Спосіб розкислення сталі

Винахід відноситься до чорної металургії, зокрема, до способів розкислення рідкої сталі поза сталеплавильним агрегатом. Відомий спосіб обробки напівспокійної сталі, по якому обробку сталі роблять магнієвими шлаками в кількості 0,0005-0,0025% від маси сталі [Авт. свид. СРСР №1424947, 1988р.]. Недоліком відомого способу є низька ефективність обробки, в наслідок малої щільності й високої летучості матеріалу. Це приводить до розкислення й десульфурації поверхневих шарів металу протягом обмеженого часу випуску. Найбільш близьким до заявляемого по технічній сутності й досягаемому ефекту є спосіб розкислення низковуглецевої сталі за допомогою суміші алюмінію й ферротитана [Авт. свид. СРСР №314803, 1971р.]. Даний спосіб забезпечує інтенсивне розкислення металу шляхом занурення в розплав досить щільних реагентів. Недоліком відомого способу є хімічна неоднорідність металу, викликана тим, що в рідку сталь вводиться тугоплавкий кусковий матеріал, що за час обробки не встигає повністю розчинитися в розплаві. Завданням винаходу є одержання хімічно однорідного розплаву з повністю контрольованою окисленістю й заздалегідь заданим змістом легуючи х елементів. Поставлене завдання вирішується тим, що по способі розкислення сталі, що включає введення в рідкий метал матеріалу з більш високою спорідненістю до кисню, чим вуглець, як такий разкислюючии матеріал використовують брикети з відсівань марганцевих феросплавів, що мають межу міцності при стиску 1,762,94МПа, причому максимальний розмір брикету встановлюють рівним 0,015-0,030 висоти падіння струменя в момент присадки. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю відмітних ознак і досягаємим ефектом полягає в наступному. Використання відсівань марганецьутримуючих феросплавів дозволяє виготовляти брикети заздалегідь заданих розмірів і контрольованої міцності, що забезпечує оптимальні фізичні властивості використовуваного для розкислення матеріалу. При застосуванні брикетів, що мають межу міцності при стиску менш 1,76МПа, відбувається руйнування брикету до його проникнення в обсяг рідкого металу, при цьому основна частина разкислюючих елементів згорає на поверхні розплаву, що не дозволяє гарантовано одержати потрібну окисленість металу й заданий зміст у ньому легуючи х елементів. При використанні брикетів, що мають міцність при стиску більше 2,94МПа, внутрішні напруження, викликані різницею температур поверхні й центра брикетів, не достатні для руйнування брикету в обсязі металу. При цьому можливо не повне розчинення брикету за час обробки металу, виникнення хімічної неоднорідності, дестабілізація вмісту кисню й легуючи х елементів у го товій сталі. При розмірі брикету менш 0,015 від висоти падіння струменя в момент присадки кінетичної енергії брикету недостатньо для глибокого проникнення в обсяг металу, а при значенні цього параметра більше 0,030 кінетична енергія надлишкова, що приводить до руйнування брикету від удар у об поверхню металу. В обох випадках окислювання легуючи х (разкислюючих) елементів відбувається на поверхні металу в ковші під впливом кисню атмосфери, що приводить до підвищеного вигару елементів і непередбачених значень вмісту легуючи х елементів в го товій сталі. Приклад Сталь марки ЗПС виплавляли в 650-т мартенівській печі. Розкислення робили в ковші брикетами з відсівань феромарганцю, що містять 65% марганцю й 17% кремнію. Розкислення робили брикетами різного розміру, різної міцності, починаючи введення при наповненні ковша на 1/5-1/3 висоти й закінчуючи при наповненні 1/2-3/4 висоти. Як параметри оптимізації використали значення вигару марганцю й стабільність влучення в заданий ДСТУ хімічний склад готової сталі. Результати досвідчених плавок наведеш в таблиці. Аналіз наведених даних показує, що використання пропонованого способу при заявлених значеннях параметрів забезпечує істотне підвищення стабільності одержання сталі із заданим хімічним складом. Таблиця Межа міцності брикету , МПа 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 1,76 1,76 1,76 1,76 1,76 2,30 2,30 230 230 2,30 2,94 2,94 2,94 2,94 2,94 3,00 3,00 3,00 3,00 Максимальний ро змір брикету (частка в ід в исоти падіння стру меня) 0,010 0,015 0,025 0,030 0,035 0,010 0,015 0,025 0,030 0,035 0,010 0,015 0,025 0,030 0,035 0,010 0,015 0,025 0,030 0,035 0,010 0,015 0,025 0,030 Вигар Μn, % абс. 28 31 30 32 29 27 18 17 16 25 26 15 15 16 27 26 16 16 16 28 26 28 29 27 Питома в итрата брикетів , кг/т сталі 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Міні мальни й в міст марга нцю, масов а частка, % 0,19 0,23 0,24 0,25 0,21 0,21 0,42 0,43 0,42 0,22 0,24 0,44 0,44 0,44 0,23 0,22 0,42 0,42 0,42 0,23 0,24 0,26 0,25 0,20 Максимальний в міст марга нцю, масов а частка, % 0,54 0,46 0,55 0,42 0,55 0,48 0,60 0,60 0,60 0,42 0,46 0,60 0,60 0,60 0,48 0,42 0,60 0,60 0,60 0,46 0,42 0,44 0,42 0,41 Частка плав ок із задани м хімічним складом, % абс. 81 82 83 84 80 82 100 100 100 82 84 100 100 100 78 77 100 100 100 86 82 81 80 79 3,00 Прототип 0,035 29 30 3 0,20 0,20 0,46 0,82 83 85