Способ внепечной обработки стали

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Кушнарев Николай НиколаевичОнищук Виталий Прохорович Дюдкин Дмитрий Александрович Кисиленко Владимир ВасильевичИванов Эдуард Владимирович Паршиков Анатолий Николаевич Годинский Николай Анатольевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) Способ внепечной обработки стали, включающий ввод в расплав порошковой проволоки,содержащей смесь алюминия и кальция, отличающийся тем, что используют проволоку со следующим соотношением алюминия и кальция, мас.алюминий 55-62 кальций 38-45,а массовая скорость поступления кальция составляет 130220 г/с.(56)2151199 1, 2000.2061762 1, 1996.86/04359 1. Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали. В качестве прототипа принят способ внепечной обработки стали, включающий ввод в расплав порошковой проволоки с наполнением металлическими алюминием и кальцием,причем для обработки используют проволоку, в которой отношение между содержанием кальция в наполнителе и содержанием самого наполнителя в проволоке составляет величину 0,8-1,2, а массовую скорость поступления кальция в металл поддерживают в диапазоне 0,5-2,0 г/тс 1. Недостаток прототипа в том, что не регламентируется соотношение между кальцием и алюминием в составе наполнителя порошковой проволоки. Это приводит к тому, что по мере вхождения в расплав кальций и алюминий не успевают образовывать стойкий сплав. Когда оболочка проволоки растворится в металле, кальций уже будет в виде пара, что приведет к ухудшению усвоения кальция. Кроме того, высокая массовая скорость поступления кальция в расплав (при массе металла в ковше 150 т - 300 г/с) приведет к локальному перенасыщению жидкого металла кальцием и соответственно к выбросам металла и 6183 1 пироэффекту. Все вместе приведет к чрезмерному угару кальция и ухудшению его модифицирующего воздействия. Задача, решаемая изобретением, состоит в усовершенствовании способа внепечной обработки стали путем изменения режима подачи в расплав кальция, а также одновременного ввода с кальцием алюминия в смеси в определенном соотношении в виде порошковой проволоки. Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в образовании стойкого кальцийалюминиевого сплава и обеспечении полной глобуляризации неметаллических включений и хороших литейных и механических свойств стали. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ внепечной обработки стали включает ввод в расплав порошковой проволоки, содержащей смесь алюминия и кальция,причем используют проволоку со следующим соотношением алюминия и кальция, мас.алюминий 55-62 кальций 38-45,а массовая скорость поступления кальция составляет 130-220 г/с. По мере вхождения проволоки с указанным соотношением в наполнителе между алюминием и кальцием в жидкую сталь образуется химически очень прочное соединение А 2, с температурой плавления 1079 С. Вследствие этого снижается активность и упругость пара кальция и повышается температура его испарения из металлического расплава,поэтому когда оболочка проволоки расплавляется, в объем металла высвобождается жидкий сплав, а потом алюминий и кальций растворяются в металле, обеспечивая полную глобуляризацию неметаллических включений. Отклонение от указанного соотношения приводит к уменьшению количества образующегося 2, резкому уменьшению температуры плавления и стойкости образующегося кальцийалюминиевого сплава и, соответственно, к снижению степени усвоения химически активных алюминия и кальция. В случае,когда массовая скорость поступления кальция превышает 220 г/с, это приводит к локальному перенасыщению жидкого металла кальцием, выбросам и пироэффекту. Когда массовая скорость поступления кальция будет меньшей, чем 130 г/с, то в локальном объеме металла кальция будет недостаточно, чтобы глобуляризовать все неметаллические включения. Таким образом, чтобы значительно увеличить степень усвоения кальция, глобуляризовать все неметаллические включения и повысить механические и литейные свойства стали необходимо внепечную обработку проводить порошковой проволокой с наполнением смесью алюминия и кальция с заявленным соотношением и указанной массовой скоростью поступления кальция. Используется заявленное решение следующим образом. В 100-т электропечи выплавляют сталь марки 20 и передают ковш с готовым металлом на агрегат доводки стали, где производят раскисление, продувку и другие необходимые технологические операции. Затем в ковш с помощью трайбаппарата вводят порошковую проволоку со смесью алюминия и кальция в соотношении 6040 мас. . Содержание алюминия в 1 м проволоки составляет 73 г, а кальция 49 г. Скорость ввода проволоки составляет 3,03,5 м/с. Вводят 300 м проволоки. Содержание кальция в готовом металле 0,00350,0045 мас. , степень усвоения кальция 23-30(при использовании проволоки с силикокальцием степень усвоения кальция составляет 10-15 ). Расход проволоки 0,9 кг/т. При этом кальций полностью модифицирует все неметаллические включения, повышая механические и литейные свойства стали. Источники информации 1.2151199 1, 2000. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2