Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использовано при выплавке низко- и высоколегированных сталей. Целью изобретени вл етс повышение прочности, ударной в зкости и износостойкости стали. Предложенна смесь дополнительно содержит углеродсодержащее вещество криолит, сумму окислов ниоби , тантала , циркони и титана, известь или известн к, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий5-20 Сплав с ЩЗМ 5-20 Ванадийсодержащий итак . 20-60 Углеродсодержащее вещество5-10 Криолит2-10 Сумма окислов ниоби , тантала, циркони и титана 2-10 Известь или известн кОстальное Содержание алюмини ниже 5% не обеспечийает низких концентраций нег металлических включений (НВ) в стали и высокой степени извлечени ванади высокое содержание алюмини (более 20%) вызывает образование оксидных остроугольных включений в металле, что снижает ударную в зкость, и алюминий неэффективно используетс из-з его интенсивного окислени . Содержание в смеси сплава с ЩЗМ ниже 5% не обеспечивает необходимого уровн рас кисленности металла и механических свойств, ощутимых остаточных концентраций щелочноземельного элемента (менее 0,001%), а содержание его более 20% вызьшает повьшенные концентрации кремни в металле и образование пироэффекта. Содержание криолита менее 2% в смеси не вы вл ет его положительного воздействи на быстрое расплавление компонентов смеси и эмульгирование суммы окислов ниоби , тантала, цирк ни и титана, что снижает эффект модифицировани , а вьше 10% приводи к разъеданию футеровки ковша и образованию вредных выбросов в атмосферу цеха. Содержание в смеси суммы тугопла ких окислов менее 2% не обеспечивае образовани центров кристаллизации измельчени зерна аустенита, более 1 7 10% вли ет на загр знение металла включени ми, снижение ударной в зкости и повьш1ение себестоимости стали. Содержание углерода в смеси ниже 5% не обеспечивает образовани защитной атмосферы при обработке стали в ковше и Стабилизации содержани углерода в металле, а более 10% вызывает излишнее науглероживание металла и образование избыточной карбидной фазы, а также ухудшает услови модифицировани за счет снижени активности азота, растворенного в стали. что вли ет на величину зерна. Содержание в смеси ванадиевого шпака ниже 20% увеличивает-необходимое количество присаживаемой смеси и ухудшает услови шлакообразовани и эффект легировани , а более 60% вызывает повьшенную окисленность металла, так как на единицу ванадийсодержащего материала приходитс недостаточное количество восстановителей, что увеличивает безвозвратные потери ванади , Кроме того, возрастает концентраци крупных НВ, снижаетс прочность и износостойкость металла при низком и высоком содержании ванадиевого шлака в смеси (ниже или вьш1е предлагаемых пределов). Смесь ввод т.в печь или ковш в . количеств.е 10-30 кг/т стали. Методом смешени компонентов приготовлены смеси предлагаемого и известного составов. Предлагаема смесь составлена из мелких кусков или порошка алюмини j дробленного сплава силикобари , мелкодробленного ванадиевого шлака, молотого кокса, криолита, окислов ниоби , тантала, циркони и титана в порошкообразном виде и извести или известн као Ванадиевый шлак содержит мас.%: п тиокись ванади 17,9; окислы железа 32; окислы кремни 17, окислы марганца 10; окислы титана, хрома, кальци , алюмини остальное. Модифицирующие тугоплавкие окислы ниоби , тантала, циркони и титана . (сумма окислов) представл ют собой порошкообразную смесь, содержащую, мас.%: п тиокиси ниоби и тантала 20; двуокись циркони 30; двуокись титана 50. Отношение суммы этих окислов и криолита по массе колеблетс от 1: 1: 1 до 1:0,8. Предлагаемую смесь вводили в металл дл легировани ванадием и мо3
дифицировани стали 120Г10бл тугоплавкими окислами ниоби , тантала, циркони и титана, имеющими высокое сродство к кислороду, в сочетании с легкоплавким эмульгирующим веществом - криолитом и другими компонентами , а также дл обработки стали 110Г13ФЛ, Дл сравнительного анализа обрабатьгоали сталь известной смесью. Необходимое количество присаживаемой смеси,(предлагаемой и известной) рассчитьшали из услови введени в сталь одинаковых концентраций вана2668774
ди . При этом в расплавленном металле наблюдалось остаточное содержание ванади 0,02% и повышенные концентрации хрома, никел и меди.
,5
В таблице приведены составы предлагаемой и известной смесей, которые вводили в различных количествах дл получени заданного содержани ванаtO ди , и характеристики сталей. Дл сопоставлени известна смесь содержала оптимальные массовые доли компонентов 7 При низком содержании в предлагаемой смеси восстановителей и модификаторов (состав 1) не достигаетс высокий уровень прочностных, в зкост ных свойств, износостойкости и измельчени зерна марганцовистой стали , велико содержание крупных НВ Ъо сравнению с оптимальным соотношением в ней компонентов. Обработка металла смесью с оптимальным соотношением компонентов обеспечивает наилучшие показатели физико-механических характеристик металла и измельчение НВ. При этом количество присаживаемой предлагаемой смеси не отражаетс на увеличении объемов образующегос шлака, так как нет необходимости дополнительно вводить известь или известн к в печь (как с известной смесью), что увеличивает количество печного шпака и 778 ухудшает услови взаимодействи металла с раскислител ми смеси (алюминием и ЩЗМ) и модификаторами, приводит к увеличению размеров НВ, снижению механических свойств и износостойкости , а ухудшению модифицирующего воздействи смеси на металл . Кроме того, предлагаема смесь обеспечивает более высокий уровень всех сравниваемых характеристик за счет дополнительного модифицирукщего воздействи на металл, более полного извлечени ванади . Присадка известной смеси сопр жена с необходимостью наведени в печи высоксосновного шлака , так как при прочих равных услови х в металле образуетс больше крупных НВ, а это ухудшает все свойства высоколегированной стали.