Смесь для обработки стали

О П И С А Н И Е 193325ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советски кСоциалистическикРеспублик(22) Заявлено 23. 07,80 (21) 2956407/22-02с присоединением заявки РЙ(5)М. Кл,С 21 С 5/54 3 ЬпЗдпрстекнпый кпмктет СССР пп двпаи нзобретенкХ и вткрыткХ) Авторыизобретения 7 ) Заявнтел Институт проблем литья АН Украинской ССР и завод "Азовсталь"54) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛ метадля бретение относится к чернойургии, в частности к смесямепецной обработки стали и сола. Известен способ производства ста 5 ли, включающий обработку ее в ковше во время выпуска из сталеплавильного агрегата смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и силикокальция в соотношении (3-7):(1-4):(0,4 О 1) соответственно 11.Недостатком смеси является то, что, она не позволяет проводить глубокое рафинирование и нейтрализацию вред 15 ного влияния оставшихся в стали примесей кислорода и серы из-эа неболь" шого содержания активных элементов в смеси. Смесь не обеспечивает доста" тоцно эффективного модифицирования и упрочнения стали и не позволяет измельчать ее аустенитное зерно.Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту является модифицирующая смесь 2 , содержащая, вес.4:Силикомишметалл 10-30 Силикокальций 10-29Силикобарий 10-30 Магний 1-5Известь 15-30 Корунд 5-10 Плавиковый шпат 5-10Недостатком этой смеси является то, что она не позволяет измельчать микроструктуру и повышать прочностные характеристики обрабатываемой стали, слабо изменяет велицину аустенитно" го зерна стали, Кроме того, смесь имеет недостаточную рафинирующую спо" собность.Цель изобретения - повышение рафинирующей и модифицирующей способности смеси и улучшение механических свойств обрабатываемого металла.Эта цель достигается тем, что смесь, содержащая скликокальций, си" ликомишметалл, известь и плавиковый3 93372шпат, дополнительно содержит феррованадий и феррониобий при следующемсоотношении компонентов, вес.Ф:Силикокальций 10-20Силикомишметалл 10-305Феррованадий 1-4Феррониобий 1-4Известь 40-60Плавиковый шпат 5-15Силикокальций и силикомишметалл 1 ов смеси выполняют роль модификатора,вследствие наличия в них химическиактивных и поверхностно активных элементов - кальция и редкоземельных металлов. Наибольшая эффективность, обработки стали достигается при отношении силикокальция к силикомишметаллу в смеси в пределах 0,5-1. Приобработке стали смесью кальций вступает во взаимодействие с примесямив первую очередь с кислородом и серой, приводит к диспергированию и вы.зывает глобуляриэацию неметаллических включений. При содержании силикокальция в смеси менее 10 его алияние на количество, химический состави дисперсность неметаллических включений мало заметно. При применениисмеси для обработки стали с содержанием силикокапьция более 204 повышается загрязненность окружающей среды вследствие испарения кальция. Кроме того, в стали заметно увеличивается содержание кремния, что приводитк ограничению расхода смеси, а следовательно, и эффективности обработки35при производстве низкокремнистых марок стали. Эффективность смеси повышается при применении силикокальциямарок СК 10 или СК 15 с содержаниемо4 Окальция 10-204, а также Ферросиликокальция.Силикомишметалл вместе с силикокальцием нейтрализует вредное влияние серы и кислорода на качество исвойства стали, повышает температурузатвердевания неметаллических включений, способствует получению в стали неметаллических включений наиболее благоприятного типа - мелких,глобулярных оксидов в сульфидных обо Одочках.При содержании силикомишметаллав смеси меньше 10 уменьшается эфФективность обработки вследствие малого количества введенных в сталь 55редкоземельных металлов,Силикомишметалл в смеси в количестве свыше 30 ограничивает рас 5 4ход смеси при обработке низкокремнистых сталей, Для приготовления смесиможно использовать силикомишметаллразличных марок (сцемиш, сиитмиш,ФСИИ, ФСИ и др. с суммарным содержанием РЗИ до 30). Применение силикомишметалла с содержанием РЗМ свыше303 и расходе смеси 1 О кг/т может при.вести к ухудшению рйзливаемости стали,феррованадий и Феррониобий в смеси применяют для измельчения струтурных составляющих и аустенитного зерна стали. Ванадий эффективно измельчает зерно при нагреве стали до1000 С, ниобий - до 1200 С. Обработка стали смесью, содержащей Феррованадий и Феррониобий, позволяет получить наследственно мелкозернистуюсталь. Введение в смесь меньше 1 Феррованадия оказывает малое влияние навеличину аустенитного зерна и свойства стали, при содержании в смеси свыше 43 Феррованадия и расходе смесиоколо 10 кг/т наряду с повышениемпрочностных характеристик происходит снижение пластичности и ударнойвязкости стали,Содержание Феррониобия в смесименьше 1 Ф при расходе смеси около3 кг/т не оказывает заметного влиянияна структуру и свойства стали. Присодержании Феррониобия в смеси свыше й и расходе около 10 кг/т происходит некоторое охрупчивание обрабатываемой стали и, кроме того, заметно удорожается смесь.При обработке стали предлагаемойсмесью шлакообраэующие компонентыизвесть и плавиковый шпат вместе спечным или конверторным шлаком, атакже кремнеземом; образующимся врезультате взаимодействия силикомишметалла или силикокальция со сталью,формируют жидкий синтетический шлак.Этот шлак имеет вь 1 сокую рафинирующуюспособность и поглощает большинствоимеющихся в стали неметаллическихвключений, а также включений, образующихся в результате взаимодействияактивных элементов смеси с жидкимметаллом. При содержании извести всмеси ниже нижнего предела (403)образующийся шлаковый расплав имеетнизкую основность, а следовательнообладает малой рафинирующей способностью; содержаниеизвести в смесина верхнем пределе ограничено 60,так как при большем ее количествеТаблица 1 Состав смесей, содержащих компоненты, вес.Ф смеСилико- СиликоСилико- бария Феррованадия ферро- Из- Плавиниобия вести ковогошпата Маг- Корунния да мишметалла кальция 40 15 50 10 30 10 20 5 9337существенно повышается температураплавления и жидкоподвижность шлака,что также уменьшает рафинирующуюспособность смеси.Плавиковый шпат в смеси выполняет 5роль разжижителя шлака и тем самымповышает его рафинирующую способность. Действие плавикового шпата какразжижителя шлака при содержанииего в смеси до 54 мало заметно, введение. его в смесь в количестве свыше154 существенно удорожает процесс обработки стали; при этом повышаетсязагрязнение окружающей атмосферы соединениями Фтора и снижается стоикость Иогнеупоров ковшей.Для обработки стали рекомендуемый расход смеси составляет 310 кг/т, При расходе смеси менее3 кг/т мало рафинирующее влияние ее 20на сталь.При расходе смеси в количествебольше 10 кг/т происходит заметноеохлаждение стали, что может вызватьухудшение ее разливаемости. Кроме, Ютого, большой расход смеси (более10 кг/т стали ) заметно удорожает процесс обработки,Перед обработкой стали компоненты смеси загружают в бункер, размер кусков смеси не должен превышать 50 мм.Примеры,Смеси Р 1-3 (см. табл. 1) приготовлены смешением исходных компонен" тов и испытаны при обработке стали 20 ГС.Сталь 20 ГС выплавляют в индукционной печи МГП - 102, после раскисления ее алюминием в количестве 0,8 кг/т выпускают в ковш порциями примерно по 40 кг, куда заранее присаживают смеси в количестве 6 кг/т. Аналогичным образом испытаны смеси М 4(из 25 6вестная) и известная смесь Р 5 1.Затем отливают слитки массой по 40 кгИз слитков вырезают продольные и по"перечные темплеты для изучения макроструктуры, заготовки образцов для испытания механических свойств, а также пробы для металлографического анализа,Заготовки образцов для испытаниямеханических свойств проходят норфмализацию при температуре 920 С и отпуск при температуре 620"С. Результаты испытания механических свойствприведены в табл, 2, здесь же приве"дены данные металлографического анализа - размер аустенитного зерна иколичество неметаллических включений.Размер аустенитного зерна определяют по ГОСТ 5639-65, количество неметаллических включений (общий индекс включений) определяют методом"Л" в соответствии с ГОСТ 1778-70,Испытания показывают, что смесь1-3 позволяет получить сталь с болеемелким аустенитным зерном, на 25453 снизить загрязненность ее неметаллическими включениями, повыситьна 10-253 степень десульфурации стали по сравнению с известной модифицирующей смесью, В результате этогоповышается пластичность на 10-153и на 20-50 ударная вязкость сталипри одновременном увеличении проч-ностных характеристик на 3-5 кгс/ммОпытно-промышленная проверка предлагаемой смеси на стали 17 ГС, выплав-.ленной в 350-тонном конвертере иразлитой на МНЛЗ на слябы сечением2501650 показывает, что при обра"ботке стали описываемой смесью существенно снижается химическая неоднородность листовых заготовок ив 2-3 раза уменьшается расслой лис"тов при прокатке.933725 Продолжение табл. 1 Состав смесей, содержащих компоненты, вес,4 Силико- кальция Силикомишметалла феррованадия Силикобария Из- Плавивести ковогошпата Маг- Корунния да ферро- ниобия Но"мерсмеси 60 10 20 20 вест-,ная 60 30 10 Табли ца 2 ю ъСвойства стали 20 ГС, обработанной смесями Но- мер Общий Десульиндекс фурация, 10 ф Относи- тельное Времен- Пределное текучессопро- ти,тивле- кг/мм Относи- тельное Ударная вязкость, кг.м/см сме- Размер си зерна,балл удлинение, 4 сужение,В ф О20 С -40 С ние,кг/см 651 38 7 3,8 52 6 4,7 466,7 27 57,6 33,8 34,5 58,9 34,6 32,8 57,3 33,4 . 33,2 53,5 30,8 31,1 1 2 60 5 59,6 62,3 54,8 13,8 7,7 14,1 9,1 14,4 8,411,8 6,3 Известная 8 6 Не опре,7 30,7 2915 535 105 56 деляли Формула изобретения 15 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Смесь для обработки стали, содержащая силикокальций, силикомишметалл, известь и плавиковый шпат, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения рафинирующей и модифицируюф щей способности и улучшения механических свойств обрабатываемого металла, дополнительно содержит Феррованадий и Феррониобий при следующем соотношении компонентов, вес./:55ВНИИПИ Заказ 3865/7 Ти Силикокальций 10-20Силикомишметалл 10-30ФеррованадийФеррониобий 1"4Известь 40-60Плавиковый шпат 5-15Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 621732, кл С 21 С 5/28, 1976.2. Авторское свидетельство СССРйф 740837, кл. С 21 С 1/00, 1977,раж 587 Подписное