Способ модифицирования стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюв Севетснна Сецнавнстнчесннк Реепубавп) Заявлено Об 05.77 (21) 2482745/22-02присоединением заявки М 1) М. Кл.С 21 С 7 В 22 Р 2 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(43) Опубликовано 0511,78.Бюллетень ла 41 (45) Дата опубликования описания 10,1178,В.Климов, В.А.Салаутин, А.Ф.Каб .М.Макаров, О.Е.Молчанов, В.И.паи В.Е.Буланкин Авторызебретенн конский, Б.Я.Балдаенн, Э.В.Ткаченко Центральный орденаисследовательскийим. И.Н.Бардина рудоногститут явнтель СОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ С 54 модификатор-металл, следствием чегоявляются низкие скорости обменныхреакций, даже при вводе модификаторов через нентильно-погруженные фур 5 мы н ковш.В последнем случае обрабатываетслишь околофурменный объем металла,поскольку время диффузии, например,кальция из околофурменных слоев вслои, прилегающие к стенке 100-тонного ковша составляет несколько часов.Между тем разливка металла наУНРС или и изложницы является самымэффективным моментом технологическойцепочки производства стали с точкизрения перемешивания стали и воэможности создания условий для почти полного отсутствия последующего окислеж ния высокоактивных модификаторов,Известны способы раскисления стали н изложнице алюминием или Ферроалюминием Г 23Раскисление стали н изложнице 5 сопряжено с трудностью равномерногораспределения алюминия по слиткуспокойной стали. Введение известнымспособом модификаторов при разливкене позволяет равномерно модифицироф вать сталь и приводит к получению я та Изобретеиие относится к черной металлургии, конкретнее к проиэводсаву электротехнических, конструкционных, низколегированных и легированных сталей, в частности к их модифнцнронанию.Известны способы модифицирования стали за счет введения в ее состав- кальция, магния, церия, лантана и других модификаторов с целью глобу ляризации неметаллических включений и получения за счет этого оптимальных электротехнических и механических свойств металла. Модификаторы вводят в печь или в ковш Я .Недостатками известных способов модифициронания стали являются: низкое усвоение иэ-эа окисления модификаторов, в частности кальция, магния церия, лантана в процессе выпуска металлаиз печи и разливки; ввод десульфураторов в спокойный металл, следствием чего является низкая степень модифицирования и ее неравномерность по объему металла; с целью перемешивания и, таким образом, повышения степени использования.модификаторов приходится дополнительно обрабатывать металл газом или накуумом, ограниченная площадь контах расного Знамени научнной металлургииразличных. свойств металла от верхаи низа слитка и низкому усвоению модификаторов иэ-за окисления,Известен способ раскисления сталиФерроалюминием, при котором 1-80количества ферроалюминия вводят в металл после образования корочки слитка, а остальное после наполнения изложницы (2). Такой способ ввода,например, высокоактивных модификаторов приводит к низкой эффективностииз-эа их окисления за счет кислоро- )Ода и кислородсодержащих газов и паров в изложнице и неравномерногораспределения модификаторов по телуслитка.Целью изобретения является позы,1шение степени использования модификаторов и выхода годной стали,Цель достигается эа счет вводапорошкообраэного модификатора в потоке нейтрального или восстановитель" 20ного газа в струю металла в изложнице с непрерывно изменяющейся скоростью подачи порошка в. начале разливки 4,С-ЗО,О кг/мин до 2-20 кг/мин вконце при расходе газа в начале разливки 154 О нмф/час и 6-25 нмз/час,в конце для создания избыточного давления, равного 0,5-,10 мм вод.ст. визложнице. В качестве газа можетбыть использован аргон, азот, природный газ, водород.Введение модификаторов при раэ"ливке позволяет значительно повыситьих усвоение за счет исключения окисления струи. Создание в изложницеинертной или восстановительной атмосферы позволяет предохранить металл от окисления, а избыточное давление 0,5-10 мм вод.ст. обеспечивает вывод из зоны реагирования свобоцного пространства изложницы вредных продуктов взаимодействия, например, СО, СО, ЬО, а также паровокислов металлов с более низкой расМислительной способностью, чем у модификаторов,таких, например, как 45ГеО, ИяО, являющихся окислителямипо отношению к модификаторам.Избыточное давление 0,5-10 мм вод,ст. является оптимальным, посколькуцри его уменьшении происходит проникновение кислорода воздуха в зонуструи и зеркала металла а также неполное удаление продуктов реакции,.при увеличении - неоправданно повышенный расход газа.Ввод модификатора с повышеннойскоростью 4,030,0 кг/мин в началеразливки позволяет модифицироватьпервые порции металла несколько более сильней, чем последующие, поскольку воздействие остаточного кислорода на первоначальные небольшиеобъемы более интенсивное (остаточныйкислород в объеме изложницы, абсор, бированные газы на поверхности, более длинная струя металла, и т.д.),В процессе разливки при уменьшениисвободного объема изложницы, уменьшении высоты струи металла, увеличе-нии объема жидкой стали происходитвыравнивание степени модифицированияметалла. Последнему помогает такжепо мере разливки (в,первой полонине)более интенсивное перемешивание эасчет струи металла,Скорость ввода модификатора 230 кг/мин обеспечивает полное модифицирование стали известными модификаторами и согласуется со временемнаполнения изложниц различной емкости (до 100 т) и степенью оптимального модифицирования указанных вышесталей.Ниве даны варианты осуществленияспособа.Вариант 1. Иеталл в ковше раскисляют алюминием в количестве 0,4 кг/т.При разливке стали 17 Г 2 Аф в 13 тизложницы в течение 4 мин разливкивводят 95 кг порошкообразнаго ферросиликокальция в потоке аргона соскоростью 30; 25 20 и 20 кг соответственно в первую, вторую, третьюи четвертую минуты разливки. Расходаргона соответственно устанавливается равным 25; 20; 15; 15 нмф/час.Поддерживают избыточное давление газа в свободном объеме изложницы(сумма порциональных давлений, аргона, СО, СО и др.) равным 0,51,5 мм вод.ст.Вариант 2; После выпуска из печиэлектротехнической стали ЗРеераскисляют алюминием 0,3 кг/т, Приразливке в 13 т. изложницы в течение3 мин вводят порошкообраэиый магнийсо скоростью 10; 7 и 5 кг соответственно в первую, вторую и третью минуты в потоке природного газа с расходами в течение 3 мин равными соответственно 35; 30 и 25 имз/час приизбыточном давлении в свободном пространстве изложницы, равном 2,03,0 мм вод.ст.Вариант 3, После выпуска нержавеющей стали иэ 100 тонной печи ее раскисляют алюминием 0,5 кг/тПри разливке в изложницу в течение 5 мин вструю аргона вводят порошкообразныйферробор со скоростью 10; 8; б и5 кг соответственно в первую, вторую,третью, четвертую и пятую минуты срасходом аргона соответственно 30;25; 20; 20; 20 нм 3/час при избыточном давлении в свободном объеме изложницы - 7,5-10 мм вод.ст.Указанные приемы позволили наопытных плавках получить повышеннуюстепень модифицирования стали. Количество неметаллических включенийглобулярной формы составило 92-96против 60-65 при обычной технологии,что позволило уменьшить разброс значений ударной вязкости стали 17 Г 2 АФпри температуре минус 60 на 12-23631543 Формула изобретения Составитель И.ЧепнковаТехред Л.Алферова Корректор Н.Ковалева Редактор Е.Братчикова Заказ 6290/27 Тираж 674 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР цо делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентфф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 и поднять среднее значение ударнойвязкости с 6,5 кгм/смфдо 12,2 кгм/смВыход годных листов при этом повысился на 9, а выход высших марок ста"ли ЭР 0100 на 14. Способ модифицирования стали, включаюший предварительное раскисление металла в ковше, ввод модификатора и газа в изложницу, о т л и ч аю ц и й с я тем, что, с целью повышения степени использования модификаторов и выхода годной стали, ско" Рость ввода порощкообразного модифн катора непрерывно изменяют в процессе разливки, уменьшая к концу разливки с 30 до 2 кг/мин, а расход газа с 40 до 6 нмз/час и поддерживают в процессе модифицирования избыточное 5давление в свободном пространстве изложницы, равным 0,5-10 мм вод,ст. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРф Ю 495362, кл. С 21 С 5/52, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМ 433952, кл. В 22 Э 7/00, 1972