способ раскисления металла для холодной штамповки

Формула изобретения

Способ раскисления металла для холодной штамповки, включающий введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш твердой шлаковой смеси (ТШС), брикетированного алюминия, ферромарганца, а на агрегате доводки стали введение алюминиевой катанки, отличающийся тем, что по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш и на агрегате доводки стали в качестве раскислителя дополнительно вводят силикомарганец, причем при наполнении ковша на часть вводят 1,2-1,3 кг/т силикомарганца, 0,4-0,5 кг/т брикетированного алюминия и 0,5-0,6 кг/т ферромарганца, при наполнении ковша на части вводят 0,5-1,0 кг/т силикомарганца и 0,8-0,9 кг/т ферромарганца, при наполнении ковша на части вводят ТШС, а на агрегате доводки стали вводят и 1,3-1,4 кг/т алюминиевой катанки и дополнительно 0,4-0,5 кг/т силикомарганца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению стали для холодной штамповки.

Известен способ производства стабилизированной кремнием низкоуглеродистой кипящей стали, включающий выпуск нераскисленного металла из конвертера, последовательную присадку в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки извести, ферромарганца, алюминия и второй порции извести, продувку нейтральным газом, причем на первом переделе металл дополнительно раскисляют силикомарганцем в количестве 3,5-3,8 кг/т стали, присаживая его с первой порцией извести в соотношении 1:(0,4-0,8), при этом в период между присадками силикомарганца и ферромарганца в ковш сливают 0,5-0,6 массы всего металла (Патент № 1790612).

Недостатком описанного способа является повышенная отсортировка металла при последующей его прокатке по дефекту «плена», так как сталь не всегда отвечает по механическим характеристикам требованиям ГОСТа.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ раскисления металла для холодной штамповки, включающий при наполнении сталеразливочного ковша на ¹/₆ -¹/₅ части введение твердых шлакообразующих смесей (ТШС) и брикетированного алюминия в количестве 0,6 кг/т, при наполнении ковша на ¹/₄-¹ /₃ части введение ферромарганца в количестве 4,2 кг/т и брикетированного алюминия в количестве 0,8 кг/т, а по приходу металла на агрегат доводки стали (АДС) - введение 0,6 кг/т алюминиевой катанки (ТИ-101-СТ-ККЦ-2-2006, стр.25-26 и ТИ-101-СТ-ККЦ-22-2005, стр.12-13).

Недостатком известного способа является большой расход алюминия, наличие в стали алюминатов, что при последующей прокатке ведет к отсортировке металла по дефекту «плена».

Техническая задача, решаемая изобретением, - снижение расхода алюминия и снижение отсортировки металла по дефекту «плена».

Техническая задача решается тем, что способ раскисления металла для холодной штамповки, включающий введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш ТШС, брикетированного алюминия, ферромарганца и на агрегате доводки стали введение алюминиевой катанки, в отличие от ближайшего аналога, по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш и на АДС дополнительно вводят силикомарганец, причем при наполнении ковша на ¹/₅-¹/₄ части вводят 1,2-1,3 кг/т силикомарганца, 0,4-0,5 брикетированного алюминия и 0,5-0,6 кг/т ферромарганца, при наполнении ковша на ¹/₃-¹/₂ части вводят 0,5-1,0 кг/т силикомарганца, 0,8-0,9 кг/т ферромарганца, при наполнении ковша на ¹/₃-²/ ₃ части вводят ТШС, а по приходу металла на АДС вводят 0,4-0,5 кг/т силикомарганца и 1,3-1,4 кг/т алюминиевой катанки.

Введение первой порции раскислителей в ковш при наполнении его меньше, чем на ¹/₅ часть, приводит к быстрому сгоранию раскислителей и уменьшению их усвоения в металле, а при введении ракислителей при наполнении ковша более чем на ¹/₄ часть, может привести к тому, что не все раскислители успевают раствориться, возможно попадание шлака. В случае, если первую порцию силикомарганца, брикетированного алюминия и ферромарганца вводить меньше, чем указанные нижние предельные значения, недостаточно будет снята окисленность металла, а в случае введения этих элементов больше, чем указанные верхние предельные значения, идет перерасход этих элементов при недостижении эффекта.

Ведение второй порции раскислителей в сталеразливочный ковш при наполнении его менее чем на ¹ /₃ часть приводит также к быстрому их сгоранию и уменьшению их усвоения в металле, а введение раскислителей при наполнении ковша более чем на ¹/₂ часть, приводит к тому, что раскислители не успевают раствориться. В случае, если вторую порцию силикомарганца и ферромарганца вводить меньше, чем их нижние указанные предельные значения, недостаточно снижается окисленность металла, а введение этих элементов больше, чем указанные верхние предельные значения, не дает ожидаемого эффекта, а приводит только к их перерасходу.

Введение ТШС в сталеразливочный ковш при наполнении его менее чем на ¹/₂ часть дает малый эффект десульфурации, а введение ТШС при наполнении ковша более чем ²/₃ части приводит у тому, что известь не успевает раствориться и не будет наведен жидкоподвижный шлак.

Введение раскислителей - силикомарганца и алюминиевой катанки на АДС меньше, чем указанные нижние предельные значения, приведет к недостаточному снятию окисленности металла, не будет достигнуто заданное содержание кислорода, что приведет к повышенному расходу алюминиевой катанки, а введение этих раскислителей больше, чем указанные верхние предельные значения, приведет к повышенному содержанию кремния и получению беззаказной продукции.

При проведении опытных плавок с выходом поочередно за верхние и нижние значения указанных параметров было установлено, что наилучшие показатели достигнуты при заявленных параметрах.

Пример конкретного выполнения

Предлагаемый способ был осуществлен при раскислении стали марки 08Ю на Магнитогорском металлургическом комбинате в 350-тонном конвертере.

В конвертер было завалено 109 т лома и залито 295 т чугуна. По окончании продувки температура стали составила 1654°С.

Химический анализ стали перед выпуском:

С - 0,04%, Mn - 0,05%, S - 0,025%, P - 0,008%.

При наполнении сталеразливочного ковша на ¹/₅ часть было отдано 1,286 кг/т силикомарганца, 0,429 кг/т брикитированного алюминия и 0,572 кг/т ферромарганца, при достижении уровня металла в ковше ¹/₃ части была отдана вторая порция раскислителей в количестве 0,852 кг/т силикомарганца и 0,858 кг/т ферромарганца. Далее при наполнении ковша на ² /₃ его части была отдана навеска ТШС в количестве СаО - 5,7 кг/т, CaF₂ - 1,4 кг/т и брикитированный алюминий - 1,57 кг/т.

Суммарный расход материалов и ферросплавов в ковш составил:

ФМn - 1,429 кг/т

CMn - 2,143 кг/т

Al брик. - 1,0 кг/т

CaO - 5,7 кг/т

CaF₂ - 1,4 кг/т.

Химический состав стали перед обработкой на АДС:

С - 0,05%, Si - 0,015%, Mn - 0,263%, S - 0,0208%, P - 0,009%.

По приходу металла на АДС в ковш были отданы силикомарганец - 0,429 кг/т и алюминиевая катанка - 1,355 кг/т.

Химический состав стали после обработки на АДС:

С - 0,05%, Si - 0,014%, Mn - 0,027%, S - 0,018%, P - 0,09%, Al - 0,046%.

Плавки, выполненные по предлагаемому способу, удовлетворяют требованиям ГОСТов по всем показателям. Кроме того, сокращается расход алюминия на 0,6 кг/т, снижается отсортировка по дефекту «плена».