СО 4ik I1 Иэо1бретение относитс к металлур гии железа, точнее к способам получени ишаков специального состава, и предназначено дл использовани при производстве сталей путем смешивани жидкой стали-заготовки, получаемой в одном плавильном агрегат с раскисл ющим и легирующим сплавом получаемьм совместно с синтетически шлаком в другом плавильном агрегате . Известна шихта дл получени синтетического шлака, содержаща доменный вшак, шлак феррохромового производства и восстановитель Л . Однако получаемые с применением зтой шихты стали имеют низкие показатели прочности и пластичности. Например, дл стали марки ЗОХГСА предел прочности (й ) достигает 900 MIIa/ в, относительное удлинение (8 ) - не более 8,0%, относительное сужение ((|) ) - не более 12% и ударна в зкость (КСУ) не более 150 кДж/м. Объ сн етс это тем, что получае мые из этой шихты шлаки обладают не достаточной рафинирующей способностью , так как использование углеродистого восстановител вызывает вспенивание шпака в процессе смешени жидкой стали-заготовки с раскис л ющим и легирующим сплавом. Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту вл етс шихта дл получени синтетического шлака включающа известь , глиноземсодержащий материал, отвальный сталеплавильный шпак и восстановитель при следующем соотг ношении ингредиентов, мас.%: Глиноземсодержащий материал 20-40 Известь1-40 Восстановитель 0,5-10 Отвальный сталеплавильный шпак Остальное Применение синтетического шпака, получениого из известной шихты, поз вол ет избежать вспенивание шлака, так как в качестве восстановител взамен углеродистого может быть использован кремний в количестве 1-5% :или алюминий в количестве 0,5-1,0%. Получаемые с применением известн шихты стали имеют более высокие пок затели прочности и пластичности всл ствие повьш1ени десульфурирующей способности синтетического шлака 8 (.степень десульфурации равна 40-50%). Например, дл марки стали ЗОХГСА предел прочности достигает 1190 МПа/мм, предел текучести - 1100 МПа/мм, относительное удлинение 15,5%, относительное сужение - 50%, ударна в зкость - 660 кДж/м. Однако в св зи с посто нно возрастающими требовани ми , предъ вл емыми к стал м, примен емым дл изготовлени деталей ответственного назначени , такие показатели механических свойств вл ютс недостаточн№1и. Цель изобретени - повышение пластических и прочностных свойств получаемой стали. Поставленна цель достигаетс тем, что шихта дл получени синтетического шлака, включакнца известь, глиноземсодержащий материал и восстановитель , дополнительно содержит лопаритовый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глиноземсодержащий материал 20-40 Восстановитель 5-10 Лопаритовьй концентрат1-5 ИзвестьОстальное Лопаритовый концентрат имеет следукщий химический состав, мас.%: окись тИтана 39,2-40; окислы редкоземельных элементов (цери , лантана ...) 32-34{ окислы ниоби , тантала 8-10; окись кальци 4,2-5,2; окись натри 7,8-9,0. Введение лопаритового концентрата позвол ет повысить десульфурирующую способность получаемого из шихты шлака за счет наличи в нем редкоземельных металлов, натри , а также измельчить структуру кристаллизующего металла за счет обработки , его танталом и ниобием, восстанавливающихс из шлака. Введение в состав шихты более 5% лопаритового концентрата ухудшает пластические свойства стали. Объ сн етс это тем, что в стали повышаетс содержание нитридов тантала, ниоби и титана, а также их карбидов , снижающих пластические свойства стали. Введение в состав шихты менее 1% лопаритового концентрата не приводит к повышению пластических и прочностных свойствi так как не наблюдаетс эффекта модифицировани стали и повьшени десульфурирующей способност I шлака. При разработке предлагаемой ших ты приготовлено несколько составов смесей, приведенных в табл. 1, где составы 1-3 - предлагаемые, состав 4 и 5 - с содержанием лопаритового концентрата ниже нижнего и выше верхнего предлагаемых пределов. В табл. 2 приведен химический состав лопаритового концентрата дл соответствукщих составов шихты. Составы шихты отрабатываютс при получении кремний-хром-маргане содержащих сталей. При приготовлении шихты все ингредиенты равномерно перемешивают и затем подают в печь дл шлакообразовани . Пример. Получение кремний-хром-марганецсодержащей стали ЗОХГСА с применением предлагаемой шихты состава 2 (табл. 1). Мартеновска сталь-заготовка (п ка Н2-9583) выплавл етс в основной мартеновской печи емкостью 70 согласно существующей на предпри тий технологии. Жидкий сплав и син тетический пшак готов т в 12-тонно электропечи. При выплавке сплава в печь подают,кг: отходы углеродис той стали 2000; ферромарганец МН680; феррохром марки ФХ800 680; ферросилиций 45%-ный 1450. Всего 4810 кг. С целью снижени окислени составл ющих сплава .в электропечь во врем плавлени подсгисивают 300 кг извести. После расплавлени шихты в элек тропечи начинают наводить синтетический шлак. Дл шлакообразовани в печь подают материалы в соответс вии с заданной шихтой состава 2 в количестве 2500 кг (с учетом извес ти, данной в плавление). Полученный синтетический шлак имеет следующий химический состав, мас.%: ;окись кальци 47,3; глинозем 34,3; |}окись магни 8,44; окись кремни 8,5; закись железа 0,35; окислы ниоби , тантала 0,03; окись марганца О,3; окислы редкоземельных металлов 0,36; окись титана 0,42; окись натри 6,1. Химический состав жидкой лигатуры после выпуска следукмций, мас.%: углерод 2,12; марганец 10,82; хром 10,37; кремний 11,87; РЗМ 0,05; ниобий, тантал 0,007; титан 0,08, железо остальное. В мартеновском металле перед выпуском содержитс , мас.%: углерод 0,17; марганец 0,29; кремний 0,18 хром 0,15; сера 0,026; фосфор 0,011; молибден 0,01; никель 0,23; медь 0,17 железо остальное. После обработки ее синтетическим шлаком и жидким сплавом получают сталь, удовлетвор ющую ГОСТ 4543-71 и имеющую следующий химический состав , мас.%; углерод 0,31; марганец 0,99; кремний 0,98; хром 0,85; сера 0,012; фосфор 0,012; молибден 0,01; никель 0,22; медь 0,16; титан 0,005; РЗМ 0,004: железо остальное. Провод т плавки с применением шихты остальных Четырех составов: состав 1 - плавка № Н2-8760, состав 3 - плавка № НЗ-6823, состав 4 - плавка № Н5-1624, состав 5 - плавка № НЗ-6918. Данные по механическим свойствам и степени десульфурации стали ЗОХГСА с применением различных составов шихты представлены в табл. 3. Применение предлагаемой шихты дл получени синтетического шлака (составы 1-3) повьш1ает прочностные и пластические характеристики стали (плавки Н2-8760, Н2-9583, НЗ-6823) по сравнению со сталью, полученной с применением известной шихты. Применение предлагаемой шихты дл получени синтетического шлака по сравнению с известной позвол ет повысить относительное удлинение на 120-160%, ударную в зкость - на 33-70% относительное сужение - на 12-24%, предел прочности - до 13%, предел текучести - до 12%.CO 4ik I1 Ionization relates to iron metallurgy, more precisely, to methods of producing donkeys of a special composition, and is intended for use in the production of steel by mixing liquid steel billet obtained in one melting unit with a deoxidizing and alloying alloy together with synthetically slag in another melting unit. The known charge for the production of synthetic slag, containing blast furnace vshak, ferrochrome production slag and reducing agent L. However, obtained with the use of this mixture of steel have low strength and ductility. For example, for ZOHGSA steel, the tensile strength (s) reaches 900 MIIa / V, the relative elongation (8) is not more than 8.0%, the relative narrowing ((|)) is not more than 12% and the impact strength (KSU) is not more than 150 kJ / m. This is explained by the fact that slags obtained from this mixture do not have sufficient refining capacity, since the use of a carbonaceous reductant causes foaming of the spike in the process of mixing liquid steel billet with a leaning and alloying alloy. Closest to the proposed composition and the effect achieved is the mixture for producing synthetic slag including lime, alumina-containing material, dump steelmaker pork and reducing agent at the following ingredient ratio, wt.%: Alumina-containing material 20-40 Lime1-40 Reducing agent 0.5- 10 Dumped steel smelt Else The use of a synthetic shpak, obtained from a known charge, makes it possible to avoid slag foaming, since it can be used as a reductant instead of carbonaceous Silicon is used in an amount of 1-5%: or aluminum in an amount of 0.5-1.0%. The blended steel obtained with the use of limestone has a higher strength and ductility strength due to the desulfurization ability of synthetic slag 8 (the degree of desulfurization is 40-50%). For example, for the ZOHGSA steel grade, the tensile strength reaches 1190 MPa / mm, the yield strength is 1100 MPa / mm, the relative elongation is 15.5%, the relative narrowing is 50%, and the impact strength is 660 kJ / m. However, in connection with the constantly increasing requirements imposed on steels used for the manufacture of parts of a responsible purpose, such indicators of mechanical properties are insufficient. The purpose of the invention is to increase the plastic and strength properties of the steel produced. The goal is achieved by the fact that the charge for obtaining synthetic slag, including lime, alumina-containing material and reducing agent, additionally contains loparite concentrate in the following ratio of ingredients, wt.%: Alumina-containing material 20-40 Reducer 5-10 Loparite concentrate 1-5 Lime The Total Loparite concentrate has following chemical composition, wt.%: titanium oxide 39.2-40; oxides of rare-earth elements (cerium, lanthanum ...) 32-34 {oxides of niobium, tantalum 8-10; calcium oxide 4.2-5.2; sodium oxide 7.8-9.0. The introduction of loparite concentrate makes it possible to increase the desulfurization ability of the slag obtained from the mixture due to the presence of rare earth metals, sodium, and also to crush the structure of the crystallizing metal by treating it with tantalum and niobium, which are reduced from the slag. Introduction to the composition of the charge more than 5% loparite concentrate worsens the plastic properties of steel. This is explained by the fact that the content of tantalum nitride, niobium and titanium, as well as their carbides, which reduce the plastic properties of steel, increases in steel. The introduction of less than 1% loparite concentrate into the mixture does not lead to an increase in plastic and strength properties, since there is no effect of modifying steel and deterioration of the desulfurization ability of slag I. When developing the proposed ones, you have prepared several mixtures of compositions listed in Table. 1, where the compositions 1-3 are proposed, the composition 4 and 5 are with the content of loparite concentrate below the lower and above the upper proposed limits. In tab. 2 shows the chemical composition of loparite concentrate for the corresponding composition of the mixture. The blend compositions are processed in the preparation of silicon-chromium-manganese containing steels. In preparing the mixture, all ingredients are uniformly mixed and then fed to a furnace for slagging. Example. Obtaining silicon-chromium-manganese-containing steel ZOHGSA using the proposed mixture of composition 2 (table. 1). The open-hearth steel billet (pack H2-9583) is melted in the main open-hearth furnace with a capacity of 70 according to the existing technology at the enterprises. Liquid alloy and synthetic flux are prepared in a 12-ton electric furnace. In the smelting of the alloy in the furnace serves, kg: waste carbon steel that 2000; ferromanganese MH680; ferrochrome brand FH800 680; ferrosilicon 45% 1450. Total 4810 kg. In order to reduce the oxidation of the constituents of the alloy, 300 kg of lime is added to the electric furnace during smelting. After the charge is melted, synthetic slag begins to be induced in the electro furnace. For slagging, materials are fed into the furnace in accordance with a given mixture of composition 2 in the amount of 2500 kg (taking into account the erosion given to melting). The resulting synthetic slag has the following chemical composition, wt.%:; Calcium oxide 47.3; alumina 34.3; |} magnesium oxide 8.44; silica 8.5; iron monoxide 0,35; oxides of niobium, tantalum 0.03; manganese oxide O, 3; oxides of rare earth metals 0,36; titanium oxide 0,42; sodium oxide 6.1. The chemical composition of the liquid ligature after the release of the following, wt%: carbon 2.12; manganese 10.82; chromium 10.37; silicon 11.87; REM 0.05; niobium, tantalum 0.007; titanium is 0.08, iron is the rest. In the open-hearth metal before the release contains, wt.%: Carbon 0,17; manganese 0.29; silicon 0.18 chromium 0.15; sulfur 0,026; phosphorus 0.011; molybdenum 0.01; Nickel 0.23; copper 0.17 iron else. After processing it with synthetic slag and liquid alloy, steel is obtained that satisfies GOST 4543-71 and has the following chemical composition, wt%; carbon 0.31; manganese 0.99; silicon 0.98; chromium 0.85; sulfur 0.012; phosphorus 0.012; molybdenum 0.01; Nickel 0.22; copper 0.16; titanium 0.005; REM 0,004: iron else. Conduct melting with the use of the mixture of the remaining four compositions: composition 1 - melting No. Н2-8760, composition 3 - melting № НЗ-6823, composition 4 - melting № Н5-1624, composition 5 - melting № НЗ-6918. Data on mechanical properties and degree of desulfurization of ZOHGSA steel using different mixtures of the mixture are presented in Table. 3. The use of the proposed charge for the production of synthetic slag (compounds 1-3) improves the strength and ductility characteristics of steel (smelting H2-8760, H2-9583, NZ-6823) compared to steel obtained using the known mixture. The use of the proposed blend for the production of synthetic slag in comparison with the known one allows an increase in the relative elongation by 120–160%, toughness by 33–70%, relative narrowing by 12–24%, tensile strength up to 13%, yield strength up to 12%.
Таблица 1Table 1