Способ обработки расплава

(19) 111 А 1 1445 В 22 0 27/20 7 ТЕНИ ЬСТВ ВТОРСКОМУ ь рф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(46) 23.2.88. Бюл, У 47 (71) Ждановский металлургический комбинат им. Ильича(72) А.М.Овсянников, З.И.Харина, Г.З.Гизатулин, З.И.Коршунова, В.П.Захарова, И,Н.Колчанов, Е.М.Мал цев, С.П.Терзиян, А.И.ВолковД.И.Ярославский, В.С.Кривоклуб, В,Б.Евтушенко и Н.М.Переворочаев (53) 621.746.58:621.746.393 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 418530, кл. С 21 С 7/061973.Трубин К.Г. и Ойкс Г.Н, Металлургия стали. - М.; Металлургия, 1964, с. 266.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА ,(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стальных литых заготовок дляпоследующей глубокой и сверхглубокойвытяжки. Цель изобретения - повышение выхода годного за счет снижения количества неметаллических продуктов раскисления в слитке. В предложенном способе решена задача химического закупоривания слитка кипящей стали последовательным введением/на зеркало расплава раскислителей в виде ферротитана, а затем - ферросилиция. Глубина проникновения продук" тов раскисления существенно уменьшена. Ферротитан вводят иэ расчета 0,007 - 0,01% Ть, а ферросилиция 0,04-0,045% 8 на 1 т металла. Пе вый вводят через 1,6-2,0 мин после окончания заливки, а второй - через 0,2-0,3 мин после окончания ввода ферротитана. 1 табл,Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стальных литых заготовок для последующей глубокой и сверхглубокой вытяжки.Цель изобретения - повышение выхода годного за счет снижения количества неметаллических продуктов раскисления в слитке.На зеркало расплава раскислители вводят в виде ферротитана, а затем " в виде ферросилиция из расчета введения Т в количестве 0,00-0,01%, а кремния 0,04-0,045% на 1 т расплава.Ввод Ферротитана после наполнения изложницы за счет его высокой раскислительной способности обеспечивает резкое снижение интенсивности кипения металла в изложнице, а сле"довательно, и конвективных потоковметалла вызываемых кипением. Последующий ввод Ферросилиция на зеркалометалла, н объеме которого отсутству.сют конвективные потоки, приводит краскислению только поверхностногослоя металла и химическому закупориванию слитка. Верхняя часть слитка,содержащая спокойный металл и большое количество неметаллическихвключений - продуктов раскисления,впоследствии удаляется в виде головной обреэи, а вся масса годной стали практически не содержит продуктов раскисления, Предлагаемый способобработки расплава обеспечивает химическое закупоривание кипящей сталии концентрирование неметаллическихвключений в головной части слитка,что практически полностью предотвращает загрязнения тела слитка продуктами раскисления.В предлагаемом способе задачахимического закупоривания слитка решается в два этапа. На первом с помощью ферротитана, на втором с помощью Ферросилиция. Соотношение между этими процессами, оцениваемое поинтенсивности конвективных потоковпервого 90-95%, второго 5-10%.При вводе Ферротитана ранее чемчерез 1,6 мин после наполнения изложницы повышается угар титана, исоответственно, увеличивается содержание в стали неметаллических вклю"чений,При вводе ферротитана позднеечем через 2,0 мин после заполнения изложницы не снижается интенсивностьконвективных потоков вследствие недостаточного усвоения титана, при 5этом при последующем вводе ферросилиция возможно его затягивание вметалл и повышение содержания неметаллических включений.При массе Ферротитана не менее0,007% на 1 т стали не достигаетсяэффект снижения интенсивности конвек тивного перемешивания металла. Приэтом часть ферросилиция, вводимогопосле ферротитана, увлекается вобъеме металла, что приводит к заг"ряэнению стали силикатными неметаллическими включениямиПри массе Ферротитана более 0,01%на 1 т.,стали происходит загрязнениеметалла оксидом титана,При вводе ферросилиция ранее чемчерез 0,2 мин после ввода ферротитана процесс кипения не успевает прекратиться, что приводит к затягива нию Ферросилиция в объем металла иповышению содержания неметаллическихвключений. При вводе ферросилицияпозднее чем через 0,3 мин после присадки ферротитана повышается угар последнего за счет окисления металла атмосферным кислородом, сопровождающийся повышением содержания в сталинеметаллических включений.При вводе менее 0,04% на 1 т Ферросилиция не происходит химическогозакупоривания стали, а при расходеболее 0,45% на 1 т не обеспечивается его полное усвоение, в обоихслучаях содержание неметаллическихвключений возрастает. П р и м е р, При разливке стали иэ 480-тонного ковша в уширенные книзу изложницы на поверхность зеркала металла в изложнице через определенный интервал времени после ее наполнений вводят 0% ферротитана, а после выдержки металла присаживают 65% Ферросилиция. Расходн раскислителей и интервалы времени варьируют в широких пределах. Каждый из 20 отлитых слитков обрабатывают по индивидуальной технологии (с индивидуальными режимными параметрами предлагаемого способа). Кроме того, один слиток,обрабатывают в соответствии с известной технологией. Иэ середины раската каждого слитка отбирают пробы металла, в которых методом растворения опреде1445852 ляют содержание неметаллическихвключений. Содержание неметаллических включений в середине слитка, % 0,15-0,019 0,020-0,029 0,030-0,039 0,040-0,049 0,050 иболее Выход сталидля глубокойвытяжки, % 60 20 100 80 Высокая теплоемкость и скрытая теплота плавления ферротитана приводят к снижению температуры верхних. горизонтов металла,в этих условиях ввод ферросилиция решает задачу окончательного, т.е. глубокого раскисления верхней части слитка, а переохлаждение расплава и отсутствие конвективных потоков позволяют локализовать металл загрязненный включе", ниями (снликатами) в верхней частислитка, которая впоследствии удапяется с головной обрезью (3-4% металла) .Ввод 70/ ферротитана через 1,5- 2,0 мин после наполнения металлом изложницы способствует более равномерному распределению неметалличес-ких включений в объемах слитков мас" сой 18,3-19,2 т. Увеличение продолжительности кипения до 5-7 мин и более приводит к образованию на поверхности металла "корки" шлака, состоящей иэ окислов Ре, МпО и 80, которая затрудняет химзакупорку головной части слитка, уменьшает усвояемость ферротитана и приводит к росту количества слитков с неудовлетворительной поверхностью (ровные, вогнутые, наплывы более 100 мм), а это влечет эа собой увеличение головной обрези на слябинге, росту брака ,по расслоению.Глубина проникновения титана в металл составляет 7-10%, в то время как алюминий и кремний проникают в объеме металла на глубину 17-32%. Максимальная ликвация титана находится на высоте 4% от головы и составляет 0,12-0,15% и практически вырезается на слябинге при пореэке раскатов.На остальных горизонтах 5% и более содержание титана не превышает 0,003-0,007%. Алюминий и кремРезультаты опытной плавки приве,дены в таблице. 15 ний ликвируют на глубину 13-27% исодержание последних на горизонтах13% составляет соответственно 0,05 и0,08%, а на горизонтах 20% - 0,02и 0,04% и практически выходит за пре 20 деды требований ГОСТ 9045-80 и 404181. Последовательный ввод ферротитана и ферросилиция исключает проникно вение и кремния в тело слитка. Максимальное содержание кремния обнаружено на глубине 3% от головной кромкираската 0,17% и весь этот метапл вы/резается и уходит в обрезь.При реапизации предлагаемого способа с установленными значениями параметров достигается увеличение выхода стали годной для глубокой ивесьма глубокой вытяжки. Зьформула изобретения Способ обработки расппавов преимущественно при изготовлении массивныхслитков из кипящей стали для последу0 ющей глубокой и сверхглубокой вытяжки, включающий введение на эеркапо1 грасплава раздельно раскислителей, содержащих кремний и титан соответственно, о т л и ч а ю щ и й - .. с я тем, что, с целью повышения выхода годного за счет снижения ко"личества неметаллических продуктовраскисления в слитке, раскислителина зеркало расплава вводят в виде 9,, ферротитана, а затем - в виде ферро"силиция, из расчета введения титанав количестве 0,007001%а кремния 0,040,045% на 1 т расплава,.59причем первый раскислитель вводятчерез 1,62,0 мин после окончаниязаливки расплава, второй - через0,20,3 мин после окончания вводапервого,раскислнтеля.