Способ получения слитков полуспокойной стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС ГИЧЕСКРЕСПУБЛИК 5 Ы(57) Сущность: ста плавильном агрега СОСТОЯНИЯ СПСКОЙН мин после раэливк сталлизующегося с стие и через газову вдувают кислород честве 0,010,02 м(21) 486628 (22) 25.06.9 (46) 23,10.9 (75) А.С.Ко (56) Техно К 32-89 Дн комбината (54) СПОС ЛУСПОКО 7/02 0 2. Бюл, МЗржавинЛОГИЧЕСКаЯепровскогоим.ДэержинОБ ПОЛУЧЕЙНОЙ СТАЛ вляют в раскисл а спустя ней част разуют жидку 3.10 с сталеяют до 20.40 и кри- отверю среду в коливыпла , затем стали,и в верхлитка обю трубкутечение(т стали инструкция ТИметаллургическогоского, 1989,НИЯ СЛ.ИТКОВ ПОшает обреэь спокойных слитков, зто связано с образовнием сосредоточенной и не всегда изолированной усадочной раковины, стенки которой окисляются во ьремя нагрева слитков в нагревательных колодцах и не свариваются при прокатке даже при самых высоких давлениях.При недораскисленной же полуспокойной стали "Мост" над усадочной раковиной получается более плотный и расслой отсутствует. Зато получается рвань слитков из-за близкого залегания к их поверхности сотовых пузырей. В практике для попадания в оптимальные пределы окисленности полу- спокойной стали вынуждены использовать такой способ: до разливки попуспокойный металл недораскисляют, а при разливке его дораскисляют в изложнице по времени искрения слитков после разливки, которое рекомендуется в пределах 10-40 минут от момента наполнения слитка. Однако при этой технологии, используемой на Днеп ровском металлургическом комбинате и на многих других заводах, сталь дополнительно загрязняется неметаллическими включениГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке и разливке полуспокойной стали.Полуспокойная сталь по раскисленности занимает промежуточное значение между кипящей и спокойной сталью, От кипящей она отличается лучшими физико- техническими свойствами, большей устойчивостью против старения и может заменять более дорогой спокойный металл. Однако при существующей технологии ее выплавки и разливки качество слитков полу- спокойной стали изменяется От плохого кипящего.до спокойного в зависимости от трудно управляемой степенью ее раскислен ности,Установлено также, что чем больше степень раскисленности, тем выше уровень и однородность физико-механических свойств по длине раската слитков и тем ближе она по свойствам к спокойной стали. Однако при прокатке слитков иэ перекисленной полуспокойной стали имеет место повышенная головная обрезь (в среднем 7.50 ь). которая в отдельных случаях превы 1770040 А 1чми и имеет место массовая рвань слитков (каждый четвертый 8,1 т слиток рвется в прокатке) и массовый расслой слитков.Поскольку в просмотренной техническои литературе по выплавке и разливке полуспокойной стали за последние 40 лет никаких существенных усовершенствований не обнаружили, то за прототип предлагаемого изобретения принята технология, используемая на Днепровском металлургическом комбинате.Целью изобретения является повышение физико-механических свойств полуспокойной стали и предохранение слитков от рвани и расслоя,Эта цель достигается использованием следующих дополнительных к прототипу операций.Установлено, что чем выше степень окисленности полуспокойной стали, тем выше ее уровень и однородность физико-механических свойств. Установлено также, что рвань полуспокойных слитков, образующаяся из близкого залегания к их поверхности сотовых пузырей, полностью устраняется при приближении ее окисленности к спокойной стали, Определим, насколько содеркание кислорода в полуспокойной стали необходимо убавить для устранения рвани слитков,Известно, что содержание кислорода в спокойной стали (при содержании углерода в пределах 0,13-0,20 О) составляет 0,005%, Допустим, что содержание кислорода в полуспокойной стали равно 0,015%, Тогда для устранения рвани полуспокойных слитков необходимо уменьшить в ней содержание кислорода на 0,015- 0.005=0,010.Полуспокойную сталь по прототипу обычно раскисляют ферромарганец с содержанием кремния не более 1. Однако. используется и ферромарганец с содержанием кремния до 2 О,. Так вот, для дораскисления полуспокойной стали до спокойной достаточно два килограмма на тонну стали: ферромарганец с одним процентом кремния заменить на ферромарганец с 2 кремния более дешевым),Для предохранения полуспокойных слитков от расслоя; т .е. для устранения в .головной их части сосредоточенной усадочной раковины, через 20-40 мин от момента наполнения слитка, в образовавшемся над усадочной раковиной "мосте", кислородной трубкой прожигают отверстие и в оставшуюся в слитке жидкую фазу стали той же кислородной трубкой вдувают газообразный кислород, образующий в жидкой фазе со 1 овые пузыри, заполняющие сосредоточенную усадочную раковину жидким металлом,Опоеделим, какой объем кислорода необходимо ввести в оставшуюся жидкую фа зу. Допустим, что к моменту вводакислорода в слитке осталось 4 тонны с содержанием кислорода 0,005, В кипящей стали перед выпуском из агрегата (по действующей инструкции Днепровского метал лургического комбината) содержаниекислорода в кипящем металле - ст, 3 кп - должно быть 0,010 - 0,012 О. Учитывая еще ликвационные явленияпринимаем содержание кислорода в оставшейся в слитке 15 жидкой фазе равным 0,010 О. Допустим, чтосодержание кислорода в ней для возобновления кипа достаточно увеличить на; 0,010 - 0005=0,005%, Тогда необходимо ввестикислорода в оставшуюся жидкую фазу: 2040000,005 0.02 З 0,02 кг или -=0,0154 м 1;Э где 1,3 - вес 1 м кислорода.зДопустим, что диаметр выходного сечения кислородной трубки равен 1,5 см. Тогда площадь его равна15 4 =175 см,2 3,1430Допустим далее, что время ввода кислорода в жидкую фазу равно 5 сек, тогда скорость ввода кислорода равна;350,01541000000.1780 си/сек или 17,8 и/ сек,где 1000000 - перевод м в см,На чертеже представлен предлагаемыйспособ, В изложнице 1 установленной на поддон 2, где позиция 3 показывает уже затвердевшую часть слитка, а позиция 4 - жидкую еще часть слитка. Через отмеченное время кислородной трубкой 5 с рабочей площадки 6 газообразным кислородом в "мосте" 7 прожигают отверстие и в образовавшуюся раковину 8 вдувают кислород.При этом на участке 9 будет окисление железа, которое конвекционными потоками 10. всегда имеющие место при кристаллизации слитков, разнесется по поверхности соприкосновения жидкой фазы 4 с твердой фазой 3 с непременным образованием сотовых пузырей, заполняющих усадочные пустоты металлом.Для использования предлагаемого изобретения не требуется ни увеличения штата, ни каких-либо затрат, Необходимо только до разливки полуспокойный металл раскис1770040 Формула изобретения Составитель А,Коржав Техред М;Моргентал рректор А.Мотыл эктор аз 3697 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лить близко к спокойной, чтобы металл при разливке в изложницах не искрил не кипел), При этом в поверхностном слое слитка сотовых пузырей не будет, не будет рвани слитков. Получить такую (оптимальную) 5 окисленность полуспокойной стали можно с помощью прибора "Укосо",например, по опыту металлургического комбината им.Дзержинского и других заводов. Кислородную трубку через расходомер присое диняют к кислородной сети, давление в которой всегда выше 8-10 ати.Выдержка составов в цехе соспокойными слитками по инструкции не менее 20 мин после разливки. В предлагаемыхусло виях она будет достаточна 30 мин с момента наполнения последнего в составе слитка,Использование предлагаемого изобретения только в конверторном цехе Днепровского металлургического комбината 20 им,Дзержинского даст крупный экономический эффект. Тэк, в заводской газете "Знамя Дэержинки" от 26.02.89 г, напечатано, что "окончательный брак от порвавшихся при прокатке полуспокойных 8,1 т слитков за 1988 г, составил 10700 тн. Учитывая, что разница цен годных слитков и брака из них составляет 100 рто убыток от порвавшихся слитков составил;10700 10=1070000 руб, где 100 - разница цен годного проката и брака",Способ получения слитков полуспокойной стали, включающий выплавку расплава в сталеплэвильном агрегате, раскисление и разливку его в изложницы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств слитка, раскисление расплава ведут до состояния, близкого к спокойной стали, затем спустя 20-40 мин после разливки в верхней части кристаллизующегося слитка образуют отверстие и через газовую трубку в жидкую фазу вдувают кислород в течение 3-10 с в количестве 0,01 - -0,02 м /т стали.