Способ раскисления рельсовой стали

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК О, 5/5 С 2 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ЕТ И ВИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТО РСКО аучно-исследовательой металлургии им. Ф.Кузн А.кузн ритании трукция рельсов".,7,ЬСОВОЙ асти чер- пособам черной метал- спользования С СП сяк ля и ется повышеела текучести поверхнссти алюитр.и- талл легиавах но) и ста-для обавкг/т. ПИСАНИЕ ИЗО(71) Центральный нский институт чернИ,П,Бардина(56) Акцептованная заявка ВеликобМ 129856, кл. С 22 С 39/00, 1972.Типовая технологическая инс(54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ РЕЛСТАЛИ(57) Изобретение относится к облной металлургии, конкретнее к с Изобретение относит лургии и предназначено д при выплавке стали.Целью изобретения явл ние ударной вязкости и пре рельсов, улучшение качеств рельсов,При вводе ферросиликомарганец миния в печь и сплава, содержащего н дообразующие компоненты, в ковш, ме глубоко раскисляется. Поэтому микро рующие компоненты и алюминий в спл не угорают (или угорают незначитель соединяются с азотом, растворенным в ли. Так как этого азота недостаточно связывания указанных компонентов, д ляют карбамид в количестве 0,20,9 Ю 1710581 А производства рельсовой стали, Целью изобретения является повышение ударной вязкости и предела текучести рельсов и улучшение качества поверхности, В способе производства рельсовой стали, включающем ввод в сталь микролегирующих компонентов, раскисление металла в печи сплавом ферросиликомарганецалюминий, в ковше сплавами, содержащими нитридообразующие компоненты, После раскисления металла в ковше сплавами, содержащими нитридообразующие компоненты, в сталь вводят карбамид в количестве 0,2-0,9 кг/т. После присадки сплавов, содержащих нитридообразующие компоненты, перед введением карбамида в ковш вводят алюминий в количестве 0,05 - 0,25 кг/т. Повышается эксплуатационная стойкость рельсов. 1 з.п.флы, 1 табл,Карбамид (ГОСТ 2081-75) содержит 490 азота, который, растворяясь в металле, связывает микролегирующие компоненты и алюминий, Получается большое количество центров кристаллизации, измельчается зерно. При термообработке рельсов также выделяются нитриды, повышая ударную вязкость и предел текучести рельсов, Кроме, того, так как азот связывает алюминий, устраняется возможность зарастания каналов в сталеразливочных стаканах, что позволяет ., улучшить качество поверхности слитков и рельсов. При малом количестве алюминия в сплавах, вводимых в ковш, целесообразно в сталь вводить металлический алюминий в количестве 0,05,0,25 кг/т, Малым количеством алюминия, который вводится со сплавами, следует считать менее 30 г/т стали,Выбор граничных параметров обуслов- сы типа Р 65. Рельсы закаливают в масле, По лен тем, что при вводе карбамида меньше сравнению с рельсами, изготовленными с 0,2 кг/т стали в металл недостаточно посту- применением способа-прототипа, ударная пает азота, т,е. часть микролегирующих вязкость металла, повысилась на 0,06 компонентов, алюминия не воздействует на 5 МДж/м, предел текучести - на 46 Н/мм,2свойства металла. Свободный алюминий уменьшилась пораженность рельсов дефеквызывает эарастание каналов в сталеразли- тами поверхности на 4,8 .вочных стаканах и ухудшает качество повер- П р и м е р 2 (в таблице под М 8), Сталь хности рельсов. При вводе карбамида более марки М 76 В выплавляют в 420-т мартенов- ОЯ кг/т стали удорожается обработка ме ской печи. После получения содержания угталла, практически не улучшаются его свой- лерода в расплаве 0,72 и температуры ства, так как достигается практически 1565 С в металл вводят ферросиликомаргапредельное насыщение металла азотом. нецалюминий в количестве 13,6 кг/т стали, При малом количестве алюминия, вводимо- Через 9 мин плавку выпускают в 2 ковша. го со сплавами, необходимо присаживать 15 После наполнения ковшей на 1/3 высоты не менее 0,05 кг/т стали металлического вводят лигатуру кремний-кальций-ванадиеалюминия, Вводить алюминия более 0,25 вую в количестве 5,5 кг/т стали; а после кг/т стали нецелесообразно, так как часть наполнения ковша на 0,5 высоты - алюмивлюминия находится в свободном состоя- ний в количестве 0,12 кг/т и карбамид в нии и.выэывает затягивание каналов в ста количестве 0,5 кг/т стали. Сталь разливают леразливочных каналах, в слитки массой 8,5 т, которые прокатываютВ качестве микролегирующих компо- на рельсы типа Р 65. Рельсы закаливают,в нентов для рельсовой стали. наиболее целесо- масле, По сравнению с рельсами, изготовобразно применять ванадий, образующий ленными с применением способа-прототидисперсные нитриды, в качестве компонен па, ударная вязкость металла повысилась на2тов, активность которых превышает актив,07 МДж/м, предел текучести - на 50 ность алюминия, - кальций, магний, барий и Н/мм, уменьшилась пораженность рельзсов дефектами поверхности на 5,8 .По заявляемому способу рельсовую Остальные примеры конкретного осусталь выплавляют в мартеновской печи, По ществления способа и получаемые при этом сле достижения содержания углерода результаты приведены в таблице,0,700,75и температуры 15601580 С Согласно данным проведенных опробометалл раскисляют в .печи сплавом ферро- ваний в промышленных условиях лучшие ресиликомарганецалюминий(1314 кг/т),Че- зультаты обеспечивают варианты 24 и рез 5,20 мин сталь выпускают в ковш 35 79, В сравнении соспособом-прототипом После наполнения ковша на 1/41/3 часть . они обеспечивают повышение урарной вязе сталь вводят кремний-кальций-ванадие- кости с 0,3 до 0,330,38 МДжl м, т.е, в средвую лигатуру (56 кг/т), содержащую нем на 0,05 УДж/м; повышение предела 0,5,0,8 алюминия. Затем после наполне- текучести рельсов с 902 до 928 Н/мм, т,е. в ния ковша на 1/23/3 часть вводят карба среднем на 39 Н/мм; уменьшение порамид в количестве 0,2,0,9 кг/т. Если женностирельсовдефектамиповерхностис содвржание алюминия в кремний-кальций,2 до 13,417,2;, т,е, в среднем на 3,9 . ванадиевой лигатуре меньше Об 5;, перед вво- Предлагаемый способ позволяет повыдом карбамида присаживают металличес- сить эксплуатационную стойкость рельсов. кий алюминий в количестве 0,050,25 кг/т 45 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я1, Способ раскисления рельсовой стали,П р и и е р 1(в таблице под М 3), Сталь включающий раскисление металла в печи марки М 76 В выплавляют в 420-т мартенов- сплавом ферросиликомарганецалюминий, а ской печи. После получения содержания уг- в ковше сплавами, содержащими нитридолерода в расплаве 0,73 и температуры 5 образующие компоненты, от л и ча ю щи й фС в металл вводят ферросиликомарга- с я тем, что, с целью повышения ударной нецалюминий в количестве 13,2 кг/т и фер- вязкости и предела текучести рельсов, поросиликованадий в количестве 4,9 кг/т. сле раскисления в ковше сплавами, содерЧерез 11 мин плавку выпускают в два ков" жащими нитридообраэующие компоненты, ша, После наполнения ковшей на 1/3 высо в сталь вводят карбамид 0,2-0,9 кг/т, ты вводят силикокальций в количестве 3кг/т, а после подьемауровняметалла вков. Способ по п,1, о тл и ч а ю щи й с я ше до 0,5 высоты - карбамид в количестве тем, что, с целью улучшения качества повер,6 кг/т стали, Сталь разливают в слитки хности. перед вводом карбамида в ковш дамассой 8,5 т, которые прокатывают на рель- ют алюминий в количестве 0,.05 - 0,25 кг/т.х Е с 3 О а Х Х Ф С Э 00 в Ф О Ф с 3 Ф ОФФЗ 3- О Ф ОФ х 2 Ейз 3 Л З Х М за йЭОФХСС сс С 3П 3 ЛС 3) х С СС Х Х Ф О О О 30 О 30 301301 Л 30 33 Ъ 30 30 10ф те йЕ.йфЕ; О СС 3:3-а 3 Х С СХЪ Я СС Э Ф С 3 С З СС 3- Ф 333 Х 3. ф Б О 3. ОЗЕС 3 Ех СЪ СЧ йГ 30- СЪ 30 Ф СС 3 В СЧ, В Лф 33 Ъ В В Э СЪС СО В СЪ 3 ф СЧ 33 Ъ СЧ ф 3 СЧ О С Ъ Е 30 О О СЪ 30 СЧ О О ввввввввввв афОСЪ 3 ОО СЪ.СЪ СЪ СЪ СЪ С 3 СЪ СЪ С 2 СЪ СЪ ООООООООООО СЧ 3 СЪ.В О С 3 В 33 Ъ СЧ О О ОО- - О О О О3 30 СЧ 30 Ф1,1Счсч ОоООООО СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ1 1 1 1 1ОООООО СЧО- С 31 1 1 1 1 О СЧ 33 Ъ О ф О 30 33 Ъ ЦЪ (О 30 ф%3 СЪХФ С) СЪ СЪ СЪ с Ф фХ ф о в сч 3 с 3С 3 30 В.ВСГ.ф 1 1 113 СЪ 33 3 С .3 33 ЪОСЧСЪ"Оф ФР В ф СЪ Сб СЪ СЪ Сб с 3 СЪ С 5 С 2 СЪ СЪ "щеЕ -Е О СЪ СЧ 30 СЪ:33 1 3 3 3 3" 1- ООООООО СЧ СфЪ Ф 10 Ю 3 Э 2 Х 3 Ф С Х С 3 Э Х С 3 Я о С о Э Э 3- Ф 3- .й с л 33 Ф а ф З о о 3 С а