Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) С 216 7/06 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ КАЛЬЦИЕМ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод (ВУ)(72) Авторы Пивцаев Виталий Васильевич (ВУ) Гуненков Валентин Юрьевич (ВУ) Терлецкий Сергей Валерьевич (ВУ) Кисиленко Владимир Васильевич (ПА) Онишук Виталий Прохорович (ПА)(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод (ВУ)Способ внепечной обработки стали кальцием, включающий раскисление стали в ковше, продувку аргоном, определение содержания кремния в металле и ввод в него кальцийсодержашей порошковой проволоки в качестве модификатора, отличающийся тем, что перед вводом модификатора дополнительно определяют содержание марганца и углерода в металле, и при отношении Мп/51 2 3,0 расход кальцийсодержашей порошковой проволоки в пересчете на усвоеннь 1 й металлом кальций устанавливают из соотношенияМСа 0,0110 - (0,00450,0050) С ,а при отношении Мп/ 51 3,0 расход кальцийсодержашей порошковой проволоки в пересчете на усвоеннь 1 й металлом кальций устанавливают из соотношения Мса 0,0145 - (0,00100,0015) Мп/51 ,где Мса - количество усвоенного металлом кальция, кг/тС - содержание углерода в металле перед вводом модификатора, мас.Мп - содержание марганца в металле перед вводом модификатора, мас.51 - содержание кремния в металле перед вводом модификатора, мас. .Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к внепечной обработке металлургических расплавов порошкообра 3 нь 1 ми реагентами.В качестве прототипа принят способ внепечной обработки стали кальцием, включаюший раскисление стали в ковше, продувку металла аргоном, определение содержания алюминия и кремния в расплаве и ввод в него в качестве модификатора кальцийсодержаших материалов в виде порошковой проволоки с расходом, устанавливаемым из следуюшего соотношения51 - содержание кремния в металле перед вводом модификатора, мас.А 1 - содержание алюминия в металле перед вводом модификатора, мас. 1.Недостатком прототипа является то, что при обработке не учитывается содержание марганца и углерода в стали, что не дает возможность стабильно обеспечивать в жидкомрасплаве, в особенности с НИЗКИМ содержанием алюминия, образование легкоплавких кальций-марганец-силикатнь 1 х неметаллических включений, которые бы легко всплывали в шлак до кристаллизации металла. Это приводит в отдельных случаях к образованию тугоплавких неметаллических включений с повышенным содержанием кремнезема, которые в твердом виде выделяются при разливке и кристаллизации металла, частично осаживаясь на стенках разливочных стаканов и ухудшая разливаемость металла, а частично оставаясь в стали до затвердевания, ухудшая механические и технологические свойства готового металла.Задача, решаемая изобретением, состоит в усовершенствовании способа внепечной обработки стали кальцием путем дополнительного определения перед вводом кальцийсодержащих материалов содержания марганца и углерода в стали и установлением зависимости между расходом вводимых кальцийсодержащих материалов и содержанием марганца, кремния и углерода перед вводом.Технический результат, достигаемый при использовании способа, состоит в получении комплексных легкоплавких неметаллических включений, по химическому составу соответствующих областям волластонита и тефроита тройной системы СаО-А 12 О 3-51 О 2 и улучшении качества, повышении и стабилизации служебных и эксплутационных характеристик стали.Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ внепечной обработки стали кальцием включает раскисление стали в ковше, продувку аргоном, определение содержания кремния в металле и ввод в него кальцийсодержащей порошковой проволоки в качестве модификатора. Перед вводом модификатора дополнительно определяют содержание марганца и углерода в металле, и при отношении Мп/ 51 2 3,0 расход кальцийсодержащей порошковой проволоки в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают из соотношенияМСа 0,0110 - (0,00450,0050)-С ,а при отношении Мп/ 51 3,0 расход кальцийсодержащей порошковой проволоки в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают из соотношения МСа 0,0145- (0,0010 0,0015)-Мп/51 ,где Мса - количество усвоенного металлом кальция, кг/тС - содержание углерода в металле перед вводом модификатора, мас.Мп - содержание марганца в металле перед вводом модификатора, мас.51 - содержание кремния в металле перед вводом модификатора, мас. .Между существенными признаками изобретения и техническим результатом - получением комплексных легкоплавких неметаллических включений, по химическому составу соответствующих областям волластонита и тефроита тройной системы СаО-А 12 О 3-51 О 2 и улучшении качества, повышении и стабилизации служебных и эксплутационных характеристик стали - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Как установлено проведенными исследованиями, первичные включения кремнезема и комплексные марганец-силикатные тугоплавкие включения типа кристобалита можно превратить в легкоплавкие оксидные включения, быстро удаляющиеся из расплава, а оставшиеся в стали оксидные включения - в недеформируемые оксидные включения соответствующего модификатора, если в качестве модификатора использовать кальцийсодержащие материалы. При этом для определения количества вводимого модификатора необходимо правильно оценить количество кремния, марганца и углерода в расплаве. Зная содержание кремния и марганца в расплаве, можно определить отношение Мп/ 1,при этом если отношение Мп/51 2 3,0, то марганец-силикатные включения в основном находятся в виде легкоплавких включений типа родонита и тридимита и модификатор необходим для облегчения их всплывания, а также модифицирования остающихся в расплаве алюминатных включений и кремнезема. Количество алюминатных включений зависит от содержания алюминия оксидного в стали, которое при стабильном соблюдении технологии производства стали к концу периода внепечной обработки обычно не превышает 0,0020,003 мас. и, следовательно, для модифицирования алюминатных включений требуется определенное установленное количество кальция, при этом проведенными исследованиями установлено, что чем ниже содержание углерода в стали, тем выше содер жание алюминия оксидного при прочих равных условиях и соответственно расход кальция на модифицирование должен быть выше. Как показали проведенные эксперименты,при введении кальцийсодержаших материалов в пересчете на усвоенный металлом кальций при соотношении перед вводом Мп/51 2 3,0 в соответствии с зависимостью Мса 0,0110-(0,00450,0050)-С обеспечивается полное модифицирование и быстрое вспль 1 вание в шлак марганец-силикатных и алюминатных неметаллических включений. Если же перед вводом модификатора отношение Мп/ 51 3,0, то марганец-силикатные включения находятся в основном в виде тугоплавких включений типа кристобалита и для перевода их в легкоплавкие оксидные включения по химическому составу соответствующих областям волластонита и тефроита тройной системы СаО-А 12 О 3-51 О 2 кальцийсодержащие материалы в пересчете на усвоенный металлом кальций необходимо вводить в соответствии с зависимостью Мса 0,0145-(0,00100,0015)-Мп/ 51, причем чем меньше соотношение Мп/ 51,тем больший расход кальцийсодержаших материалов необходим, чтобы получать комплексные легкоплавкие неметаллические включения по химическому составу соответствуюшие областям волластонита и тефроита тройной системы СаО-А 12 О 3-51 О 2.Таким образом, чтобы улучшить качество металла, повысить и стабилизировать служебные и эксплутационные характеристики проката, внепечную обработку стали кальцием необходимо производить порошковой проволокой с кальцийсодержашим наполнителем с расходом кальцийсодержаших материалов, устанавливаемым в зависимости от содержания в стали марганца, кремния и углерода перед вводом.Заявленный способ используется следующим образом.В дуговой электросталеплавильной печи выплавляют сталь 1060, выпускают ее в 100 тоннь 1 й ковш и передают на установку внепечной обработки, где производят раскисление,усреднительную продувку и другие необходимые технологические операции. Перед вводом проволоки с наполнением кальцийсодержашим материалом отбирают пробу металла и определяют содержание марганца, кремния и углерода. В нашем случае оно составило Мп 0,70 , 51 0,20 , С 0,60 , отношение Мп/51 3,5. Затем рассчить 1 вается необходимое количество кальция в металле, и соответственно количество вводимой кальцийсодержаЩей проволоки. В нашем случае количество усвоенного металлом кальция должно составлять Мса 0,0110-(0,00450,0050)-0,60 0,00800,0083 кг/т. Для этого в ковшс помоЩью трайбаппарата вводили 120 м порошковой проволоки 13 мм с наполнением силикокальцием СК 30 (225 г/м). При степени усвоения кальция 10,0 , содержание кальция во всех пробах составляло 0,000810,00082 или 0,00810,0082 кг/т. В отобранных пробах определили вид неметаллических включений, которые полностью находились в области волластонита и тефроита тройной системы СаО-А 12 О 3-51 О 2. С использованием данной технологии проведено 10 плавок (2 серии по разливке металла на МНЛЗ). Металл был разлит без замечаний, технологический брак составил 0,2 , технологическая обрезь - 0,1 кг/т.На этой же установке проводили внепечную обработку стали 1060 порошковой проволокой с силикокальцием по способу-прототипу. Перед обработкой определяли содержание в стали кремния и алюминия, которое на проведенных обработках в среднем составляло 51 0,20 , А 1 0,010 . Количество усвоенного металлом кальция в этом случае должно составлять Са (0,0030,005)-(0,20 21,2-0,010) 0,00120,0020 или 0,0120,020 кг/т. Для этого вводили 220 м проволоки с силикокальцием. Содержание кальция в пробах готового металла находилось в пределах 0,000910,0021. Неметаллические включения находились в основном в виде тугоплавких включений типа кристобалита, металл разливался неудовлетворительно, с затягиванием стаканов, технологический брак составил 5,2 , технологическая обрезь - 3,1 кг/т.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: C21C 7/06

Метки: внепечной, кальцием, способ, стали, обработки

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-8788-sposob-vnepechnojj-obrabotki-stali-kalciem.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ внепечной обработки стали кальцием</a>

Похожие патенты