Способ раскисления низкоуглеродистой стали

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 310878(21) 2657134/22-02с присоединением заявки Йо,Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 151180 А.Г. Шалимов, П,И. Огов, В,В. Поляков, Л.П.,Климов,А.И. Поживанов, П.С. Климашин, В.В. Рябов и В,А. Федосеенко(72) Авторы изобретения Центральный ордена Трудового Красного. Знаменинаучно-исследовательский институт чернойметаллургии им. И. П, Бардина(54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЧ СТАЛИ 1Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству нестареющей стали, предназначенной для изготовления холоднокатаного листа особой сложной вытяжки с содержанием алюминия не менее 0,02 в сталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерах.Известен способ производства низкоуглеродистой нестареющей стали для 16 глубокой вытяжки, при котором в ,сталеплавильном агрегате выплавляют -металл, осуществляют выпуск и раскисление металла в сталеразливочном ковше до получения -кипящей стали, а 15 в процессе разливки при наполнении изложниц на уровне от 40-90 общей высоты налива слитка присаживаЮт алюминий в виде гранул или прутков 11 .Недостатком этого способа является 20 неудовлетворительное качество поверхности листа, наличие неоднородности химического состава и механических свойств, что приводит при обработке с особой вытяжкой к появлению линий 25 Людерса на поверхности готовых изделий из прокатного полупродукта.Известен способ производства нестареющей стали для глубокой вытяжки с содержанием алюминия в готовой 30 2стали 0,05-0,08, при котором в сталеплавильном агрегате выплавляют металл, и во время выпуска в сталь вводят весь необходимый для раскисления и легирования алюминий в количестве 2,0-2,8 кг/т (21 .Известен также способ получения основной стали, заключающийся в расплавлении шихты, раскислении металла алюминием в ковше с одновременной обработкой шлакообразующими материалами на кислой основе. Более тесный контакт металла со шлаком обеспечивается принудительным перемешиванием, продувкой газами, например аргоном(3. Недостатком этих способов является, высокая химическая неоднородность литого металла вследствие не-. стабильного. усвоения алюминия и неравномерного распределения его по объему ковша. Кроме того, металл, раскисленный таким способом, характеризуется наличием зон с повышенным содержанием алюминатных включений в результате легирования алюминием переокисленного металла.Цель изобретения - снижение химической неоднородности при одновременном уменьшении количества неметаллического марганца. Полученныйметалл содержит 0,010 алюминия, Наустановках в процессе аргонной про-,дувки (расход аргона 50 нм/мин,продолжительность продувки 10 мин)вводят в металл 650 кг алюминия ввиде проволоки. Получают сталь следующего состава, : С 0,05; Мп 0,26;5 0,014; Р 0,010; 51 0,01; А 1 0,067.П р и м е р 2. Перед выпускомплавки в сталеразливочнкй ковш приса- О живают 1,5 т легкоплавкой смеси соста-ва, вес.: СаО 40; СаГ 40, Мд 20 и350 кг чушкового алюминия. Во времявыпуска плавки после наполнения 1/3ковша вводят 0,80 т металлического 15 марганца, Полученный металл содержит0,019 алюминия, На установках в процессе аргонной продувки (расход аргона 50 нм/мин, продолжительностьпродувки 8 мин) вводят в металл 2 О 440 кг алюмийия в виде проволоки.Получают сталь следующего состава,:С 004; Мо 023; 5 0012 Р 0009;5 0,01; А 1 0,065П р и м е р 3. Перед выпускомплавки в сталеразливочный ковш присаживают 0,96 т легкоплавкой шлаковой смеси состава, вес.: СаО 35,СаГ 35, Мд 30 и 250 кг чушковогоалюминия. Во время выпуска плавкипосле наполнения 1/3 ковша вводят 30 0,82 т металлического марганца,Получают содержание алюминия в металле 0,016. На установках в процессе аргонной продувки (расход аргона50 нм/мин, продолжительность проЗ 5 дувки 9 мин) вводят в. металл 550 кгалюминия в виде проволоки, Получаютсталь следующего состава, : С 0,04,Мп 0,24, 5 0,016, Р 0,008, 5 0,01,А 1 0,066. приведены в таблице,5 свльно развита ликвация элементов, поталлических включений в литом металле." - "Поставленная цель достигается тем,что на дно ковша вводят алюминий10-30 от стехиометрически необходимого и шлаковую смесь, г окиськальция 30-40, плавиковый шпат 30-40и магний 20-40, остальное количество алюминия вводят после наполненияковша в процессе продувки металла - аргоном.Добавка одновременно с алюминиемфлюсующих материалов (СаГ ) приводитк разжижению образующихся включенийглинозема, облегчая их коагуляцию вкрупныелегкоудалйрмые частицы, кроме того, присутствие в составе шлаковой смеси извести (СаО) соВместно сСаГ прйводит к образованиюжидкогоизвесткового шпака на зеркале металла,который захватывает и удерживаетвсплывающие оксидные нрметаллйческиевключения. Показано, что если передвыпуском"металлав ковш присадитьмагний, то-соэдаются хорошие условия для удаления всплывания неметаллических включений за счет сильногогазовыделения реакция окисления,приэтом образующиеся газовые пузыри пе -.ремешивают расплав и пронизывают весьобъем металла, что способствует уК-.рупнению и более полному удалениюнеметаллических включений из металла.Содержание менее 30 СаО в смеси необеспечивает получение известковогошлака с достаточной ассимилирующейспособностью, увеличение содержанияСаО более 40 приводит к образованиюгетерогенного шлака за счет нерастворившейся извести. Содержание СаГвв смеси зависит от количества алюминия, вводимого первой порцией, исвязано с количеством извести. Со- ф)держание СаГд менее 30 не обеспечивает образования гомогенного жидкоподвижного шлака, ввод же в шлаковуюсмесь более 40 СаГ 2 не приводит кповышению требуемого эффекта. Содержание Мд менее 20 не обеспечиваетдостаточного перемешивания металлической ванны для удаления неметаллических включений, а увеличение содержания Мд более 40 может принестик выбросам металла из ковша и резкому умейьшению стойкости футеровкиковша за счет большого теплового эффекта бт реакции окисления магния.Пр и и е р 1. При"выплавке стали08 Ю в конвертерах получают низкоуглеродистый полупродукт практически постоянного химического состава,:С 0,03-0,05 .Мп 0,10-0,15; 5 0,015".0,025; Р 0,007-0,010, Перед выпускомплавки в сталеразливочный ковш присаживают 0,6 т легкойлавкой смесисостава, вес.Ъф Сад 30; СаГ 301Мд 40 и 170 кг чушкового алюминия,С момента выпуска плавки-до наполнения ковша на 1/4 вводят 0,85 т меПри проведении опытных плавок стали 08 Ю установлено, что оптимальной является технология, осуществляемая по предложенному способу, который позволяет повысить качество металла, уменьшить количество неметаллических включений и снизить брак готового металла.Результаты плавок, проведенных по предложенйой и известной технологии,Расход шлаковой смеси в зависимости от расхода алюминия на предварительное раскислеиие находится в пределах 2-5 кг/т стали. Подача смеси в ковш менее 2 кг/т стали не обеспечивает полного ошлаковайия и удаления образующихся алюминатных включений; а расход ее более 5 кг/т стали нецелесообразен, Получение остаточного алюминия в полупроводнике менее 0,010 не обеспечивает получение, спокойной стали перед окончательным легированием металла на аргонной установке, в связи с чем в ковшеСодержаниенеметаллических включений, балл Содержание алюминия в полупродукте,Расходсмеси,кг/т Предложенная 3,8 0,010 0,065-0,069 2,0 10 0,019 0,064-0,066 3,9 5,0 30 0,016 0,065-0,067 3,5 3,2 20 Известная 0,032-0,069 5,8 Формула изобретения Составитель И. ЧепиковаРедактор Т. Веселова Техред М.Кузьма. КорректорС. Щомак Заказ 7966/37 Тираж 608 . Подписное ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Лучение же в полупродукте более0,020 алюминия йриводит к повышенному загрязнению металла крупными алюминатными включениями и, вследствиеэтого, неравномерному распределениюалюминия по объему ковша. Оптимальнымследует считать получение полупродукта с содержанием алюминия 0,0150,018. Расход алюминия на пред- варительное раскисление,Способ раскисления низкоуглеродистой стали в ковшевключающий ввод алюминия одновременно со шлаковой смесью и продувку металла аргоном, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения химической неоднородности и неметаллических включений, на дно ковша вводят алюминий 10-30 от стехиометрически необходимо-го и шлаковуюсмесь, : окись кальция 30-40, плавиковый шпат 30-40 и магКак видно из таблицы, раскисление стали для холоднокатаного нестареющего автолиста по предлагаемому способу позволяет повысить качество металла за счет снижения содержания не- металлических включений и более равномерного распределения алюминия и улучшить механические. свойства холоднокатаного листа ний 20-40, а остальное количествоалюминия дают после наполнения ковшав процессе продувки. Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 443918, кл. С 21 С 7/06, 1975.2. Поволоцкий Д.Я. Алюминий в конструкционной стали. М., "Металлургияф, 1970, с.159-166.3. Авторское свидетельство СССР Р 521320,кл. С 21 С 7/00, 1974.