Способ получения стали для литья в песчаные формы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциапистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий.211(088,8) Опубликовано 30.10.82.Бюллетень М 40 Дата опубликования описания 30,10,8271) Заявитель алелитейный 3 ицк ЛУЧЕНИЯ СТАЛИ ЦЛЯ ЛИТЬ НЫЕ ФОРМЫмартеновской печи, рас печи силикомарганве 9-14 кг/т, выпуск с загруженным в неем, введение .алюминия,и вып ске 1 5-1 2иболхничрезулия свкл помомулучфор Изобретение относится к металлургии, в частности к раскислениюстали, выплавленной в мартеновскойпечи.Известен способ получения сталив основной мартеновской печи, включающий получение расплавленногометалла в основной мартеновской печираскисление его в печи силикомарганцем из расчета введения в металл 0,100,20 кремния, выпуск металла в ковш,присадку во время выпуска 1/4-2/3металла раскислителей ферросилиция,ферромарганца и,алюминия 1,Недостаток способа состоит в том,что в начале выпуска металл в ковше не раскисляется, вследствие чего увеличивается окисленность стали, повышается угар раскислителей2и не обеспечивается получение стабильных качественных характеристикстали. В металле Формируются неблагоприятные по составу неметаллическиевключения, свойства стали ухудшаютСяе е близким к предлагаемому ской сущности и достигаеьтату является способ поали для литья в песчаные ючающий получение металла в основнойаекисление его вцем в количестметалла в ковшго ферросилициферромарганца пр у / . /металла с 21Недостаток известного способасостоит в том, что при его реализации наблюдается повышенный угармарганца, вследствие чего для получения стали требуемого состава требуется повышенное количество марганцевых сплавов. Повышенный расходраскислителей приводит к значительной рефосфорации .и увеличению содержания фосФора в готовой стали,снижению выхода годных отливок засчет снижения трещиноустойчивостистали, снижению ее механическихсвойств,Цель изобретения - повышение трещиноустойчивости и выхода годныхотливок, снижение расхода раскислителей, повышение механических свойствстали, уменьшение степени рефосфорации и снижение содержания фосфорав готовой стали.Поставленная цель достигается тем;что согласно способу получения ста 969752ли для литья в песчаные формы, включающемполучение металла в основноймартеновской печи, раскисление егов печи силикомарганцем в количестве 9-14 кг/т, выпуск металла в ковшс загруженным в него ферросилицием, 5введение алюминия, ферромарганцапри выпуске 1/5-1/2 металла, ферросилиций вводят в смеси с алюминиемпри отношении алюминия к кремнию1;9-15, после выпуска 15-20 металла непосредственно перед добавкойферромарганца вводят вторую порциюалюминия в количестве 0,8-0,9 отвведенного в смеси с ферросилицием,а в процессе выпуска 40-50 металлапосле присадки ферромарганца вводяттретью порцию алюминия в количестве 0,3-0,4 кг/тПосле раскисления металла в печи силикомарганцем в ковш попадаетметалл, имеющий умеренную окисленность, однако с запасом кислорода,достаточным для формирования комппексных алюмомарганцевых силикатныхвключений при взаимодействии расплава с кремнием и алюминием, находящимися в ковше к моменту выпуска,Важное значение имеет соотношениемежду алюминием и кремнием, При от,ношении алюминия к кремнию менее1:15 количество алюминия оказываетсянедостаточным для предотвращения формирования силикатных включений, хорошо смачивающихся металлом и относительно медленно удаляющихся изнего. характерно, что при последующем раскислении алюминием эти силикатные включения частично восстанавливаются до низших окислов кремния,значительно ухудшающих как литейные, так и механические свойства 40стали.При отношении алюминия к кремниюболее 1 г 9 в стали образуются дисперсные включения корунда, имеющиенизкую скорость всплывания. Значительная часть этих включений остается в стали и ухудшает ее механические свойства, в особенности пластичность и ударную вязкость.Оптимальное соотношение между алюОминием и кремнием, введенными нядно ковша перед выпуском плавки, составляет 1:9-15. При этом обеспечивается удовлетворительное раскислениестали с формированием легкоудаляющейся из расплавленной стали неметаллической алюмомарганцевосиликатнойФазы,В процессе выпуска металла введенный на дно ковша алюминий Относительно быстро расходуется на раскисление стали и после выпуска 15-20металла алюминий, загруженный с первой порцией, на 80-90 расходуется нараскисление и формирование неметаллических включений. В этот момент резко возрастает окисленность металла, получает развитие реакция раскисления металла кремнием с образованием кремнеземистых включений, ухудшающих свойства стали. Кроме того, введение марганца в этот момент сопровождается значительным его угаром.Для предотвращения образования включений кремнезема в этот период выпуска в металл вводят порцию алюминия и непосредственно после присадки алюминия - ферромарганец. Количест во алюминия, вводимого перед присадкой ферромарганца, составляет 0,8-0,9 от его количества, введенного на дно ковша в смеси с ферросилицием, и соответствует угару алюминия из первой порции, наблюдающемуся к этому моменту.В результате в металле поддерживаются условия, благоприятные для формирования алюмомарганцевых силикатных включений, относительно легко удаляющихся из расплава. К моменту выпуска 40-50 металла значительная часть введенного алюминия расходуется на раскисление сталиВ этот момент производится последняя присадка алюминия. Ее роль заключается в частичном раскислении и в легировании металла, с последней порцией в металл 1 вводят алюминий 0,3-0,4 кг/т. При введении алюминия менее 0,3 кг/т наблюдается повышенный его угар и снижение механических свойств стали. При введении алюминия более 0,4 кг/т в стали увеличивается количество дисперсных включений корунда, Кроме того, после отливки в песчаную форму металл оказывается насыщенным низшими окислами кремния вследствие восстановления кремнезема из литейной Формы до низших .окислов кремния содержащимся в стали алюминием. Свойства отливки ухудшаются.П р и м е р . В 60-тонной основной мартеновской печи выплавляют сталь, содержащую, : углерод 0,15- 0,25; марганец 1-1,5; кремний 0,2- О,б; железо - остальное и примеси, В печи наводят основной шлак, содержащий 6-10 закиси марганца. Металл нагревают до 1640-1650 ОС и раскисляют силикомарганцем в количестве 9-14 кг/т. Перед началом выпуска в ковш загружают смесь 45-Лого ферросилиция при отношении алюминия к кремнию 1:9-15, Ковш со смесью подогревают газовой горелкой в течение 30-60 мин. В процессе выпуска 15-20 металла разметка но рядам огнеупорной футеровки ) под струю металла вводят алюминий в количестве 0,8- 0,9 от количества алюминия, вводимого в смеси с ферросилицием, а затем непосредственно после присадки алюминия - ферромарганец. Присадку ферромарганца заканчивают к моменту выпуска 40 металла. В процессе выпуска 40-50 металла в ковш добавля,ют третью порцию алюминия в количестве 0,3-0,4 кг/т.После выпуска плавки металл выдерживают н течение 15-20 мин и направляют на разливку.Конкретные технологические параметры, осуществленные на плавках 1-3 приведены в табл. 1, качественные 10 характеристики металла - в табл. 2,Проведены также. плавки 4-5 табл. 1 , на которых приемы введения раскислителей и легирующих соответствуют предлагаемым, но коничества и соотношения их расходов отклоняются от предлагаемис, Как видно, отклонение технологических режимов от предлагаемых дают худшиерезультаты по содержанию фосфора,расходу ферросплавов и алюминия, выходу годных отливок и ударной вязкости стали (табл. 2). Как вадно из приведенных в табл.2 результатов, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение степени рефосфорации и снижение в,стали содер жания фосфора на.0,002-0,003, повышение степени усвоения марганца на 15 и, соответственно, снижение расхода марганцевых сплавов, снижение расхода алюминия, увеличение выхода годных отливок за счет снижения брака по горячим трещинам на 1,9-2,3 и увеличение ударной вязкос" ти при -60 С на 1,5-2 кгсм/см.О О 1 Л с Ю 0 х- т 1 Э Хе1 ЕЬЕд С 1 11 Х В Х 9 Х1Х Э ХФ 6 ЕХ 6 ф Х Х Н Ф Ц9 ЦХ Е - 1 О1 3 6 6 а Я Ы С1 Р 1 0 д а ох д о а1 Е д н и 3 х д хЩЕ 4 Ц 1 соо ы1 хао а ах1 ЮЭЮФ1 О О ЕХ 1 1 111 Х ЕОЯ ОЯ 9 1 0 6 Хф бое ХЕ БХОХ 3 ОХЕ 1 Х 61 Х Фах 1 ХО Ххх 000 чхххххх ххххх хх01ВХ 1 ДХ ОХх е ах цоахоа ОЭХО Х 1 ХфИХ 1 11 ОаЯ1 ОФх х х х х х х о1 6 Ц хзх 1 ЕЭХ 4 ХХфхОДХОХХ 66 1 Я ф х а 1 Е ю 1 з Е 1 01 ц ахохедохаЬояхв 831 юцхЕ ХЕ1 а ЮХ 0006 х 1 01 ч1 ЦОО 01 ОХ ОХХФ1 х 1 ах ц Б1 Охх аб1 Ф 1 Л 6 Х Ю О хО Ф Э Ц Х Х Х 1 1 1 1 11 ЦОХХпЗД О1 ОХЮИфЦ ХЫ1 Х ХЦ Ц 6 О Х Х1 О И а 6О Х1 МЙюхахохэ1 О о Еыйахацх 11Х 1 1 аео Фбдо1 6 Х Хб 4 Цх Мах ЯОпЮФЮ 9 ОЙЛЕхдх 1 1 1 Н ох д Ц оо Рд 39 а ц Ю 9 В Р,х ЕЕ9 Я 1 ХВ х о ЦР х о н о оо 1 . И о о 1 1 О У во 1 Ц Х 1 ДН о о е Эд Я фоо хЙ х е 60 Е 5 9(ч х х" ахи 1 О%.4 .счо оЬо о 1 1о яюанях3 хцхлохОх Халиф оО г 1соЮ 1 и а 1: або и юае 9 онацххд , "нощно ОХХ ДДХ сч о ю с Ъ Ь во с ч-с сч 1 м ъ сОх6 О ио 9 89 а 1 9 с ах ох ЕЦ 1 1о хчхп) он 1 Д ДОЪОсчдь Еыноои очх 01 ЕаыюихОцх аьдух 1 1а9й"а б1 9 Д1 ЦХо аО 1оеоюо8с6 Хх цх анкоа6 ДЦоаОа 1 ьо сол сп л ъ ъ ъ ь с сч -с е"с сч сч м 1 1 1 о м с о 1 й со л о Ь с Ь с о о о12 969752 Формула изобретения Составитель Ю. Чернов Редактор В. Петраш Техред Е.Харитончик Корректор Г. ОгарЗаказ 8317/29 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Способ получения стали для литья в песчаные форьы, включающий получение металла в основной мартеновс,кой печи, раскисление его в печи си 5 ликомарганцем в количестве 914 кг/т, выпуск металла в ковш с загруженным в него ферросилицием, введение алюминия, ферромарганца при выпуске 1/5- 1/2 металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости и выхода годных отливок, снижения расхода раскислителей, повышения механических свойствстали, уменьшения степени рефосфора ции и снижения содержания фосфора в готовой стали, ферросилиций вводят в смеси с алюминием при отношении алюминия к кремнию 1:9-15, послевыпуска 15-20 металла непосредственно перед добавкой ферромарганцавводят алюминий в количестве 0,80,9 от введенного в смеси с ферросилицием, а в процессе выпуска 40-50металла после присадки ферромарганца вводят алюминий в количестве 0,30,4 кг/т.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технологическая инструкцияМЧМ СССР Р ТТИ-15-08-77, Днепропетровск.2. Технологическая инструкция Вежицкого сталелитейного заводаМ 09.25000,00001. Брянск, 1978,