СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
METHOD OF LOW-CARBON STEEL DEOXIDATION

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам раскисления низкоуглеродистой стали.
Известен способ раскисления стали, в соответствии с которым 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. После ввода алюминия при выпуске металла из конвертера вводят ферротитан в количестве 1,3-1,6 кг/т стали [Патент РФ №2309986, кл. С21С 7/06].
Существенными недостатком данного способа раскисления стали является высокая степень загрязненности металла неметаллическими включениями, образующимися во время раскисления.
1
1
1
1
1
2
5
4
3
2
2
3
Известен выбранный в качестве прототипа способ раскисления стали, который включает введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш ТШС, брикетированного алюминия, ферромарганца, а на агрегате доводки стали введение алюминиевой катанки. 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 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 по приходу металла на агрегат доводки стали вводят 0,4-0,5 кг/т силикомарганца и 1,3-1,4 кг/т алюминиевой катанки [Патент РФ №2377315, кл. С21С 7/00].
Существенными недостатками данного способа раскисления стали являются:
- повышенный расход ферросплавов и алюминия для раскисления стали;
- высокая степень загрязненности металла неметаллическими включениями, образующимися во время раскисления.
Задача, решаемая изобретением, состоит в совершенствовании способа раскисления низкоуглеродистой стали путем создания рациональных условий для усвоения алюминия и ферросплавов, а также удаления образующихся в процессе раскисления неметаллических включений.
Желаемым техническим результатом изобретения является увеличение усвоения алюминия и ферросплавов во время раскисления, максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопора, улучшение качества разливаемой стали.
1
1
1
1
1
2
5
4
3
2
2
3
Для этого предлагается способ раскисления низкоуглеродистой стали, включающий введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш твердой шлакообразующей смеси (ТШС) и ферромарганца, в котором в отличие от ближайшего аналога по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш в качестве раскислителя дополнительно вводят чушковый вторичный алюминий, причем при наполнении ковша на /-/ часть вводят 0,8…1,0 кг/т чушкового вторичного алюминия, при наполнении ковша на /-/ части вводят 1,5…3,5 кг/т ферромарганца, при наполнении ковша на /-/ части вводят 1,5…2,0 кг/т чушкового вторичного алюминия и ТШС, кроме того, во время выпуска металла из конвертера осуществляют продувку металла аргоном через донные пробки сталеразливочного ковша с интенсивностью 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 5…8 мин.
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем. Порядок отдачи чушкового вторичного алюминия и углеродистого ферромарганца выбран с целью создания рациональных условий для усвоения алюминия и ферросплавов, а также удаления образующихся в процессе раскисления неметаллических включений.
Интенсивность аргона 0,2…0,5 л/(т*мин) и продолжительность продувки 5…8 мин во время выпуска металла из конвертера выбраны для обеспечения наиболее благоприятных условий для всплытия, образующихся во время раскисления неметаллических включений из металла в шлак. При увеличении интенсивности продувки аргоном более 0,5 л/(т*мин) будет происходить процесс обратного затягивания неметаллических включений из шлака в металл, а при ее уменьшении менее 0,2 л/(т*мин) неметаллическим включениям будет не достаточно инерции для всплытия и перехода шлак. Увеличение времени продувки аргоном более 8 мин приведет к дополнительному вторичному окислению струи металла. Уменьшение времени продувки менее 5 мин не позволит обеспечить требуемый технический результат в части снижения содержания неметаллических включений в стали.
Расход углеродистого ферромарганца ФМн78 в количестве 1,5…3,5 кг/т стали выбран из расчета получения требуемого содержания марганца в заданной марке стали. Уменьшение или увеличение расхода ферромарганца приведет к неполучению химического состава заданной марки стали.
Расход чушкового вторичного алюминия в количестве 0,8…1,0 кг/т и 1,5…2,0 кг/т выбран из расчета получения требуемого содержания алюминия в готовом металле. При уменьшении суммарного расхода чушкового вторичного алюминия менее 2,4 кг/т потребуется дополнительное легирование металла алюминием во время внепечной обработки, что приведет к дополнительному загрязнению металла неметаллическими включениями, образующимися во время раскисления. Увеличение суммарного расхода чушкового вторичного алюминия более 3,0 кг/т приведет к неполучению требуемого химического состава вследствие повышенного содержания алюминия в стали.
Пример конкретного осуществления способа.
Заявляемый способ получения стали был реализован при выплавке более 150 плавок стали марки 08Ю по ГОСТ 9045-93 в 370-тонных кислородных конвертерах.
1
1
1
1
1
2
5
4
3
2
2
3
Во время выпуска металла из конвертера при наполнении ковша на /-/ производили раскисление чушковым вторичным алюминием в количестве 290…350 кг, далее при наполнении ковша на /-/ производили раскисление и легирование металла углеродистым ферромарганцем ФМн78 в количестве 550…1250 кг, после чего при наполнении ковша на /-/ производили окончательное раскисление и легирование металла чушковым вторичным алюминием в количестве 550…700 кг и отдачу твердой шлакообразующей смеси, состоящей из извести и плавикового шпата, во время выпуска металла из конвертера осуществляли продувку металла аргоном через донные пробки сталеразливочного ковша с интенсивностью 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 5…8 мин.
Предложенный способ раскисления низкоуглеродистой стали позволил снизить суммарный расход алюминия и ферросплавов в среднем на 0,15 кг/т и 0,2 кг/т соответственно; уменьшить загрязненность металла перед началом непрерывной разливки неметаллическими включениями, тем самым исключить случаи колебания стопоров промежуточного ковша в процессе непрерывной разливки; уменьшить отсортировку металла после прокатки по дефекту «неметаллические включения».