Способ раскисления, модифицирования и легирования стали

69 033 4(51) С 21 С 7/06а Ы ГСМ,1Ф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н атоюсномм свиатвъстви й)СУДМфСТЩННЬЙ ИОМИЯТ СССРю ивю ивепЙВ и ОВуьпЭ(53) ЬЬ 9. 83., 2 18. Мь(088.8) (56) М. Мэойезжй В.И., и др. Иеталлургме стали. М., ффйеталлургияф, 1973, с. 98.2. Авторское свидетельство СССР В 212300, кл. С 23 С .7/06, 968.(54) (5.7) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ, МОДИфИЦИРОВАНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, включающий ввепение раскисляющих, моди.фицирующих и легирующих добавок вковш до выпуска в него стали из печи,о тл и ч а ю щи й с я тем,что,с цельюсникения расхода вводимых добавок иповышения стабильности химическогосостава стали, в ковше нагревают добавки до расплавления наиболее легкоплавкого компонента, а после егозатвердеваиия производят выпуск стали в ковш.1 1135Изобретение относится к черной металлургии, а именно к раскислению стали алюминием и алюминием совместно с другими раскислителями в ковше,и может быть использовано при модифицировании и легировании стали вковше одновременно с ее раскислением.Известен способ раскисления, модифицирования и легирования стали, покоторому раскислители и другие сплавы присаживают в ковш кусками, врасплавленном состоянии или в видебрикетов 1.Недостатком способа является значительный угар присаживаемых добавок. 15Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является способ раскисления, модифицирования и легированиястали, включающий введение раскисляющих, модифицирующих и легирующих добавок в ковш до выпуска в него сталипо печи. Известный способ широко применяется в литейных цехах машиностроительных заводов при массовом производстве стали 2.Известный способ прост в осуществлении, однако его существенным недостатком является значительный угарраскислителей, Кроме того, введениев ковш недостаточно нагретых Ферросплавов, особенно легкоплавких, ввиде крупных кусков приводит к образованию на их поверхности намерзшегослоя металла, что затрудняет диффуз- З 5иое растворение, удлиняет время расплавления, так как при нагреве ферросплавов до температуры жидкой сталидополнительно затрачивается тепло наскрытую теплоту плавления сплава.Это приводит в конечном итоге к неравномерности химического составаметалла в ковше. С другой стороны,использование мелкой фракции этих .материалов вызывает явление запутывания мелких кусков в шлаке, ихвсплывание в пограничный слой металлшлак, повышает угар и приводит к обогащению верхних слоев металла в ковше дегирующими элементами,50Целью изобретения является сниженйе расхода вводимых добавок и повышвние стабильности химического состава стали.. Поставленная цель достигается тем 55что согласно способу раскисления,модифицирования и легирования стали,включающему введение раскисляющих,769 Ъмодифицирующих и легирующих добавок в ковш до выпуска в него стали из печи, в ковше нагревают добавки до расплавления наиболее легкоплавкого компонента, а после его затвердевания производят выпуск стали в ковш.Расплавление может осуществляться при помощи газовой или мазутной горелки, например, той же что используется для разогрева ковша перед выпуском стали иэ печи. Для этого горелку размещают над ковшом, установленным в вертикальном положении.После расплавления хотя бы одного из наиболее легкоплавких компонентов добавки, например алюминия, и его затвердевания происходит прочное схватывание затвердевшего металла с Футеровкой ковша. Это предотвращает всплывание раскислителей и других сплавов в процессе заполнения ковша металлом и их ошлаковывание, что снижает угар. После затвердевания алюминия образуется конгломерат, где в массе затвердевшего алюминия находятся включения более тугоплавких компонентов добавки, Растекание алюминия по дну ковша при расплавленииобеспечивает после его затвердевания большую площадь контакта с жидкой сталью нри выпуске ее в ковш и максимально быстрое расплавление раскислителей и других сплавов. Часто применяемое, помимо алюминия, дополнительное раскисление и модифицирование стали силикокальцием, силикобарием, редкоземельными металлами, комплексными лигатурами и т.п. при предлагаемом способе их ввода в сталь обеспечивает снижение их расхода, так как снижает нх угар. Кроме того, при этом в большей степени достигает,ся комплексность раскисления стали, что повышает эффективность способа.При модифицировании, легировании или доводке химического состава стали в ковше использование предлагаемого способа дает следующие преимущества: затрудняется быстрое всплывание мелкой фракции легирующих материалов в пограничный слой металл -шлак; легирование стали в ковше с одновременным раскислением ее .уменьшает количество отклонений по химическому составу верхних слоев металла в ковше. Это дает возможность использовать для легирования стали в ковше и доводки ее похимическому3 1135 составу более мелкую Фракцию легирующих материалов, обеспечивает их быстрое расплавление и равномерное распределение по объему металла, Таким образом, повышается коэффициент усвоения легнрующих элементов. Предлагаемый способ раскисления, модифицирования и легирования позволяет также совмещать подготовку материалов к раскислению стали и их подогрев. о Эффект повышается, если ковш. после затвердевания в нем расплава сразу подавать на разливку.П р и м е р, Сравнение предлагаемого способа раскис.ения, модифициро вания и легирования стали с известным проводят при обработке стали 20 Л, выплавляемой в 12-тонных электродуговых печах. По известному способу алюминий в виде чешуек подают на дно ковша до начала, выпуска стали в ковш, Расход алюминия .составляет .3,6 кг/т стали. Дпя допопннтельного раскисления и модифицирования стали ее обрабатывают кальцийбарийсодержащей ли- д гатурой в количестве 3,0 кг/т. Кроме того, в ковш присажнвают кусковый, ферромарганец крупностью 10-60 мм иэ расчета. дополнительного легирования стали марганцем в ковше на 0,2 Ж.По предлагаемому способу раскисления,.модифицирования и легирования ,стали алюминий в виде чешуек и лигатуру с размером кусков, как и по известному способу (30-70 мм) помеУ35 щают на дно ковша. Алюминий подают в количестве 1,6 кг/т стали, лигатуру - 2,0 кг/т. Ферромарганец подают в том же количестве,. что н по нзвестому способу, и в том же виде Затем алюминий расплавляют мазутной горелкой, в результате чего после его затвердевания на дне ковша образовывается конгломерат алюминия с включениями лигатуры и ферромарганца. Пос 769 Ьле затвердевания алюминия ковш подают для выпуска в него стали из печи.С использованием каждого способа проводят по 5 плавок. Результаты при.ведены в таблице.Эффективность усвоения алюминия во всех плавках оценивают определяя остаточное его содержание в стали, а эффективность дополнительного раскисления стали кальцийбарийсодержащей лигатурой - определяя содержание кислорода в ста ли методом вакуумплавленияСтабильность химического состава стали повысоте ковша оценивают определяя. содержание марганца в пробах металла,отобранных в середине и в конце разливки стали из ковша.При использовании предлагаемогоспособа. раскисления, модифицированияи легирования стали по сравнению еизвестным расход алюминия уменьшаетсяс 3,6 до 1,6 кг/т стали, т.е. в,2,5раза, а лигатуры, - с 3,0 до 2,0 кг/тстали, т.е, в 1,5 раза. Прн этомнаблюдается. уменьшение неравномернос-.ти распределения марганца по высотековша В верхних слоях (последниепорции металла рн разливке) содержание марганца .при.использовании редлагаемого способа увеличивается всреднеи ка 0,05 Х, а по известномуспособу - на О, 153. Таким образом,в последнем случае металл имеет большую химическую неоднородность,Из приведенных данных следует также, что нри раскислении стал сравниваемыми способамн среднее содержаниев стали кислорода .и остаточного аяюминия. приблизительно одинаково Этоуказывает,на равную эффективностьсравниваемых способов в раскисленшстали при фактическом. среднем расходе раскислителей для каждого способа.,06 0,05 Среднее значени Составитель К.СорокиРедактор Н. Егорова Техред 3. Палий рректор В.С 247/17 Тирак 552 П ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открцтий 113035, Москва, Ж, Рауаская каб