Способ раскисления трубной стали

6,АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 0 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТ ТОРСКОМУ СВИДЕТ 1(21) 3502712/22-02(54) (57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ ТРУБНОй СТАЛИ, включающий присадку в жидкую сталь алкминия,титана и марганецсодержащего комплексного сплава,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения угара титана, гаэонасыщенности и содержания неметаллических включений, алюминий присаживают в расплав совместно с титаном,вводимым в составе марганецсодержащего комплексного сплава при соотношении алюминия к марганцу сплава впределах 1:3-1:15 вес.ч,Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам раскисления стали.Известен способ раскисления стали, включающий расплавление металла в печи, предварительное раскисление 5 и легирование ферросплавами с последующЕй присадкой титана 13Недостатком известного способа является то, что при таком способе имеет место низкая эффективность 10 вводимого титана на снижение газо- насыщенности металла.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ рас кисления стали, включающий присадку в жидкую сталь алюминия, титана и маргенецсодержащего комплексного сплава. При этом указанные компоненты вводятся последовательно 23Недостатком известного способа является низкая эффективность его влияния на очищение стали от продуктов раскисления, газов, а также на степень использования титана.Пелью изобретения является снижение угара титана, газонасыщенности и содержания неметаллических включений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раскисления трубной стали, включающему присадку в жидкую сталь алюминия, титана и марганецсодержащего комплексного сплава, алюминий присаживают в расплав совместно с титаном, 35 вводимым в. составе марганецсодержащего комплексного сплава при соотношении алюминия к марганцу сплава в пределах 1:3-1:15 вес.чПрисадка алюминия в нераскислен ный или слабо раскисленный металл приводит к образованию частичек тугоплавкого корунда, плохо удаляющегося из стали. Последукщая присадка титана обусловливает Формирова ние карбонитридов титана, также весьма трудно удаляющихся из металла. В этом аспекте влияние комплексного сплава, присаживаемого в последнюю очередь, хотя и дает эффект модифицирования щелочноизмельченными металлами, но не может лимитировать кинетику процесса раскисления и га,зов.Кроме того, титан, имея плотность значительно меньшую, чем у жидкой стали, интенсивно окисляется на поверхности стали, что обусловливает его неэффективное использование и дополнительное загрязнение стали окислами титана. 60При производстве трубных сталей, фактор повышения чистоты металла по неметаллическим включениям и газам приобретает определяющее значение, так как одним из основных видов бра 65 ка у готовых труб являются плены,которые представляют скопления наотдельных участках поверхности трубы неметаллической Фазы, преимущественно в результате несовершеннойтехнологии раскисления.Марганец в продуктах раскисленияспособствует облегчению зарожденияновой фазы и улучшает кинетику выделения продуктов раскисления, Этообъясняется тем, что закись марганца обладает значительно меньшим межфаэным натяжением на границе состалью, чем продукты раскисленияалюминием, титаном или кремнием.Несмотря на то, что низкие значениямежфазного натяжения Формально свидетельствуют об ухудшении условийотделения таких включений от металла, практически отрицательное влияние адгезии компенсируется болееранним образованием и увеличениемразмеров Форлирующихся включений,в результате чего степень их удаления эа время выдержки раскисленного)металла в жидком состоянии увеличивается,Однако содержание закиси марганца в продуктах раскисления должнобыть регламентировано, посколькуочевидно, что малое содержание закиси марганца не эффективно, а призначительном возрастании ее количества сильно затруднено отделениевключений от стали иих удалениевследствие резкого снижения межфазного натяжения на границе сталь -продукты раскисления, Поэтому соотношение между раскислителями, лимитирующими процесс удаления включений из металла, например между алюминием и марганцем, должно определяться опытным путем.Целесообразность введения титанав составе марганецсодержащего сплава диктуется необходимостью уменьшения степени его окисления, таккак плотность марганецсодержащегосплава близка к плотности жидкойстали, что способствует взаимодействию титана со сталью в глубинныхслоях металла и тем самь 1 м титанбольшей степени предохраняетсяэт угара,В лабораторных условиях способиспытан при раскислении углеродисгой трубной стали 20 (ГОСТ 1050-74),выплавляемой в индукционной печи.Согласно предлагаемому способураскисление стали произовдят путемсовместного ввода алюминия и комплексного сплава, содержащего,%:марганец 65-80; кремний 15-25; титан 2-5; остальное - железо и примеся. Проведено семь вариантов раскисления, различающихся соотношением алюминия к марганцу комплексного сплава. При необходимости марки-.1068496 кой расчетного количества ферросилиция. ровочный анализ стали по кремнию обеспечивают дополнительной присадкой расчетного количества ферросилиция.В качестве сравнительного используют известный способ (вари ант 8), согласно которому в сталь последовательно присаживают алкьиний, титан и комплексный сплав, со- держащий,Ъ: марганец 70; кремний 18; остальное - железо и примеси. Мар кировочный анализ сталипо кремнию обеспечивают дополнительной присадС целью исключения влияния различного содержания компонентов стали (алюминия, титана, марганца и кремния) на протекание процесса раскисления, его проводят таким образом, чтобы во всех вариантах обеспечивался практ(чески одинаковый химический состав стали.Результаты испытаний приведены в табл. 1. Т а б л и ц а 1 Содержание газов в стали,Ъ Содержание неметаллическихвключенийв стали,Ъ Соотношениеалюминия кмарганцусплава,вес.ч Угартитана,4 Вариант раскисле- ния Кисло- Водород Азот род 0,0010 0,012 0,0009 0,008 0,0008 0,007 53 1 з 3 47 1:9 00007 Ос 007 1: 12 0,0006 0,005 43 1:15 1;18 0,0008 0,010 0,0009 0,011 0,0011 0,014 50 7 68 ты достигнуты в варианте 5 при со отношении алюминия к марганцу сплава 1:12.С целью установления влиянияпредлагаемого способа на качествотруб, он также испытан в промышлеи" 45 ных условиях при раскислении сталимарок 10-45, выплавляемых в 200 тонных мартеновских печах,Предлагаемым способом обработано 240 плавок. Результаты исследо вания в сопоставлении с известнойтехнологией (присадка алюминия, титана комплексного сплава. маркиСМн 17 по ГОСТ 4756-77) приведеныв табл. 2.Ф Т а б л и ц а 2 Угар титана,ЪВыход трубсорта,Ъ Способраскисления Брак,Ъ 40-50 60-70 0,2 Предлагаемый Известный 0,36 11,24 0,016 0,012 0,009 0,008 0,007 0,010 0,015 0,018 Данные табл. 1 убедительно свидетельствуют о преимуществе предлагаемого способа раскисления. Как видно, оптимальные результаты получены в вариантах 2-6, т.е. при соотношении алюминия к марганцу сплава в пределах 1:3-1:15. При этом содержание в стали кислорода, водорода, азота и неметаллических включений снижается в среднем соответственно на 50, 30, 50 и 40 отн,Ъ, а угар титана снижается на 21 абс,Ъ. Все варианты предлагаемого способа имеют преимущество перед из" устным, однако наилучшие результа 0,026 0,021 0,015 0,0140,012 0,018 0,023 0,0271060496 Составитель А.Прусс Техред Ж.Кастелевич Редактор Н.Рогулич Корректор А.Зимокосоввююфиюк ЧЩа Е Заказ 11400/23 тираж 544 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,.Раушская наб., д,4/5 е Фф Филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул,Проектная,4Приведенные. данные свидетельствуйт, что предлагаемый способ раскисления трубных сталей позволяет снизить выход продукции второгосорта, значительно сократить брак иуменьшить угар титана при раскислении,