. по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов.Целью изобретения является улучшенче внутренней структуры слитка,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стали с высоким содержанием легкоокисляющихся элементов, включающему 60 65 Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к получениюлегированной стали,По основному авт. св. Р 981386известен способ получения стали свысоким содержанием легкоокисляющихся элементов, включающий легирование металла при,разливке сифономприсадкой легирующих материалов ввиде гранул на струю металла, поступающую в центровой литник. Легирование начинают после начала наполнения изложницы в момент ее заполнения металлом на высоту равнуюЧ40 й лайв15где Ь - достигнутая высота наливаметалла в момент началаприсадки гранул легирующихматериалов 1н - полная высота налива металла;й - максимальный размер грануллегирующих материалов,и заканчивают легирование по наполнении изложницы, причем в последнюю треть времени наполнения удельный расход легирующих материаловувеличивают на 5-25 .Ц .Недостатком известного способаявляется получение неоднородной внутренней структуры слитка, выражающейся в том, что наружные слои металла донной части слитка от дна доуровня, соответствующего началу присадки легирующих материалов, несодержат вводимые при разливке легкоокисляющиеся элементы.В процессе отливки слитков металл,непосредственно прилегающий к стенкам изложницы, кристаллизуется смаксимальной скоростью. Причем наибольшая толщина закристаллизовавшегося металла находится в нижней части слитка, По этой причине при отливке слитков по известному способудо начала присадки легирующих материалов металл, прилегающий к стенкамизложницы, успевает закристаллизоваться на большую глубину. Этот металл не содержит вводимые при разливке легкоокисляющиеся элементы и 50следовательно не соответствует химическому составу получаемой стали.Поэтому при изготовлении деталей изэтой стали наружные слои металла,не содержащие вводимые при разливкелегкоокисляющиеся элементы, удаляются. Это увеличивает трудоемкостьизготовления деталей и повышает ихсебестоимость. легирование металла при разливкесифоном присадкой легирующих материалов в виде гранул на струю металла,поступающую в центровой литник, легирование начинают после начала наполнения изложницы в моментее заполнения металлом на высотуравную 40 ааьн/2,где Ь - достигнутая высота поливаметалла в момент началаприсадки гранул легирующихматериалов;н - полная высота полива металлауа - максимальный размер грануллегирующих материалов,и заканчивают легирование по наполнении изложницы, причем в последнюютреть времени наполнения удельныйрасход легирующих материалов увеличивается на 5-25, а скорость разливки стали от момента затопления струидо начала присадки легирующих материалов увеличивают в 1,5-3,0 раза по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов.По предлагаемому способу разливки стали начинают медленно и постепенно увеличивать скорость. разливки таким образом, чтобы входящая в изложницу струя не эаплескивала на стенки. В противном случае на слитках в донной части образуются дефекты в виде заплесков и грубых плен, Уровень металла в изложнице увеличивается и постепенно затопляет струю. Контроль струи и уровня металла в изложнице ведется визуально.После затопления струи скорость разливки увеличивают в 1,5-3,0 раза по сравнению со скоростью разливки стали после начала присадки легирующих материалов. Увеличение скорости разливки производят максимально быстро.Ускоренная разливка металла в этот период сокращает время контакта его со стенками изложницы до начала присадки легирующих материалов. В результате толцина слоя металла на поверхности слитков, не содержащего вводимые легкоокисляющиеся элементы, резко сокращается.После деформации таких слитков в процессе прокатки или ковки, атакже за счет угара металла с поверхности при нагреве под прокатку, ковку, термообработку и др., толцина слоя металла, не соответствующего химическому составу стали, не превышает допуски, установленные на заготовки для деталей. Поэтому при механической обработке дополнительное удаление металла не требуется. Увеличение скорости разливки в этот период не приводит к образова1060689 доне в слитки массой 3,55 т высотой2250 мм.Разливку стали начинают медленнои постепенно увеличивают скоростьтаким образом, чтобы входящая в изложницу струя не заплескивала на стенки. Контроль за состоянием струии уровнем металла ведут визуальночерез прибыльную надставку ближайшей к разливочной площадке изложницы.После затопления струи скоростьразливки резко увеличивают на разных сифонах по разному - в пределахот 380 до 1350 мм/мин, При достижении уровня налива 500-600 мм скорость разливки плавно в течение5-10 с уменьшают до скорости, установленной технологической инструкцией, 380 мм/мин, Одновременно начинают присаживать на струю, поступающую в центровой литник, ферротитан фракцией 7-8 мм. Удельный расход ферротитана в этот период составляет 50 кг/мин. При достижении уровня налива примерно 1500 мм удельный,расход ферротитана увеличивают до57 кг/минОтлитые слитки прокатывают настане на заготовки сечением 200 М200 мм, Из проката готовят поперечные темплеты, на которыхс помощьюсерных отпечатков определяют толщину наружного слоя, не содержащеготитан,На основании полученных результатов установлено, что при увеличении скорости разливки стали отмомента затопления струи до начала присадки ферротитана в пределах от380 до 570-560 мм/мин наружный слойбез титана на прокате достигает внекоторых местах 20 мм. Это превышает допуски, установленные на поковки для штампов, изготовляемые изэтого проката. При изготовлении штампов из этого металла требуется дополнительное удаление наружных слоев.При увеличении скорости разливкистали от момента затопления струи доначала. присадки ферротитана от 560до 1150 мм/мин превышает 10 мм. Этотслой металла на поковках для штампов находится в пределах допусков.Большинство слитков, скорость отливки которых до начала присадки ферротитана была больше 1150 мм/мин,имеет поперечные трещины. Доннаяобрезь при прокатке всех слитковсоставляет 1. В нее входит металлслитка до уровня, соответствующегомоменту затопления струи.Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет 40-50 тыс.руб. в год.Тираж 568 Подписное 55 город ул. Проектная, 4 Филиал ППП "Патент", г,уж нию трещин на поверхности слитков,так как ферростатическое давлениена затвердевшую корочку еще не велико. Увеличение скорости разливкистали не более, чем в 3 раза обеспечивает такуютолщину затвердевшейкорочки, которая спосо 5 на выдержатьферростатическое давление этого .периода разливки,Для того, чтобы на заготовкахдля деталей толщина наружных слоев 10металла, состав которого не соответствует заданному химическому составу,не превышала допустимые значения,скорость разливки увеличивают неменее, чем в 1,5 раза. 15На основании этого в данном способе увеличение скорости разливкистали от затопления струи до началаприсадки.легирующих материалов по.сравнению со скоростью после началаэтого периода установлено в пределах 1,5-3,0 раза.Присадку легирующих материаловначинают, когда достигнутая высотаналива металла удовлетворяет соотноНшению 406 М . Непосредственно перед началом присадки легирующих ма-териалов скорость разливки плавнов течение 5-10 с уменьшают до зна-.чений, установленных технологическим процессом. Эта скорость обеспечивает требуемое качество внутренней структуры и поверхности слитков,После начала присадки легирующихматериалов состав стали по всему35сечению слитка соответствует заданному химическому составу, поэтому необходимость в повышенной скоростиразливки отпадает. Более того повышенная скорость разливки в этот период приводит к образованию трещинна поверхности слитков,В последнкю теть времени наполненияизложницы удельный расход легирующихматериалов увеличивают на 5-25 по сравнению с удельным расходом в первые дветрети времени наполнения.При отливке слитков по предлагаемому способу толщина поверхностного слоя металла, не содержащего вводимые элементы, от дна до уровня,соответствующего началу увеличенияскорости разливки в 1,5-3,0 раза,не уменьшится, Однако количествометалла в слитке до укаэанного уровня меньше донной обрези слиткови поэтому при прокатке или ковкеон удаляется в отходы. По этой причине указанное явление на качество проката и поковок не оказывает влияиия.П р и м е р. Сталь выплавляют в 60мартеновской печи емкостью 75 т иразливают сифоном на 4-х ходовом подВНИИПИ Заказ 9975/29