способ раскисления малоуглеродистой кипящей стали

Формула изобретения

1. Способ раскисления малоуглеродистой кипящей стали, включающий введение в расплав алюминия и ферромарганца при выпуске металла из конвертера в ковш и алюминия в процессе разливки в изложницу, отличающийся тем, что перед выпуском из конвертера содержание марганца в металле выдерживают в пределах 0,13-0,30%, а при выпуске металла из конвертера дополнительно вводят ферросиликомарганец или ферросилиций, при этом на 1 т стали последовательно вводят 0,1-0,7 кг алюминия, 1,5-3,0 кг ферросиликомарганца или 0,4-0,8 кг ферросилиция, а затем ферромарганец.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после ввода алюминия при выпуске металла из конвертера вводят ферротитан в количестве 1,3-1,6 кг/т стали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при раскислении малоуглеродистой кипящей стали.

Известен способ раскисления низкоуглеродистой стали, заключающийся в присадке чугуна в металл в печи и последующем раскислении в ковше и изложницах кремний-марганец-содержащими сплавами и алюминием, при этом силикомарганец вводят в ковш в количестве 1,6-2,0 кг/т при наполнении ковша на 0,2-0,5 его высоты, через 1-2 минуты вводят алюминий в количестве 0,2 кг/т, а при наполнении ковша от 0,6 до 0,9 его высоты вводят вторую порцию алюминия в количестве 0,2 кг/т и во время разливки в изложницу вводят третью порцию алюминия в количестве 0,15-0,20 кг/т [SU №421717, С21С 7/06, 1974].

Недостатком данного способа раскисления является то, что при низком содержании марганца в металле перед выпуском сталь недостаточно раскислена, образуются прорывы верхней корочки слитка, а введение большого количества алюминия при раскислении ведет к увеличению его содержания в готовой стали, что не позволяет получать марки стали с низким содержанием алюминия, например св08 и св08А, содержание алюминия в которых должно быть не более 0,01% (ГОСТ 2246).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ раскисления малоуглеродистой кипящей стали, включающий введение в расплав ферромарганца, алюминия, титана при выпуске из печи и дополнительного количества алюминия 0,02-0,06 кг на 1 т стали в процессе разливки в изложницу. При этом при выпуске из печи вводят 2,5-4,3 кг ферромарганца, 0,06-0,1 кг алюминия и 0,6-0,9 кг титана на 1 т стали каждого [SU №403765, С21С 7/06, 1973].

Недостатком известного способа раскисления является то, что при низком содержании марганца в металле перед выпуском из печи сталь недостаточно раскислена, образуются прорывы верхней корочки слитка. Головная часть слитка формируется рыхлой, что приводит к повышенному браку по дополнительной обрези при прокатке.

Задачей изобретения является снижение брака по дополнительной обрези при прокатке слитков, уменьшение брака заготовок и повышение выхода годного металла.

Поставленная задача решается тем, что в способе раскисления малоуглеродистой кипящей стали, включающем введение в расплав алюминия и ферромарганца при выпуске из конвертера и алюминия в процессе разливки в изложницу, согласно изобретению перед выпуском из конвертера содержание марганца в металле выдерживают в пределах 0,13-0,30%, а при выпуске металла из конвертера дополнительно вводят ферросиликомарганец или ферросилиций, при этом на 1 т стали последовательно вводят 0,1-0,7 кг алюминия, 1,5-3,0 кг ферросиликомарганца или 0,4-0,8 кг ферросилиция, а затем ферромарганец. Кроме того, после ввода алюминия при выпуске металла из конвертера возможно введение ферротитана в количестве 1,3-1,6 кг/т стали.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем. Выдерживание содержания марганца в металле перед выпуском из конвертера в пределах 0,13-0,30% способствует стабилизации раскисленности металла с необходимой температурой. При содержании марганца менее 0,13% металл переокислен и из-за повышенного угара раскислителей сталь получается недостаточно раскисленной, что приводит к повышению брака заготовок.

При содержании марганца более 0,30% температура металла в конвертере после продувки низкая, что не позволяет выпускать и разливать металл в изложницы.

Дополнительное введение ферросиликомарганца в количестве 1,5-3,0 кг/т стали или ферросилиция в количестве 0,4-0,8 кг/т при выпуске из конвертера необходимо для получения оптимальной раскисленности стали. При расходе ферросиликомарганца менее 1,5 кг/т или ферросилиция менее 0,4 кг/т верхняя часть слитка затвердевает с прорывами и увеличивается брак заготовок. При расходе ферросиликомарганца более 3,0 кг/т или ферросилиция более 0,8 кг/т верхняя часть слитка затвердевает с вогнутой поверхностью, образуется усадочная раковина и при прокатке слитков повышается брак по дополнительной обрези.

Введение алюминия в количестве 0,1-0,7 кг/т способствует подавлению реакции окисления углерода, предотвращению вспенивания металла в ковше и получению оптимальной раскисленности стали. При вводе алюминия менее 0,1 кг/т наблюдается подкипание металла в изложнице, верхняя часть слитка затвердевает с прорывами, увеличивается брак заготовок. При расходе алюминия более 0,7 кг/т сталь перераскислена, происходит затвердевание слитков с вогнутой верхней поверхностью, с образованием усадочной раковины и увеличивается брак по дополнительной обрези при прокатке слитков.

Введение ферротитана в количестве 1,3-1,6 кг/т стали необходимо при производстве стали с низким содержанием алюминия, например св08 и св08А, содержание алюминия в которых должно быть не более 0,01%. При этом расход алюминия выдерживают ближе к нижнему пределу. При введении ферротитана в количестве менее 1,3 кг/т металл получается недораскисленным, увеличивается брак заготовок, а при его расходе более 1,6 кг/т металл перераскислен, повышается брак по дополнительной обрези.

Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемого способа, заключается в получении оптимальной раскисленности стали, предотвращении рыхлости головной части слитка и получении слитков со слегка выпуклой верхней поверхностью без прорывов верхней корочки и, как следствие, снижение брака по дополнительной обрези при прокатке слитков и уменьшение брака заготовок, повышение выхода годного металла.

Использование способа раскисления малоуглеродистой кипящей стали осуществляется следующим образом.

Пример 1 (вариант 2, таблица ). Перед выпуском металла из 350 т конвертера в кислородно-конвертерном цехе №2 содержание марганца в металле составляло 0,22%, а углерода - 0,05%. При выпуске металла из конвертера в ковш для раскисления стали марки св08А последовательно вводили алюминий в количестве 0,13 кг/т, ферротитан (Фти30) 1,5 кг/т, ферросиликомарганец (МнС17) 2,2 кг/т, ферромарганец (ФМн78) 3,9 кг/т. Во время разливки металла через коллектор диаметром 70 мм в изложницы вводили гранулированный алюминий в количестве 0,015 кг/т. При прокатке полученных слитков брак по дополнительной обрези составлял 0,12%, а брак заготовок 0,07%.

Пример 2 (вариант 5, таблица). При производстве стали марки 1 кп перед выпуском металла из 350 т конвертера в кислородно-конвертерном цехе №2 содержание марганца в металле составляло 0,22%, а углерода - 0,05%. При выпуске металла из конвертера в ковш для раскисления стали последовательно вводили алюминий в количестве 0,4 кг/т, ферросиликомарганец (МнС17) 2,2 кг/т, ферромарганец (ФМн78) 3,9 кг/т. Во время разливки металла через коллектор диаметром 70 мм в изложницы вводили гранулированный алюминий в количестве 0,015 кг/т. При прокатке полученных слитков брак по дополнительной обрези составлял 0,12%, брак заготовок - 0,07%.

Полученные результаты при использовании предлагаемого способа раскисления приведены в таблице.

Таблица
Варианты	Марка стали	Химический состав металла перед выпуском, %		Количество раскислителей, кг/т стали					Брак по дополнительной обрези, %	Брак заготовок, %
		С	Mn	Алюминий в ковш	Ферротитан	Ферросиликомарганец	Ферромарганец	Алюминий в изложницу
1	Св08 А	0,04	0,13	0,15	1,3	1,5	5,7	0,005	0,11	0,08
2		0,05	0,22	0,13	1,5	2,2	3,9	0,015	0,12	0,07
3		0,07	0,30	0,10	1,6	3,0	2,0	0,025	0,13	0,06
4	1кп	0,04	0,13	0,7	-	1,5	5,7	0,005	0,11	0,08
5		0,05	0,22	0,4	-	2,2	3,9	0,015	0,12	0,07
6		0,07	0,30	0,1	-	3,0	2,0	0,025	0,13	0,06

Результаты, приведенные в таблице, показывают, что использование предлагаемого способа раскисления малоуглеродистой кипящей стали позволяет получить минимальный брак по дополнительной обрези при прокатке слитков 0,11-0,13% и низкий брак заготовок 0,06-0,08%,тем самым увеличивая выход годного.

Предлагаемый способ промышленно применим и может быть использован в сталеплавильном производстве при раскислении малоуглеродистой кипящей стали.