Спосіб одержання сталевих зливків сифоном

Изобретение относится к. черной металлургии, в частности, к производству стали в сталеплавильных агрегатах и разливке ее в изложницы сифонным способом. Известен способ изготовления стальных слитков путем ввода лигатуры РЗМ в изложницу. При этом сталь выплавляют в сталеплавильном агрегате, легируют ферросплавами и раскисляют алюминием в процессе выпуска металла в ковш. Куски лигатуры РЗМ размером фракций 2-9 мм вводят в изложницу при наполнении ее сталью от 0,02 высоты рабочей полости непрерывно до уровня прибыльной полости со скоростью, пропорциональной массовой скорости наполнения изложницы сталью [1]. Недостатками известного способа являются повышенная сегрегация серы, большое количество неметаллических включений в донной части слитка и значительные колебания сварочно-технологических свойств проволоки по длине раската слитка. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения стальных слитков сифоном, путем уменьшения сегрегации серы и количества неметаллических включений в донной части слитка, в результате чего обеспечивается стабильность сварочно-технологических свойств проволоки по длине раската слитка, что существенно повысит его качество. Поставленная задача решена тем, что в известном способе получения стальных слитков сифоном, предназначенных преимущественно для изготовления сварочной проволоки, включающем получение расплава в сталеплавильном агрегате, легирование и раскисление его ферросплавами и алюминием при выпуске в ковш и микролегирование введением редкоземельных металлов в центровую при разливке расплава, согласно изобретению, для микролегирования редкоземельные металлы используют в смеси с силикокальцием с массовым соотношением компонентов (2...4) : (1....3), причем общее количество смеси для микролегирования составляют 2...8 кг/т стали. Известно, что при кристаллизации слитков РЗМ - содержащей стали в их донной части образуется повышенная сегрегация серы в результате осаждения оксисульфидов и сульфидов РЗМ, обладающих более высокой плотностью, чем жидкий металл. Микролегирование РЗМ используемыми в смеси с силикокальцием приводит к образованию в жидком металле комплексных оксисульфидов РЗМ и кальция, что приводит к снижению плотности неметаллических включений. В результате исключения процесса осаждения неметаллических включений резко снижаются сегрегация серы и количество неметаллических включений в донной части слитка, что приводит к повышению стабильности сварочно-технологических свойств проволоки по длине раската слитка. Нижний предел отношения содержаний компонентов (4:1) принят от величины, когда становится практически заметным влияние силикокальция на изменение состава неметаллических включений с РЗМ, а вер хний предел отношения (2:3) ограничен значением, превышение которого приводит к ухудшению сварочно-технологических свойств проволоки. Нижний предел расхода смеси (2 кг/т) взят исходя из необходимости обеспечения минимального экономически выгодного улучшения технологических свойств проволоки, а верхний (8 кг/т) ограничен значением, превышение которого приводит к резкому снижению равномерности распределения РЗМ в объеме металла слитков. Проведены сравнительные испытания предложенного и известного способов изготовления стальных слитков. Металл, выплавленный в кислородных конвертерах емкостью 50 т с температурой на выпуске 16201630°С, легировали и раскисляли в процессе наполнения ковша последовательно силикомарганцем, ферросилицием, алюминием. а некоторых плавок - и ферротитаном. Химический состав стали (ковшевые пробы) был следующим (масс. %): 0,11-0,14 С, 1,60-1,72 Мn, 0,7-0,8, 0,009-0,021,0,015-0,020 Р, 0,018-0.027 АІ. Разливку стали производили сифоном в уширенные книзу изложницы с теплоизоляционными вкладышами на слитки массой 12.5 т. Микролегирование стали при разливке сифоном осуществляли присадкой в центровую лигатуры РЗМ (известный способ) или РЗМ марки ФС30РЗМЗО в смеси с силикокальцием марки СК15 в кусках фракцией 2-9 мм. Расход смеси составлял 2-8 кг/т стали. Данные о технологии производства опытных плавок по заявляемому и известному способам приведены в табл.1. Для оценки сегрегации серы и количества неметаллических включений по длине раската слитка отобрали на различных горизонтах слитка по 18 поперечных темплетов заготовок (квадрат размером 80 мм). В трех точках сечения темплетов (в центре, на 1 /4 диагонали и в углу) определяли содержание серы, количестве неметаллических включений металлографическим методом (по среднему баллу). По результатам определений рассчитали коэффициенты вариации и области рассеивания указанных показателей в металле подлине раската слитка. Исследование сварочно-технологических свойств проволоки, полученной из катанки на различных горизонтах раската слитка, проводили в лабораторных условиях Института электросварки имени Е.О. Патона. Оценку стабильности сварочно-технологических свойств производили по величине коэффициента разбрызгивания металла (количество разбрызгиваемого при сварке металла по отношению к массе использованной проволоки, выраженное в процентах). Результаты исследований состава и свойств металла, произведенного по заявляемому и известному способам, приведены в таблице 2. Приведенные в табл.2 данные свидетельствуют о том, что изготовление стальных слитков по заявляемому способу обеспечивает более низкие сегрегацию серы и количество неметаллических включений в объеме слитка, особенно в его донной части, чем по известному способу. Это обуславливает повышение стабильности сварочно-технических свойств проволоки по длине раската слитка. Об этом свидетельствуе т уменьшению среднего значения и диапазона разброса величины потерь металла в результате разбрызгивания (табл.2).