Способ получения стальных слитков

(5)5 ОБРЕТЕНИЯЬСТВУ Е К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 5ое обьединение "ИжсБюл стве тдинов адян, В.Л.Шарй, В.И,Потапов,В,И.Керданьиностроение, 198 в,М 2,П,Б ПОЛУ ЧЕНИЯ вание: в области е слитков с исп ЬНЬ еталлургиьзованием Предлагаемое изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при литье стальных слитков с содерж нием азота, превышающем его ст ндартную растворимость.Известен способ литья стальных слитков, включающий выплавку стали в сталеплвильном агрегате при давлении 40-60 атм, разливку его в изложницы и кристаллизацию при этом давлении,Недостатками указанного способа являетСя необходимость использования автоклвного оборудования для создания ко тролируемой атмосферы и обусловленная этим сложность проведения процесса и выокая себестоимость.Известен способ литья стальных слиткоб, включающий выплавку расплава в сталеплавильном агрегате, разливку его в изложницы (или в кристаллизатор) с одновременным введением в него лигатуры, преимущественно ферросплава.,А,Угшинск С.Н.Иванов и ф 6) Р,Ж, Маш рт М 2 Г 269 (54) СПОСО СЛИТКОВ (57) Использо ипри отлив печей с неконтролируемой атмосферой. Сущность; выплавляют сталь полупродукт, затем его разливают в изложницы с постоянной скоростью, одновременно с постоянной скоростью в него подают азотированный сплав (например, ферросплав с каким-либо дополнительным легирующим материалом). Изложницы для разливки используют металлические (например, чугунные) без обмазки их рабочей поверхности, без футеровки на прибыльной части и без гарнисажа, 1 табл. Недостатком способа является невозможность получения стальных слитков с повышенным содержанием азота, превышающем стандартную растворимость его при использовании печи с любой атмосферой, Это обусловлено образованием пузырьков азота на поверхности раздела фаз.Цель изобретения - получение стальных слитков с повышенным содержанием азота, а именно превышающем стандартную растворимость его в расплавленном металле и универсальности процесса плавки, путем использования печи с любой атмосферой,. Указанная цель цостигается тем, что способ литья стальных слитков, включающий выплавку расплава в сталеплавильном агрегате, разливку его в изложницы (или в кристаллизатор) с одновременным введением в него лигатуры, преимущественно ферросплава выполняют так, что в качестве лигатуры используют азотированный ферросплав, его подают в изложницы или в кри 1792794сталлизатор с той же скоростью, что и заливаемый расплав, при этом используют не футерованные металлические изложницы или кристаллизатор без шлакового гарнисажа, 5Способ обеспечивает получение плотных слитков с содержанием азота выше предельной растворимости его в расплаве, Это обу".ловлено тем, что пересыщенный азотом металлический расплав в процессе кристал лизации не контактирует с футеровкой или шлаковым гэрнисажем, поры которых могут служить зародышами для образования пузырьков азота, В то же время скорость реакции деазотации через поверхность 15 раздела фаз расплав - газовая Фаза путем десорбции очень мала. В результате даже при длительной кристаллизации практически весь введенный азот фиксируется в слитке. В условиях отсутствия зародышей 20 пузырьков для протекайия йроцессов кипения на фронте кристаллизации необходимо достижение значительного пересьщения расплава азотом, Выполненные эксперименты показали, что критическая концент рация азота, соответствующая нижнему порогу кипения, может быть с достаточной точностью вычислена из выражения;30(искрит,) =(Ир)(1+ Сг ) или при отсутствии ликвации азота чП ф Ц Д+крит. -атм где (йкрит 3 и йр) - концентрация азота, соответствующая порогу кипения и растворимости при темйерэтуре кристэллизэцйи;Ь - коэффициент активности азота;а-пОверхностное натяжение; г - радиус пузырька, Для чисто аустенитных сталей пороговая концентрация азота соответствует 2,2- 45 2,4 растворимости азота при 1600 С,Таким образом, йри условии отсутствия контакта жидкого расплава с футеровкой илишлэковйм гарнисажем можно получать плотные слитки с содержанием азота более 50 чем в два рэзэ превышающем стандартную растворимость его в металле при использовании печи с любой атмосферой. Способ осуществляется в следующей последовательности. Выплавляют сталь полупродукт. 55 Формула изобретения Способ получения стальных слитков, включающий выплавку расплава в сталеплэПри разливке одновременно с постоянной скоростью в разливаемую сталь подают азотированный сплав (например. азотированный ферросплав какого-нибудь легирующего материала). Изложницы для разливки используют металлические, без обмазки их рабочих поверхнсотей и беэ гарнисажа (то есть хорошо очищенные).Новизна и существенность отличий заявленного способа обосновываются тем, что признаков, аналогичных его отличительным, не обнаружено ни в прототипе(и базовом обьекте), ни в других известных технических решениях, рассмотренных при проверке новизны,П р и м е р 1, В индукционной печи выплавляли полупродукт стали 08 Х 21 Г 11 АК 6 и разлили в слиток массой 750 кг. Разливку проводили с постоянной скоростью и одновременно в изложницу подавали азотировзнный марганец с содержанием азота 15 О, Расход азотировэнного марганца составляет 2,5 О от массы слитка (18,75 кг). Температура расплава перед разливкой 1590 С, Для отсечения шлака использовался чайниковый ковш. Изложница перед разливкой ничем не обмазывалась.Химический состав металла представлен в таблице.Как видно иэ представленных результатов слиток получился однородным по хим.составу, причем содержание азота в стали в 1,8 раза превышает его стан,азартную растворимость.П р и м е р 2, В двух индукционных печах одновременно плавили полупродукт, соответствующий составу Ге - 12 О., И 1 и лигатуру Х 42 Г 22 с содержанием азота 1,97 О. Масса полупродукта и лигатуры были равны, Разливку металла осуществляли с двух ковшей по двум желобам с одинаковой скоростью на установке полунепрерывной разливки стали. Химический состав полученной отливки соответствовал стали 08 Х 21 Г 11 АН 6 с содержанием азота 0,95 .По способу прототипу выплавляли сталь аналогично примеру 1. Азотированный марганец вводили в изложницы одновременно с процессом разливки, Использовали обма-. занные теплоизолирующие смесью изложницы с футерован ной прибыльной надставкой. Содержание азота в готовом металле составило 0,4 мас.%, Предлагаемый способ разработан до стадйи промышленного использования. вильном агрегате, разливку его в изложницы (или в кристаллиэатор), с одновременным введением в него лигатуру, преимущественно Ферросплава, о т л и ч а ю щ и й с я тем,1792794 о ставен;.л О ехредМ,Мор радял орректор Н,Слободяни Редакто С.Кулако аказ 473 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5что, с целью возможности получения стальных слитков с повышенным содержанием азота, а именно превышающим его стандар-тную растворимость и универсальности процес а плавки, путем использования печи с любой атмосферой. в качестве лигатуры используют азотированный ферросплав. его подают в изложницы или в кристаллизатор с той же скоростью, что и заливаемый,расплав, при этом используют нефутерованные металлические изложницы или кристаллизатор без шлакового гарнисажа,