SU1084307A1 - Способ проведени восстановительного периода в электропечи - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПЕРИОДА В ЭЛЕКТРОПЕЧИ, включающий раскисление металла кусковыми раскислител ми: ферросилицием , марганцем, алюминием, наведение рафинировочного шлака известью и плавиковым шпатом, порционную присадку на шлак порошкообразного алюмини , введение титана в количестве 0,05-0,10%, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  служебных свойств выплавленной стали, металл после скачивани  окислительного шлака обрабатывают смесью ферросилици , марганца, кускового алюмини  и плавикового шпата в соотношении 1:

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к йьтлавке сталей и сплавов в дуговьк электропечах . При производстве высококачествен ных сталей и сплавов специального назначени  в крупных дуговых электропечах решающее значение дл  качества стали и сплавов имеет практика проведени  восстановительного периода. Прецизионные сплавы выплавл ют в дуговых электропечах небольшого тоннажа - не более 10 т где вли ние внешних факторов сказываетс  в меньшей степени, чем в крупных печах. Попытки производства прецизионных сплавов в большегрузных печах с проведением восстановительного периода по режимам, примен ющимс  при вьшлавке высоколегированной стали, оканчивались неудачами либо из-за неудовлетворительны эксплуатационных свойств получаемых сплавов, либо из-за их низкой техно логичности при прокатном переделе и низкого выхода годного проката. Известен способ выплавки констру ционной стали после скачивани  окислительного шлака. Металл раскисл ют ферросилицием и ферромар-, ганцем, ввод т смесь извести (2025 кг/т), плавикового шпата (35 кг/т), шамотного бо  (3-5 кг/т) и иногда кварцита (3,5 кг/т). Затем в ванну ввод т легирующие и шлак раскисл ют смесью коксика (0,61 ,2 кг/т) и порошкообразного ферросилици  (1,8-2 кг/т), а затем порошком ферросилици  в количестве 3,5-5 кг/т. Перед выпуском плавки металл раскисл ют кусковым алюминием на штангах в количестве 0,4-1 кг Ферротитан до 0,1% ввод т в Ковш во врем  выпуска плавки lj . Недостаток способа состоит в том что при выплавке сплавов специального назначени  в металле формируетс  повышенное количество силикатных включений, снижающих пластичность его при прокатке и вакуумную плотность. Наиболее близким по.технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ проведени  восстановительно периода в электропечи, включающий раскисление металла кусковыми раскислител ми; ферросилицием, марганцем , алюминием, наведение рафинировочного шлака известью и плавиковым шпатом, порционную присадку на шлак порошкообразного алюмини , введение титана в количестве 0,050 ,10% 2. Недостаток способа состоит в том, 4TG он не обеспечивает эффективного снижени  в металле неметаллических включений и не улучшает свойства сталей и сплавов ни при гор чей прокатке, ни при изготовлении изделий методом сварки. Вследствие повьш1енного содержани  неметаллических включений листовой металл в толщинах 4-5 мм не имеет удовлетворительндй вакуумной плотности. Цель изобретени  - повьш1ение служебных свойств выплавленной стали. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу проведени  восстановительного периода в электропечи, включающему раскисление металла кусковыми раскислител ми: ферросилицием, марганцем, алюминием , наведение рафинированного шлака известью и плавиковым шпатом, порционную присадку на шлак порошкообразного алюмини , введение титана в количестве 0,05-0,10%, металл после скачивани  окислительного шлака обрабатывают смесью ферросилици , марганца, кускового алюмини  и плавикового шпата в соотношении 1:(1,7-5):(3,3-10):(5,8-17,5) соответственно в суммарном количестве 1,4-2,0% от массы металла, при этом титан ввод т через 10-30 мин после присадки на шлак 0,5-0,6% порошкообразного алюмини , а после введени  титана на шлак дополнительно ввод т порошкообразный алюминий в количестве 0,8-1,2 от введенного титана. Способ осуществл ют следуюш 1м образом. После скачивани  окисленного шлака на оголенное зеркало металла ввод т смесь ферросилици , марганца, алюмини  и плавикового шпата в количестве 1,4-2%. При раскислении металла смесью ферросилици , марганца , кускового алюмини  и плавикового шпата, вз тых в соотношении 1:(1,7-5):(3,3-10):(5,8-17,5),формируютс  комплексные неметаллические включени , легко удал ющиес  из металла при последующей обработке его основным рафинировочным 3 шлаком, который навод т присадками извести. Соотношение между компонентами смеси найдено кспериментальным путем и его отклонение от указанных пределов отрицательно ска зьшаетс  на загр зненности металла неметаллическими включени ми, пластичности при прокатке, свариваемости и вакуумной плотности выплавл емого металла. После расплавлени  известии рафинировочный шлак обрабатывают присадками порош1 ообразного алюмини , который ввод т порци ми по 0,040 ,25% в 3-5 приемов. Причем с первой порцией ввод т 0,16-0,25% алюмини . Экспериментально установлено , что наилучшие результаты достигаютс  при введении в этот период порошкообразного алюмини  в суммарном количестве 0,5-0,6% от массы плавки. При введении порошка алюми ни  менее 0,5% неметаллические вклю чени  выт гиваютс  в тонкие нити, которые снижают вакуумную плотность металла, а при введении порошка алюмини  более 0,6% в металле увеличиваетс  количество хрупкоразруше ных скоплений неметаллических включений . После введени  порошкообразного алюмини  в количестве 0,5-0,6% от массы металла ванну вьщерживают в течение 10-30 мин и ввод т титан. В этот момент целесообразно включать агрегат индукционного перемеши вани  или перемешивать ванну вручну Длительность выдержки выбирают в зависимости от интенсивности перем шивани , но не менее 10 мин. Более коротка  выдержка не обеспечивает эффективного снижени  содержани  н , металлических включений, обогащенны окислами алюмини , отрицательно вли ющих на пластичность металла п гор чей прокатке. Продолжительность.вьщержки более 30 мин приводит к формированию вклю чений, содержащих избыточное количество окислов титана, ухудшающих свариваемость стали. Количество вво димого титана, достаточное дл  улуч шени  комплекса свойств вьшлавл емого металла при проведении восстановительного периода по предлагаемому способу составл ет 0,04-0,07% от массы металла. Меньшее количеств титана недостаточно дл  улучшени  7 пластичности металла при гор чей прокатке и сварке, а большее количество титана отрицательно сказываетс  на услови х разливки металла и в конечном итоге уменьшает выход годного проката. После введени  титана на шлак дополнительно ввод т порошкообразный алюминий, количество которого непосредственно св зано с количеством вводимого титана и составл ет 0,8-1,2 от его количества.Роль этой присадки алюмини  состоит в предохранении введенного в сталь титана от взаимодействи  с атмосферным воздз ом. При уменьшении количества введенного алюминиевого порошка менее 0,8 от количества введенного титана снижаютс  пластичность металла при прокатке и свариваемость вследствие окислени  титана, а увеличение количества алюминиевого порошка более, чем в 1,2 раза по отношению к введенному титану, приводит к формированию хрупких при прокатке включений, увеличивающих количество дефектов . проката, и снижающих выход годного. Присадкой последней порции алюминиевого порошка и последующей выдержкой в течение 5-10 мин восста- . новительный период плавки заканчиваетс  j и металл выпускают из печи . Примеры 1-4. В 40-тонной дуговой электропечи выплавл ют ннварньй сплав дл  трубопроводов криогенной техники. После проведени  окислительного периода окачивают окисленный шлак и на оголенную поверхность металла ввод т смесь кусковых раскислителей - ферросилици , марганца, алюмини  с плавиковым шпатом, вз тых в соотношени х: 1:(1,7-5):(3,3-10): :(5,8-l7,5) в суммарном количестве 1,4-2% от массы металла. Конкретные расходы и соотношени  компонентов смесей приведены в табл. 1. Затем в ванну присаживают 1,6-2% извести и после ее расплавлени  и формировани  шлака приступают к обработке ванны порошкообразным алюминием , который ввод т 3-4 порци ми по 0,04-0,25% в каждой. С перйой порцией ввод т, как правило, 0,16-0,25% алюмини . 5 . .1 После введени  0,5-0,6% алюмини  и выдержки в течение 10-30 мин в ванну ввод т титан в количестве 0,05-0,06%, а затем снова порошкообразный алюминий в количестве 0,81 ,2 от введенного титана. Через 5-10 мин плавку выпускают в ковш, а затем разливают на слитки 6,2 т. Из слитков прокатывают 6nyt&i, а за тем лист толщиной 5 мм, которьй подвергают испытани м на загр зненность неметаллическими включени ми , свариваемость и вакуумную плотность. Пластичность при прокатке оценивают по наличию дефектов на поверхности проката и выходу готового проката. Результаты представлены в табл.2. На плавках 5. и 6 восстановительный период провод т по режимам, отклон ющимс  от предлагаемых. Так на плавке 5 расход смеси составл ет 1,3, а соотношение в смеси ферросиЛИДИЯ , марганца, алюмини  и плавикового шпата 1:5,2-11:18, расход порошкообразного алюмини  при порционном его введении 0,64%, продолжительность вьщержки от момента введени  последней порции алюмини  до введени  титана 5 мин., после . введени  титана алюминий не давали На плавке 6 расход смеси составл ет 2,1%, соотношение в смеси ферросилици , марганца, алюмини  и плавикового шпата 1:1,6:3,2:5,6, расход порошкообразного алкмини  пр порционном его введении 0,44%, длительность выдержки до присадки тита на 35 мин, расход порошкообразного алюмини  после присадки титана составл ет 0,7 от введенного титана. На плавке 7 при вьтлавке сплава 40-тонной печи восстановительный период провод т по способу-прототип После скачивани  окислительного ишака металл раскисл ют кусковыми рас- i кислител ми,. последовательно ферросилицием , марганцем и алюминием в количествах 60, 100 и 200 кг соответственно , затем ввод т известь (1,8%) и плавиковый шпат (0,9%), а после их расплавлени  и формировани  шлака на его поверхность порционно присаживают порошкообразный алюминий в количестве О,3. Через 5 мин после присадки алюминиевого порошка ввод т титан в количестве 0,06%, и плавку вьшускают из печи. На плавках 5-7 разливку металла и прокатку осуществл ют по таким же режимам, как и на плавках 1-4.Испытани  провод т по одинаковой методике . Результаты испытаний приведены в табл.2. Как видно из представленных в табл. 1 и 2 данных, металл плавок 1-4, при вьтлавке которых восстановительный период провод т согласно предлагаемого способа, существенно отличаетс  от металла, полученного с использованием способа-прототипа , по всем качественным характеристикам . О  содержит меньше оксидных неметаллических включений, имеет лучшую пластичность при гор чей прокатке и, соогветс венно, более высокий выход годного, лучшую свариваемость и удовлетвор ет требовани м по обеспечению вакуумной плотности. Экономический эффект за счет увеличени  выхода годного на 4% превьш1ает 30 руб/т, при изготовлении изделий за счет увеличени  вакуумной плотности и уменьшени  расхода металла - 5000 руб/т, при годовом производстве сплава более 20 т - 100 тыс.руб.

fl)

сг s

R Ю

rt H

10

1084307 Таблица 2

1,5

В околошовной зоне

1,0

1,5

4,4

Продо.пжение табл. 2

5000

Уд.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПЕРИОДА В ЭЛЕКТРОПЕЧИ, включающий раскисление металла кусковыми раскислителями: ферросилицием, марганцем, алюминием, наведение рафинировочного шлака известью и плавиковым шпатом, порционную присадку на шлак порошкообразного алюминия, введение титана в количестве 0,05-0,10%, отличающийся тем, что, с целью повышения служебных свойств выплав- . ленной стали, металл после скачивания окислительного шлака обрабатывают смесью ферросилиция, марганца, кускового алюминия и плавикового шпата в соотношении 1:(1,7-5): о :(3,3-10):(5,8-17,5) соответственно в суммарном количестве 1,4-2,0% от массы металла, при этом титан вводят через 10-30 мин после присадки на шлак 0,5-0,6% порошкообразного алюминия, а после введения титана на шлак дополнительно вводят порошкообразный алюминий в количестве 0,8-1,2 от введенного титана.

   «SU <..>1084307