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

в стали 40Х. Средний балл оксидов в хромистой стали, выплав­

ленной с раскислением и легированием в печи, составляет 1,16,

Усредненные значения механических свойств стали 40Х при­ ведены в табл. 64. Механические1 свойства стали практически

Характерным показателем качества стали является коли­ чество и вид брака, выявленного при прокатке слитков на об­

жимном стане. Данные о браке стали, выплавленной разными

трещины). Общее количество брака при обоих вариантах рас­ кисления и легирования практически одинаково и незначи­

тельно.

При раскислении и легировании стали в ковше металл выпу­ скают из печи в кипящем состоянии, что несколько усложняет получение содержания углерода в заданных пределах. Чтобы этого не случилось, необходимо более тщательно следить за вы­ горанием углерода и не допускать заваривания выпускного от­ верстия. При задержке с разделкой выпускного отверстия еле-

автоматизации процесса добавления ферросплавов в сталераз­

ливочный ковш.

ЛЕГИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАЛЕЙ

В дуговых печах можно выплавлять сталь любых марок, на­ чиная от простых углеродистых, кончая высоколегированными сталями и сплавами с особыми физическими свойствами. Как правило, дуговые печи используют для выплавки легированных конструкционных и инструментальных сталей ответственного назначения и высоколегированных сталей и сплавов.

Плавку в основной дуговой печи ведут либо с полным окис­

лением на свежей шихте, либо с частичным окислением, т. е. с

использованием части легирующих элементов шихты, *либо пе­ реплавом — с максимальным использованием легирующих эле­ ментов, содержащихся в металлическом ломе. Независимо от способа проведения окислительного периода восстановительный период плавки продолжается 1—2 часа. Восстановление метал­ ла и шлака производят порошкообразными раскислителями диф­ фузионным способом, благодаря чему достигается высокая сте­ пень восстановления окисляющихся элементов и низкое содержа­ ние кислорода и серы в конечном металле. Вследствие этого ка­ чество электростали получается выше, чем качество мартенов­ ской стали того же состава.

В настоящее время при выплавке электростали на передовых металлургических заводах применяют газообразный кислород для интенсификации процесса плавки. Несколько лет назад кис­ лород применяли лишь для выплавки нержавеющей стали мето­ дом переплава отходов; теперь с применением кислорода вы­ плавляют все конструкционные стали (с полным окислением), шарикоподшипниковые, инструментальные, быстрорежущие и др. При выплавке этих сталей методом переплава кислород при­ меняют для подрезки и подплавления шихты.

Для введения кислорода в печь используют железные труб­ ки. В процессе плавления шихты применяют нефутерованные

трубки диам. V2 — Трубки, применяемые при обезуглеро­ живании металла путем продувки кислородом, футеруют (для

снижения расхода трубок), надевая на них шамотные кольца. В последнее время кислород вводят в печь через свод при помо­ щи водоохлаждаемых фурм. Фурма для ввода кислорда состоит из трех стальных труб, проходящих одна внутри другой. По цен­ тральной трубе подают кислород, а две другие трубы образуют водоохлаждаемую рубашку. Вода сначала проходит в головке фурмы, а потом по ее телу. Головку фурмы изготовляют из красной меди. Чертеж фурмы для продувки металла кисло­ родом приведен на рис. 91.

Рис. 91. Водоохлаждаемая фурма для продувки ванны кислородом

222 Легирование стали

Сталевар в нужный момент при помощи электродвигателя

опускает фурму так, чтобы головка ее находилась на расстоя­ нии 100—150 мм от уровня шлака. После установки фурмы включают кислород и производят продувку ванны в течение

15—40 мин. в зависимости от марки стали, содержания углерода

в металле и его температуры. Кислород подают под давлением 8—12 атм. Расход кислорода составляет 20—30 м3]час на тонну

шихты. По окончании продувки прекращают подачу кислорода,, фурму поднимают в верхнее положение и отверстие в своде за­ крывают специальной пробкой из того же огнеупора, из которо­ го набран свод.

После проведения окислительного периода плавки из печи удаляют шлак и приступают к восстановительному периоду. Технология проведения восстановительного периода плавки при использовании кислорода остается такой же, как и при обычном методе выплавки электростали.

Тщательное исследование показало, что электросталь любой марки, выплавленная с применением кислорода, имеет более высокие механические свойства, лучшую макроструктуру, мень­ шую загрязненность неметаллическими включениями, чем та же сталь, выплавленная обычным методом.

По данным завода «Днепроспецсталь», на плавках шарико­ подшипниковой стали в случае применения кислорода в конце периода плавления содержание кислорода в металле составило 0,03% против 0,008—0,015% в случае выплавки этой стали без применения кислорода. Несмотря на это, в обоих случаях гото­ вый металл получился практически равноценным по содержа­ нию неметаллических включений [124].

Порядок введения легирующих элементов в жидкий металл при электроплавке сходен в основном с порядком легирования

состава доводят в окислительный и восстановительный перио­ ды плавки. При выплавке малолегированной стали усвоение ни­ келя можно считать равным 100%. При выплавке сплавов с вы­ соким содержанием никеля (60% и более) до 4°/0 Ni испаряет­ ся под дугами в процессе плавления шихты. Молибден вводят

в ванну в виде ферромолибдена во время окислительного перио­ да плавки. Молибден, вводимый в виде молибдата кальция, удобно присаживать на зеркало металла после скачивания оки­ слительного шлака. При плавке с окислением ферровольфрам вводят в ванну в начале восстановительного периода. Вслед­ ствие тугоплавкости ферровольфрама требуется продолжитель­

ное время для его растворения в металле. При плавке перепла­

вом ферровольфрам загружают вместе с шихтой, располагая его под электродами. Усвоение вольфрама, следует принимать