Способ внепечной обработки стали

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ(71) Заявитель Белорусский металлургический завод(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) 1. Способ внепечной обработки стали, включающий раскисление стали алюминием, последующий ввод в нее кальцийсодержащих материалов, расход которых в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают с учетом содержания алюминия и серы в расплаве металла перед обработкой, отличающийся тем,что при содержании серы в расплаве металла перед обработкой 0,017 расход кальцийсодержащих материалов в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают по следующей зависимости Са(0,60,8)0,003-0,04 (0,017 - ), ,а при содержании серы в расплаве металла перед обработкой 0,0017 и выше расход кальцийсодержащих материалов в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают по следующей зависимости Са(0,60,8)0,003-0,04 ( - 0,017), ,где Са - содержание кальция в металле,- содержание алюминия в металле,- содержание серы в металле перед обработкой, . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащих материалов используют силикокальций. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что кальцийсодержащие материалы вводят в ковш в виде порошковой проволоки. Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам внепечной обработки стали. В качестве прототипа принят способ внепечной обработки стали, включающий раскисление стали алюминием, последующий ввод в нее кальцийсодержащих материалов, расход которых в пересчете на усвоен 3463 1 ный металлом кальций устанавливают с учетом содержания алюминия и серы в расплаве металла перед обработкой 1. Недостаток прототипа состоит в том, что при обработке стали силикокальцием и алюминием не учитывается, что при определенных соотношениях кальция, алюминия и серы в расплаве могут образовываться твердые неметаллические включения в виде 23 и , которые, с одной стороны, ухудшают разливаемость стали, а с другой - являются концентраторами напряжений, сопутствующими развитию усталостных дефектов, особенно в высоконагруженных деталях. Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении литейных и механических свойств стали. Технический результат, достигаемый при использовании способа, состоит в обеспечении возможности глобуляризации алюминатных и сульфидных включений и переводе твердого глинозема в жидкие (при температуре разливки) алюминаты кальция. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известном способе внепечной обработки стали,включающем раскисление стали алюминием, последующий ввод в нее кальцийсодержащих материалов, расход которых в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают с учетом содержания алюминия и содержания серы в расплаве металла перед обработкой, по изобретению, расход кальцийсодержащих материалов в пересчете на усвоенный металлом кальций устанавливают по следующей зависимости Са(0,60,8)0,003-0,04 (0,017 - ), ,при содержании серы в металле до 0,017 и по зависимости Са(0,60,8)0,003-0,04 ( - 0,017), ,при содержании серы в металле 0,017 и более,где Са - содержание кальция в металле,- содержание алюминия в металле,- содержание серы в металле перед обработкой, . В качестве кальцийсодержащих материалов предпочтительно использовать силикокальций, который целесообразно вводить в ковш в виде порошковой проволоки. Такой способ ввода силикокальция в металл обеспечивает возможность тонкого регулирования количества вводимого кальция в зависимости от содержания алюминия и серы в металле. Как показали исследования, ввод кальцийсодержащих материалов в предварительно раскисленную алюминием сталь превращает глинозем в алюминаты кальция, которые остаются жидкими при температурах разливки стали. При этом содержание кальция в системе СаО - А 2 О 3 должно находиться в определенных соотношениях. Как недостаток, так и избыток кальция могут препятствовать образованию жидких алюминатов кальция. При этом, как показали исследования, при содержании серы в металле до 0,017 должно быть выдержано определенное соотношение между кальцием и алюминием, а при содержании серы в металле более 0,017 должно быть обеспечено определенное соотношение между кальцием и содержанием серы в расплаве. Таким образом, для обеспечения требуемых литейных и механических свойств стали необходимо введение в расплав строго определенного количества кальция, что и достигается при использовании приведенных выше соотношений. Примеры реализации способа. Пример 1. Выплавленную в электропечи сталь 20 раскисляли в ковше алюминием в количестве 0,3 кг на тонну стали. В конечной пробе содержание серы и алюминия в стали было 0,008 и 0,010 , соответственно. Затем в ковш вводили в виде порошковой проволоки силикокальций СК-30. Количество необходимого и достаточного кальция определяли следующим образом. Так как остаточное содержание серы в металле меньше 0,017 , то лимитирующим фактором является содержание алюминия в металле. Поэтому металлом должно усвоиться количество кальция, определяемое из выражения Са(0,60,8)0,003-0,04 (0,017- ) ,0,70,003-0,04 (0,017-0,010)0,0019 . Количество силикокальция СК-30 при коэффициенте усвоения 0,15 составляет 0,00190,042 или 0,42 кг/т. 0,150,30 Силикокальций был введен в металл в виде порошковой проволоки. Остаточное содержание кальция в металле составило 0,0020 . Температура металла в промежуточном ковше составила 1540 С. При скорости разливки 0,65 м/мин металл ковша был разлит полностью без потерь и затягивания стаканов. Качество металлопродукции по поверхностным дефектам и неметаллическим включениям отвечало требованиям норма 2 3463 1 тивной документации при повышенных показателях ударной вязкости на образцах с острым надрезом (КС) 3,03,1 кгм/мм 2. Пример 2. Выплавленную в электропечи сталь 20 раскисляли в ковше алюминием в количестве 0,40 кг/т. В конечной пробе сталь содержала серы 0,028 и алюминия 0,020 . Так как остаточное содержание серы в металле больше 0,017 , то определяющим фактором является содержание серы в металле. Поэтому металлом усвоится количество кальция, определяемое из выражения Са(0,60,8)0,003-0,04 ( - 0,017) ,0,70,003-0,04 (0,028-0,017)0,0018 Количество введенного в виде порошковой проволоки силикокальция СК-30 при коэффициенте усвоения 0,15 составило 0,00180,040 или 0,40 кг/т. 0,150,30 Как и в предыдущем примере, металл ковша был разлит полностью без потерь и затягивания стаканов. Качество металлопродукции по поверхностным дефектам и неметаллическим включениям отвечало требованиям нормативной документации. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.