Материал: Хан Б.Х. Раскисление, дегазация и легирование стали

нами» сокращается в 3,5 раза. Решающее влияние на образова­

ние «белых пятен» в донной части слитка оказывает метод раз­ ливки. При переходе с сифонной разливки на разливку сверху этот дефект полностью устраняется [61].

С целью уменьшения загрязненности бессемеровской стали

неметаллическими включениями раскисление ее следует произ­ водить жидким чугуном после остановки продувки. При раскис­ лении жидким чугуном в количестве 12—15 кг на тонну стали содержание кислорода в ней снижается более чем на 50%. Та­

кая технология раскисления позволяет вводить в металл боль­ шое количество алюминия без опасения чрезмерного угара и тем самым уменьшить склонность к старению низкоуглеродистой стали.

Раскисление конвертерной стали, выплавленной с продувкой кислородом сверху, производится обычным способом.

На заводе им. Петровского мягкие кипящие стали раскисля­ ют в ковше ферромарганцем. Многие плавки раскисления не тре-

буют, так как в процессе плавки марганец восстанавливается до нужных пределов [62]. Рельсовую сталь раскисляют ферромар­ ганцем и ферросилицием в ковше. Алюминий присаживают в ковш или в струю металла во время разливки.

РАСКИСЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАЛИ

Стали, выплавляемые в основных электропечах, раскисляют­ ся восстановительным шлаком («карбидным» или «белым») в период рафинировки. Методика раскисления электростали зави­

сит от марки выплавляемой стали и от требований, предъявляе­

мых к конечной продукции.

Чем меньше кислорода содержится в шлаке, тем меньше бу­ дет его концентрация в металле. Поэтому содержание закиси железа и закиси марганца в шлаке снижают до 0,2—0,3%; со­ держание кислорода в металле понижается при этом до 0,008 0,012%. При диффузионном раскислении реакции идут не в ме­

76 Раскисление стали

талле, а на поверхности раздела «металл —шлак». Так как про­ цессы диффузии протекают очень медленно, то для хорошего раскисления стали приходится восстановительный период растя­ гивать до 1,5—2 час., что снижает производительность печей и повышает удельный расход электроэнергии.

Длительность периода восстановления может быть сокраще­ на путем увеличения скорости реакций обессеривания и раскис­ ления металла, которая зависит от величины удельной поверхно­

сти и скорости диффузии, определяемой степенью перемешива­ ния металла и глубиной ванны. Удельная поверхность соприкос­

новения металла со шлаком может быть увеличена в результате

эмульгирования шлака при выпуске его и . металла в ковш с

большой высоты (3—5 л).

Разработана технология электроплавки шарикоподшипнико­ вой, конструкционных хромоникелевых и хромистых сталей с об­ работкой металла восстановительными шлаками в ковше [63].

При разработке технологии решили сократить окислительный пе­

*риод плавки путем уменьшения количества выгоревшего углеро­ да до 0,2—0,3% вместо 0,4—0,5% по старой технологии. В вос­ становительный период плавки ферросплавы присаживают на голое зеркало металла. Шлак раскисляют вначале смесью кокса

.и 75%-ного ферросилиция, а затем—смесью извести, молотого 75%-ного ферросилиция и кокса. Содержание закиси железа в шлаке перед выпуском должно быть не более 0,4%, а основность шлака — в пределах 2,5—3. Общее количество шлака в печи

должно составлять 4—5% от веса плавки. После доведения до ■заданного значения химического состава и температуры плавку выпускают с таким расчетом, чтобы металл в ковше интенсивно перемешивался со шлаком. Вследствие этого содержание серы

•снижается с 0,02 до 0,01%, а коэффициент распределения серы между шлаком и металлом поднимается с 12 до 50.

В результате работы по новой технологии достигнуто сокра­

щение длительности плавки на 50-т печах на 1 ч. 15 мин., что уве­ личило производительность печей на 15—20%. При этом расход электроэнергии снижается на 100—120 квт-ч на тонну выплав­

ляемой стали. Качество металла опытных плавок было таким же,, как и плавок, проведенных по старой технологии.

Ускорение реакций раскисления и обессеривания может быть достигнуто применением электромагнитного перемешивания металла в печах. При этом длительность периода рафинировки сокращается на 30—40 мин., ускоряются обессеривание и рас­ кисление стали (табл. 19).

Электромагнитное перемешивание ванны следует применять,

на дуговых печах садкой 20 т и более.

В случае раскисления металла карбидным шлаком кокс вво-

качества стали. В первую очередь окисляются растворенные в металле кремний и алюминий, в результате чего сталь загряз­ няется неметаллическими включениями, которые взаимодейству­ ют с футеровкой ковша, образуя сложные по происхождению

включения. При отсутствии в стали во время выпуска алюминия получающиеся в результате окисления неметаллические включе­ ния всплывают из металла в ковше. Поэтому целесообраз­ но выпускать сталь нераскисленной алюминием, а после непро­ должительной выдержки в ковше раскислять, вводя алюминий на штангах через шлак. Обычно при выплавке шарикоподшипни­ ковой стали алюминий вводится в ванну перед выпуском плавки

на штангах в количество 400 г/т. Снижение нормы алюминия приводит к образованию крупных частиц полухрупких силика­ тов, которые определяют высокое значение балла по глобуляр­ ным включениям.

При увеличении количества алюминия, вводимого в шарико­ подшипниковую сталь, до 1—2 кг/т, загрязненность ее неметал­

лическими включениями снижается.

В табл. 20 приведены данные о загрязненности стали ШХ15

Сталь выплавляли в 20-т основных электропечах. Алюминий во всех случаях вводили в металл на штангах перед выпуском из печи.

Температура стали на выпуске, определенная платина-плати- нородиевой термопарой погружения, находилась в пределах 1540—1560°. Наиболее чистый металл получается в случае вве­ дения алюминия в количестве 2 кг/т. Средний максимальный балл по оксидам и сульфидам становится меньше почти в два раза, а для глобулей — почти в три раза, чем при введении обычного количества алюминия. Общее количество включений,.