Способ выплавки стали

(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛ 1 Изобретени металлургии и но при выплав печах,вания кислорода ванны, нежелательн из - за сильного раскисления печного шлака и связанной с этим рефосфора относится к черноиожет быть использов и метал Наиболее близким к предпагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являетс артенов особ выплавки стали ой м раскисплава АМС. иния, 10- имеет плоте печи с предварит льем алюминием в видев содержит 5-102 алюкремния и марганца лениСала207иост ь жидк ющую плотно денни в печ ь, превьпп и, При вв н мень ст ше заимо обствует я в ванн и Однако и при ний быстро окис ванну металла и ке в печи. Цель иэобрет угара и колебанэтом способе алюмияется И не защищает и дальнейшей выдержуменьшение жания легирую ния сод е стали в мартеновски Известны способы выплавки стали в мартеновских печах с предварительным раскислением алюминием в печи и окончательным раскислением алюминием совместно с другими раскислителями в ковше. Алюминий вводится в печь в виде алюмошлака АК, со 1 держащего 30-603 металлического алюминия 111 и 21.Н едос татками из в естных спосо бов являются неравномерное усвоение и1 быстрое окисление алюминия из ванны металла и, как следствие, неэффективная защита ее при последующей ,выдержке в печи, в частности при легировании и корректировке химическо 20 го состава стали. Предварительное раскисление алюминием в количестве, .превышающем в несколько раз стехиометрически необходимое для связы.Дьяков, Т.Г.Фофанова вует со шлаком, что учшему усвоению алюметалла 31899662 щих элементов н стали при выплавке в мартеновских печах.Указанная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включающему предварительное раскис" ление алюминием в печи и окончательное раскисление в ковше, предварительное раскисление в печи проводят сплавом алюминия с титаном на основе железа с плотностью 7,1-7,5 г/см и размером кусков 50-200 мм за 5- 15 мин до выпуска в количестве соответственно 0,015-0.,030 и 0,020- 0,0407 от массы стали.Способ осуществляется следующим образом.Благодаря высокой плотности куски сплава опускаются на дно ванны металла, способствуя высокому усвоению в ней алюминия и титана, Раскисление и последующая защита ванны металла осуществляется обоими элементами, причем 2-3 мин основную роль играет аломиний - более сильный раскислитель, затем с уменьшением содержания алюминия основное влияние начинает сказывать титан. При совместном применении реализуются полностью положительные свойства обоих элементов: высокое сродство алюминия к кислороду - для быстрого снижения активности кислорода в ван(не металла, прекращения примерно за 1 мин) кипения и фиксации содержания углерода в ней, высокая (на 1-2 порядка большая, чем у алюминия) скорость диффузии титана - для более равномерного и глубокого раскисления всего объема ванны металла на первой минуте предварительного раскисления и для поддержания содержания титана в пограничном со шлаком слое металла на уровне, достаточном для защиты ванны при последующей выдержке в печи, Защита ванны облегчается и существенно меньшей по сравнению с алюминием скоростью окисления титана из стали.Преимущественное .растворение сплава на две ванны обеспечивается с одной стороны большой (7, 1 см /100 г) плотностью сплава, а с другой - размером кусков более 50 мм. Максимальная плотность сплава лимитируется условиями его выплавки и не превышает 7,5 см /100 г, использование3же кусков сплава размером более 200 мм нежелательно из-за опасности закозления подины печи нерастворив" 4шимися в стали остатками этих кусков. Выбранные интервалы присадкисплава в печи (за 5-15 мин до выпуска) обеспечивает выполнение необходимых после предварительного раскисления технологических операций впечи (легирования и корректировкихимического состава стали) болееранний ввод приводит к неоправданному увеличению расхода раскислителей, более поздний ввод осложняетдоводку металла. Количество вводимых раскислителей определяетсястехиометрическими соотношениямипо отношению к кислороду ванны сучетом образования окислов А 10и Т 10, Введение алюминия и титанав количество более 0,030 и 0,035%от массы стали практически не увеличивает эффективность защиты ванныметалла в печи, в количестве менее0,015 и 0,020% от массы стали - отрицательно сказывается на усвоениилегирующих элементов.Вместе с сплавом можно вводить вметалл небольшие количества слабыхраскислителей, например до 0,060,087, кремния. Это способствует лучшему удалению продуктов раскисленияиз стали в печи, уменьшает количество присадок, вводимых з сталь привыпуске из печи в ковш.П р и м е р. Сталь марки 40 Х.выплавляли в 45-тонной мартеновскойпечи. Температура металла передпредварительным раскислением в печи1600 С, химический состав металла,7.:углерод О, 30, марганец 0,14, кремний 0,0, фосфор 0,010, сера 0,025,хром 0,12, содержание кислорода0,021,За 12 мин до выпуска произвелипредварительное раскисление металла в печи сплавом с удельным весом окофф ло 7,1 г/см, содержащего 27. алюминия, 3% титана, 7% кремния, 3% углерода, остальное - железо, Общее количество введенного сплава 500 кг, расчетное количество введенного алюфф миния и титана - 0,025 и 0,037% со,ответственно от веса металла. Через 1 мин после полното прекращения ки.пения ванны присадили 700 кг феррохрома из расчета ввода 0,90% хрома И и 0,06% углерода Состав стали перед выпуском из сечи,%: углерод 0,39, кремний 0,07,.марганец 0,14, фосфор 0,010, сера0,024, содержание кислорода и расчетная активность кислорода в стали -соответственно 0,018 и 0,0023. Привыпуске из печи в ковш произвелиокончательное раскисление металла,присадив из лотка 2 кг алюминия,400 кг силикомарганца, 100 кг ферросилиция,99662 Фними данными рядовой технологииприведены в таблице.Таким образом, предлагаемый способпозволяет уменьшить расход раскисли-,телей по сравнению с известньм способом, обеспечить надежную эашитуванны нрн легировании и корректнровке химического состава в печи,снизить угар и колебания содержания 6 элементов в стали. Зкономическийэффект от использования предлагаемо"го способа составляет 28 тыс. руб.в год. Содержание элемента, Й Способ ЭлеСтепеньусвоения,мент Расчетное Фактическое Отклонение Предла гаемый0,39 0,40 0,01 8,66 0,04 О,О 86,7 82,5 0,05 0,27 0,32 84,1 0,08 0,94 1,02 0,36 0,04 0,40 Известный С 77,6 0,07 0,63 0,70 Мп 67,3 0,11 0,24 0,35 82,2 0,09 0,91 1,00 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 12075/35 Тираж 586 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Расчетное и фактическое содержание элементов в стали, а также степень усвоения их в сравнении с средСпособ выплавки стали в мартеновских печах, включающий предварительное раскисление алюминием в печи и окончательное раскисление в ковше, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения угара и колебаний содержания элементов в стали, пред варительное раскисление в печи проводят сплавом алюминия с титаном на основе железа с плотностью 7,1- 7,5 г/см и размером кусков 50- 200 мм за 5-15 мин до выпуска в количестве соответственно 0,015- 0,030 и 0,020 - 0,040 Ж от массы ста- ли Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Назюта и др. Раскисление спокойных углеродистых сталей, выплавляемых в мартеновских печах. - "Металлург, Р 11, 1978, с, 1 8-2 1.2. "Нойп 1 М (РМ.), 1977, 44, В 9,с. 379-385,3. Поволоцкий Д.Я. Алюминий вконструкционной стали. М., "Металлургия", 1970, с, 151-154.