Способ раскисления стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЯШЛЮМ ЕСиниРЕСПУБЛИК 3159 С 21 С 7/06 РЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТ е ль,СССР С 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(71) Донецкий научно-исследоваский институт черной металлург)(57) 1. СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИючакпций присадку в ковш вначалеюминия, затем ферросплавов и титан 801126613 А содержащих материалов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности механических свойств, увеличения степени усвоения легирующих элементов и уменьшения брака по дефектам, раскиление стали алюминием производят в количестве 0,6-1,0 кг/т, а титансодержащие материалы присаживают из расчета получения в металле титана в количестве, превышающем его стехиометрическое соотношение с азотом на 0,003-0,0237.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й, с я чем, что количество алюминия в указанном интервале устанавливают в зависимости от содержания углерода в стали из соотношения А 1 - 1. 1-.1. 17 С.Изобретение относится к чернойметаллургии, конкретнее к технологиираскисления стали,Известен способ раскиеления углеродистой стали (содержание углерода 50,45-0,803), включающий раскислениев печи марганецсодержащими ферросплавами, а в ковше кремнием и алюминиемв количестве 0,06-0,13 кг/т стали 3),Однако получаемая при этом трубная заготовка имеет высокий брак подефектам поверхности, макро- и микроструктуре.Характерной особенностью производства стали в современных сталеплавильных агрегатах (мартеновская печь,двухванный сталеплавильный агрегат,кислородный конвертер) является интенсификация ее выплавки эа счет использования кислорода, в результате 20чего печной шлак имеет высокую стерень окисленности. Например, содержание окислов железа в современныхмартеновских и конвертерных шлакахдостигает 15-25%. 25При выпуске стали в ковш попадаетбольшое количество окисленного шлака, Поэтому введение алюминия послеприсадки ферросплавов ввиду значительной разницы плотности алюминия и 30стали (удельный вес алюминия 2 8 г/см 1,а стали - 7,0 г/см ) сопровождаетсяего запутыванием в шлаке,В таких условиях основная массаалюминия, взаимодействуя с окисламижелеза, сгорает в шлаке, часть егосоединяется с кислородом металла,образуя скопление включений глиноземаи лишь незначительное его количествопереходит в раствор с металлом.На остаточное содержание в сталиалюминия наряду с окисленностью влияеттакже количество попадающего в ковшшлака, который зависит от организации выпуска плавки, например величины выпускного отверстия. Таким образом, при введенйи алюминия в металл после присадки в ковш ферросплавов степень его усвоения составляет для сталей с различным содержанием углерода 12-183, а его концентрация колеблется в широких пре делах 0,006-0,0217,Большое колебание окисленности металла приводит также к неравномерному угару и распределению легирующих элементов в объеме металла. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ раскисления стали, включающий присадку в ковш вначале алюминия, затеи ферросплавов и титансодержащих материалов Я .Раскисление стали алюминием в первую очередь (перед присадкой ферросплавов) и последующее микролегирование стали титаном позволяет несколько улучшить качественные показатели стали, вместе с тем, степень усвоения легирующих и микролегирующих элементов в данном случае невысокая.Высокий угар легирующих н микролегирующих добавок обусловлен тем, что при раскислении стали алюминием в количестве 0,3-0,52 кг/т, она получается недораскисленной, в результате чего наблюдается повышенный угар Ферросплавов. Например, степень усвоения титана в данном случае составляет всего лишь 3-35%.Содержание в металле титана 0,002- 0,017% позволяет нейтрализовать 0,005.0,0048% азота.фактическое содержание азота в мартеновской и конвертерной стали составляет 0,005-0,0077. Для связывания этого количества азота по стехиометрии потребуется 0,019-9,0273 титанаПоэтому содержание титана в стали по известному способу не обеспечивает полного связывания азота и образует лишь некоторое количество нитридов титана, которые несколько измельчают зерно и частично увеличивают пласти- . ческие свойства металла.Вместе с тем, проведенные исследования показали, что наиболее эффективно титан влияет на свойства стали при его содержании 0,02-0,04 , причем содержание титана должно находиться в количестве, превышающем его стехиометрическое соотношение с азотом. В этом случае титан полностью связывает азот, некоторое количество титана образует карбиды, а оставшаяся его часть образует с металлом твердый раствор замещения..При этом происходит увеличение механических свойств стали, повышается их стабильность и уменьшается брак по деФектам.Целью изобретения является повышение стабильности механических3 1126 свойств, увеличениестепени усвоения легирующих элементов и уменьшение брака по дефектам.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раскисления стали, включающему присадку в ковш в начале алюминия, затем ферроспла" вов и титансодержащих материалов, раскисление стали алюминием произво; дят в количестве 0,6-1,0 кг/т, а .10 титансодержащие материалы присаживают из расчета получения в металле титана в количестве, превышающем его стехиометрическое соотношение с азотом на 0,003-0,0233. 15Количество алюминия в указанном интервале устанавливают в зависимости от содержания углерода в стали из соотношения А 1 = 1,1-1,1 ХС.При содержании титана в стали в Ю количестве, превышающем его стехиометрическое соотношение с азотом,.он выступает еще и как десульфуратор.Таким образом, микролегирование стали титаном по предлагаемому спо. собу способствует уменьшению размераерна и позволяет получить более рав,новесную структуру стали, при этом пластичные сульфиды, располагающиеся как правило, по границам зерен, моди-б. фицируются в комплексные твердые сульфиды, что устраняет зависимость свойств 613 4трушиной заготовки от направления нрокатки и существенно повышает стабильность механических свойств.П р и м е р. При наполнении ме-. таллом 1/6 объема ковша в него присаФивают алюминий в количестве 0 6- 1,0 кг/т, определяемом иэ соотношения А 1 1, 1-1, 17 С в зависимости от содержания углерода, затеи после наполнения 1/3 объема ковша в него начинают присажнвать ферросплавы в количестве, обеспечивающем получение в стали заданных содержаний кремния,- марганца, хрома и других элементов.Титансодержащие материалы вводят в ковш в последнюю очередь в колйчестве, обеспечивающем введение в металл титана, превышающем его стехиометрическое соотношение с азотом. Например, для стали с содержайием азота 0,005- 0,0073 содержание титана должно находиться в пределах 0,025-0,0403, Для этого, потребуется ввести в металл 0,4 кг/т отходов титана, Окончание ввода титансодержащих материалов должно заканчиваться не позже наполнения металлом 2/3 объема ковша.Основные нормативь 1 раскисления и . качественные показатели сталей, получаемых с использованием предлагаемого способа и способа - прототипа, приведены в таблице.112661310 Составитель С. МироновТехред Т.Маточка Корректор О, Тигор Редактор,Т. Веселова Тирах 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРно, делам изобретений и открытий113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аф Заказ 8642/20 Филиал ППП "Патент", г. Ушгород, ул. Проектная, 4 Приведенные данные свидетельствуют о том, что пби использовании предлагаемого способа раскисления стали существенно увеличивается степень усвоения алюминия, титана и других ферросплавов по сравнению с известным способом (прототипом). Стабильность ,механических свойств стали, характе,ризуемая в 3-6 раз меньшим разбросом их значений, при использовании предлагаемого способа выше, чем известного. Таким образом, при испопьзовании 5 предлагаемого способа раскислениястали достигается повышение стабильности механических свойств, увеличение степени усвоения легирующнх элементов и уменьшение брака по дефектам.