Способ введения модификаторов приразливке стали

Ссюе Сееетских Социалистических Республик(51) М, Кл,В 22 Р 27/О вкиисоединением Гасуд тееииьа камите 23) Приоритет С.Риэобретеиий 3) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень25) Дата опубликования описания 07.06.81, В. Климов, В. А, Салаутин, А. А, Алымов, О. Е. Молчанов,Ю. В. Зайцев и Р. М, Мыльниковнтральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина(54) СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ МОДИФИКАТОРОВ ПРИ РАЗЛИВКЕ СТАЛИИзобретение относится к металлургии иможет быть использовано при производствеэлектротехнических, конструкционных, низколегированных и легированных сталей, вчастности при их модифицировании во время разливки стали,Известны способы модифицирования стали за счет введения в ее состав кальция,магния, церия, лантана и других модификаторов с целью глобуляризации неметаллических включений и получения за счет этого оптимальных электротехнических и механических свойств металла. При этом модификаторы вводят в печь 1,Недостатками известных способов модифицирования стали являются: низкое усвоение из-за окисления модификаторов, в частности кальциямагния, церия, лантана, впроцессе выплеска металла из печи; низкаястепень модифицирования и ее неравномерность по объему металла вследствие введения модификаторов в спокойный металл;низкие скорости обменных реакций дажепри вводе модификаторов в ковш через вертикально погружаемые фурмы из-за ограниченной площади контакта модификатор - металл (в этом случае обрабатывается лишь околофурменный объем металла,поскольку время диффузии, например,кальция, из околофурменных слоев в слои, 30 прилегающие к стенке 100 т ковша, составляет несколько часов; разрушение футеровки из-за восстановления металлов из окислов футеровки модификатором при введении его в ковш,Наиболее близким к изобретению техни.ческим решением является способ введениямодификаторов, включающий одновременное введение в металл модификатора и раскислителя 21.Недостаток известного способа состоит втом, что он обеспечивает низкое усвоениемодификаторов.Так, например, степень усвоения кальцияпри его вводе в виде силикокальция в стальсоставляет 2 - 10%. При введении церия идругих редкоземельных металлов в сталь,предварительно раскисленную алюминием,в количестве до 0,6 кг/т получают такую женизкую степень усвоения (5 - 15%). Этосвязано с тем, что кальций и РЗМ вводятв сталь, имеющую даже после раскисленияалюминием содержание кислорода 0,01 -0,015%, которое является для таких активных модификаторов хорошим окислителем.Цель изобретения - повышение выходагодной стали и степени усвоения модификатора.Эта цель достигается тем, что модификатор предварительно расплавляют в алюми50 55 6 О 65 нии в соотношении (0,01 - 0,8): 1 и полученный расплав вводят в сталь порциями по 0,5 - 10 кг в количестве 0,1 - 10 кг/т стали, при этом в качестве модификаторов используют элементы 11 и П 1 групп Периодической системы.К тому же расплав вводят в сталь совместно с 0,05 - 0,9 кг/т стали шлака. Эффект от введения сплава алюминий - модификатор с содержанием последнего меньше 1% равнозначен эффекту от введения чистого алюминия. Введение более 80% модификатора в жидкий алюминий приводит к увеличению потерь модификаторов, особенно магния (т. пл. 650 С) и бария (т. пл.710 С),Количество расплава алюминий - модификатор выбрано на основе данных по угару модификаторов П и П 1 группы Периодической системы. Введение расплава менее 0,1 кг/т стали не позволяет использовать эффект одновременного присутствия алюминия и модификатора в стали, Введение в сталь более 10 кг/т экономически не оправдано даже с учетом перспективы и нет в настоящее время сталей, требующих столь сильного модифицирования (для плавки 100 т расход расплава 1 т.).Таким образом, количества ввода расплава алюминий - модификатор 0,1 - 10 кг/т обеспечивает полное модифицирование стали элементами 11 и 1 П групп Периодической системы.Предлагаемый прием введения модификаторов в сталь является универсальным, так как позволяет вводить различные модификаторы в различном соотношении как между собой, так и с алюминием. Введение менее 0,05 кг/т стали защитного шлака не предохраняет расплав от дополнительного раскисления, а введение более 0,9 кг/т стали шлака не приводит к дополнительному эффекту.Ниже даны примеры осуществления способа.Электротехническую сталь легируют кремнием и марганцем. П р и м е р 1. Расплавляют церий в алюминии и при разливке в 10 т изложницы мерными черпаками вводят 100 кг расплава алюминия и церия порциями по 10 кг. Соотношение в расплаве алюминия к церию 1:0,1, После введения модификаторов таким образом получают следующего состава сталь, вес. %: С 0,012; Я 0,7; Мп 0,55, 5 0,006; Р 0,010; А 1 1,0; Се 0,04. Усвоение алюминия 100 О/о, церия 50 О/о, После введения модификатора - церия в виде расплава с алюминием выход годной стали по качеству поверхности составил 98%, по магнитным свойствам 100%.П р и м е р 2. После выпуска стали ВДЗЮР в ковш последний подают на разливку, Перед разливкой расплавляют каль 5 и 15 20 25 зо 35 40 45 ций в алюминии. В процессе разливки стали в 10 т изложницы вводят 5 кг/т (50 кг) расплава алюминий - кальций порциями по 5 кг при соотношении компонентов 1:0,8. Получают сталь, вес. %: С 0,008; 81 0,8; Мп 0,27; 5 0,018; Р 0,08; А 1 0,38. Усвоение алюминия 99 , кальция 30 . Выход годного по поверхности холоднокатаного листа 100 о , по магнитным свойствам 100 ,П р и м е р 3. Перед разливкой трубной стали расплавляют в алюминии бор. В процессе разливки на УНРС в кристаллизатор вводят порциями по 1 кг расплава алюминий и бор в соотношении 1:0,01, Всего на 100 т плавки вводят 0,1 кг/т расплава, т, е.10 кг. Усвоение алюминия 90%, бора 85/,. Выход годных листов по ударной вязкости при - 60 С составил 99%.Указанные приемы позволили на опытных плавках получить высокое усвоение модификаторов (церия 50%, кальция 30 о , бора 85%). Выход годных листов стали 17 ГС при этом повысился на 10 О/о, а выход высших марок (марка ЭАА) стали ЭЛ- на 13 О/о.Прием введения модификаторов, предварительно расплавленных в алюминии, позволяет сократить их угар за счет предохранения их от окисления атмосферой посредством всегда существующей при расплавленном алюминии пленки из А 10 з Эта пленка предохраняет от окисления алюминий, а в данном случае и модификатор. Такую же роль выполняет защитный шлак. Совместное введение алюминия и модификаторов в сталь предохраняет окисление модификаторов сталью из-за наличия в том же микрообъеме алюминия. Сокращается бесполезный унос паров модификатора при взаимодействии его со сталью из-за сокращения разности окислительного потенциала модификатор - сталь (по предложенному способу алюминий - сталь). Сокращается угар модификаторов за счет введения их порциями, не превышающими оптимальное количество,Формула изобретения 1. Способ введения модификаторов при разливке стали, включающий одновременное введение в металл модификатора и раскислителя, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годной стали и степени усвоения модификаторов, модификатор предварительно расплавляют в алюминии в соотношении (0,01 - 0,8):1 и полученный расплав вводят в сталь порциями по 0,5 - 10 кг в количестве 0,1 - 10 кг/т стали.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве модификаторов используют элементы П и 111 групп Периодической системы элементов.835629 Составитель И, Журина Корректор О. Тюрина Техред И, Заболотнова Редактор Л. Бельская Заказ 1146/9 Изд. Мо 410 Тираж 869 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийс я тем, что расплав вводят в сталь вместе с 0,05 - 0,9 кг/т стали шлака.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61, Авторское свидетельство495362, кл, С 21 С 5/52, 1974.2. Авторское свидетельство272336, кл. С 21 С 7/ОО, 1966.5