Десульфурация стали 25Л при ее модифицировании комплексными сплавами с РЗМ
Производство хладостойких отливок из стали 25Л. Технологические факторы, благоприятствующие десульфурации металла и эффективности модифицирования стали комплексными сплавами с редкоземельными металлами. Модифицирование силикокальций-бариевой лигатурой.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2018 |
| Размер файла | 14,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Десульфурация стали 25Л при ее модифицировании комплексными сплавами с РЗМ
Шуб Л.Г., Макаров В.В.,
Лялин О.П., Усманов Р.Г.
На Курганском заводе трубопроводной арматуры «ИКАР» при производстве хладостойких отливок из стали 25Л предусмотрено ее обязательное модифицирование силикокальций-бариевой лигатурой или ферросилицием с РЗМ (ФС30РЗМ20). Преимуществом использования последнего, при прочих равных условиях, является возможность снижения содержания серы в готовой стали, что особенно важно при ее выплавке в печах с кислой футеровкой, так как при этом облегчается попадание в заданные по содержанию серы пределы, а за счет снижения содержания последней улучшаются качественные показатели отливок.
Задачей настоящей работы было выявление технологических факторов, благоприятствующих десульфурации металла и повышающих эффективность модифицирования стали комплексными сплавами с РЗМ.
Сталь 25Л выплавляли в кислой индукционной печи емкостью 4 тонны. После расплавления, доводки по температуре и полного удаления шлака металл в печи раскисляли марганцевыми сплавами и кусковым алюминием (1кг/т). Модификаторы засыпали в разливочные бесстопорные ковши в самом начале выпуска; продолжительность последнего составляла 20--60 сек. Вместимость ковшей - 1,5 тонны; иногда использовались ковши по 400 кг.
О степени десульфурации судили по изменению содержания серы в пробах, отобранных ложкой из печи непосредственно перед первым выпуском и из верхней части ковшей - не позднее 1 мин. после окончания слива. Указанное изменение относили к исходному содержанию серы, которое обычно находилось в пределах 0,025 - 0,035 %, и оценивали в процентах. На каждой плавке отбирали пробы металла от среднего и последнего ковшей.
Для опытов использовали модификаторы с содержанием РЗМ 6,4 - 25,4%. Кроме кремния и железа они содержали также 2,5 - 5,8% кальция, 1,6 - 6,7% алюминия и 0,5 - 0,7% магния. В основном использовали крупку размера 1-17 мм, а отдельных сериях плавок - более мелкие фракции. Расход модификаторов - 3 кг/т стали.
Полученные данные показали снижение серы в металле при использовании всех вариантов модификаторов, причем заметная десульфурация имела место уже при весьма низком расходе РЗМ - около 0,2 кг/т (табл. 1). То, что десульфурация выявляется уже через 1,5-2,0 минуты после присадки модификатора, свидетельствует о высокой скорости удаления образующихся сульфидных и оксисульфидных включений.
Таблица 1. Показатели десульфурации стали 25Л в зависимости от содержания РЗМ в модификаторе I серия плавок.
Фракция модификаторов 1-17 мм.
|
Содержание РЗМ, % |
Число ковшей(испыт.) |
Десульфурация, ?S, % |
|||
|
в модификаторе |
в стали (расч.) |
?S средн. |
?S макс. |
||
|
6,4 |
0,019 |
22 |
11,5 |
26,5 |
|
|
13,4 |
0,040 |
21 |
13,6 |
32,3 |
|
|
17,6 - 25,4 |
0,053 - 0,076 |
100 |
15,6 |
45,2 |
С повышением расхода РЗМ степень десульфурации возрастает, однако при этом относительная эффективность использования РЗМ, то есть количество удаленной серы на процент содержания РЗМ в модификаторе, снижается: при применении высокопроцентной лигатуры (17,6 - 25,4%) она в 2-3 раза ниже, чем при использовании модификатора с 6,4% РЗМ. Расчеты показывают, что в последнем случае свыше половины вводимого количества РЗМ расходуется непосредственно на связывание серы в сульфиды с последующим удалением их из металла.
Десульфурация в значительной степени зависит от содержания алюминия в ковшевом металле, который, по-видимому, защищает РЗМ от окисления и повышает степень их усвоения (табл. 2).
Таблица 2. Показатели десульфурации стали 25Л в зависимости от содержания в ней алюминия I серия плавок.
Модификатор ФС30РЗМ20
|
Содержание алюминия в стали, % |
Число ковшей |
Десульфурация, ?S, % |
||
|
?S средн. |
?S макс. |
|||
|
0,014 - 0,029 |
22 |
8,7 |
25,8 |
|
|
0,030 - 0,039 |
26 |
12,7 |
31,0 |
|
|
0,040 - 0,049 |
27 |
15,2 |
31,0 |
|
|
? 0,050 |
25 |
25,1 |
45,2 |
сталь отливка десульфатация редкоземельный
Дополнительные исследования показали, что оптимальное содержание алюминия - 0,060 - 0,069% (табл. 3).
Эффективность десульфурации можно значительно повысить за счет использования оптимального фракционного состава модификатора. Так, применительно к нашим конкретным условиям, показана целесообразность применения модификатора ФС30РЗМ20 фракции 1-10 мм. Она оказалась значительно лучше фракции 1-17 мм (см. табл. 3). Однако испытание более мелкой крупки (0,5-5.мм) привело к существенному ухудшению десульфурации: вероятно, мелочь модификатора, при данном способе ввода, сгорает в процессе выпуска металла и не участвует в его рафинировании.
Таблица 3. Зависимость степени десульфурации стали 25Л от содержания в ней алюминия и фракционного состава модификатора.
II серия плавок.
Модификатор ФС30РЗМ20
|
Фракция модификатора, мм |
Содержание алюминия в стали, % |
||||
|
0,030-0,039 |
0,040-0,059 |
0,060-0,069 |
0,070-0,090 |
||
|
1-17 |
12,819 |
14,850 |
18,329 |
17,415 |
|
|
1-10 |
н.д. |
16,710 |
28,010 |
25,911 |
Примечание: в числителе - степень десульфурации, ?S.средн., %; в знаменателе - число ковшей.
Заключение
При модифицировании стали 25Л комплексными модификаторами с редкоземельными металлами заметная десульфурация наблюдается уже при вводе 0,02% РЗМ. При использовании сплавов ФСРЗМ с содержанием 6,4-13,4% РЗМ относительная эффективность их использования как десульфураторов в 2-3 раза выше по сравнению с высокопроцентными сплавами (17,6-25,4% РЗМ). Степень десульфурации стали можно повысить за счет оптимизации содержания в ней алюминия и выбора рационального фракционного состава модификатора. Перспективным может оказаться использование комплексного модификатора, содержащего одновременно РЗМ и алюминий, такого, как, например, выпускаемый НПП «Технология» (г. Челябинск) модификатор марки «INSTEEL® 9».
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Металлургия стали как производство. Виды стали. Неметаллические включения в стали. Раскисление и легирование стали. Шихтовые материалы сталеплавильного производства. Конвертерное, мартеновское производство стали. Выплавка стали в электрических печах.
контрольная работа [37,5 K], добавлен 24.05.2008Производство стали в кислородных конвертерах. Легированные стали и сплавы. Структура легированной стали. Классификация и маркировака стали. Влияние легирующих элементов на свойства стали. Термическая и термомеханическая обработка легированной стали.
реферат [22,8 K], добавлен 24.12.2007Физико-химические расчет по равновесию C-O, C-FeO. Растворимость азота и водорода в металле по стадиям технологического процесса. Расчет степени дефосфорации и десульфурации стали. Оценка себестоимости жидкой стали и точки безубыточности ее производства.
презентация [144,4 K], добавлен 24.03.2019Особенности технологии выплавки стали. Разработка способов получения стали из чугуна. Кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Технологические операции кислородно-конверторной плавки. Производство стали в мартеновских и электрических печах.
лекция [605,2 K], добавлен 06.12.2008Основные способы производства стали. Конвертерный способ. Мартеновский способ. Электросталеплавильный способ. Разливка стали. Пути повышения качества стали. Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата. Производство стали в вакуумных печах.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.01.2005Строение и свойства стали, исходные материалы. Производство стали в конвертерах, в мартеновских печах, в дуговых электропечах. Выплавка стали в индукционных печах. Внепечное рафинирование стали. Разливка стали. Специальные виды электрометаллургии стали.
реферат [121,3 K], добавлен 22.05.2008Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша. Выбор дутьевых продувочных устройств. Расчет основных параметров обработки стали: раскисление и легирование; процесс десульфурации стали в ковше. Технологические особенности внепечной обработки стали.
курсовая работа [423,1 K], добавлен 21.04.2011Характеристика рельсовой стали - углеродистой легированной стали, которая легируется кремнием и марганцем. Химический состав и требования к качеству рельсовой стали. Технология производства. Анализ производства рельсовой стали с применением модификаторов.
реферат [1022,5 K], добавлен 12.10.2016Классификация и маркировка стали. Характеристика способов производства стали. Основы технологии выплавки стали в мартеновских, дуговых и индукционных печах. Универсальный агрегат "Conarc". Отечественные агрегаты ковш-печь для внепечной обработки стали.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.08.2012Основные свойства стали и характеристика ее разливки, этапы и особенности. Факторы, влияющие на качество выплавки и критерии его повышения. Характеристика и требования к ковшам для разливки стали. Способы изготовления стальных отливок и их разновидности.
курсовая работа [34,0 K], добавлен 21.10.2009Характеристика видов деятельности ОАО "Северсталь". Рассмотрение способов десульфурации чугуна. Этапы расчета электроэнергии на нагрев стали. Особенности разработки мер по обеспечению безопасных условий труда. Анализ печи для переплава карналлита.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 14.10.2012Развитие и современный уровень металлургического производства. Особенности разливки стали, способы изготовления стальных отливок. Разливка стали в изложницы, затвердевание и строение стального слитка. Особенности и недостатки непрерывной разливки стали.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 22.10.2009Процессы, протекающие в стали 45 во время нагрева и охлаждения. Применение стали 55ПП, свойства после термообработки. Выбор марки стали для роликовых подшипников. Обоснование выбора легкого сплава для сложных отливок. Способы упрочнения листового стекла.
контрольная работа [71,5 K], добавлен 01.04.2012Производство чугуна и стали. Конверторные и мартеновские способы получения стали, сущность доменной плавки. Получение стали в электрических печах. Технико-экономические показатели и сравнительная характеристика современных способов получения стали.
реферат [2,7 M], добавлен 22.02.2009Затратность процесса получения в доменной печи чистых по сере чугунов и разработка методов внедоменной десульфурации чугуна. Снижение затрат в сталеплавильном цехе в результате изменений технологии организации внепечной обработки стали магнием и содой.
реферат [19,6 K], добавлен 06.09.2010История развития выплавки стали в дуговых электропечах. Технология плавки стали на свежей углеродистой шихте с окислением. Выплавка стали в двухванном сталеплавильном агрегате. Внеагрегатная обработка металла в цехе. Разливка стали на сортовых МНЛЗ.
отчет по практике [86,2 K], добавлен 10.03.2011Механические свойства стали при повышенных температурах. Технология плавки стали в дуговой печи. Очистка металла от примесей. Интенсификация окислительных процессов. Подготовка печи к плавке, загрузка шихты, разливка стали. Расчет составляющих завалки.
курсовая работа [123,5 K], добавлен 06.04.2015Общая характеристика стали 38Х2МЮА. Технологический процесс выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи. Химический состав шихтовых материалов, Расчёт металлошихты на 1 т металла. Материальный баланс периодов плавления и окисления (на всю плавку).
курсовая работа [48,0 K], добавлен 16.03.2014История открытия нержавеющей стали. Описание легирующих элементов, придающих стали необходимые физико-механические свойства и коррозионную стойкость. Типы нержавеющей стали. Физические свойства, способы изготовления и применение различных марок стали.
реферат [893,5 K], добавлен 23.05.2012Сущность процессов спекания изделий из порошков. Особенности получения отливок из медных сплавов. Технологический процесс ковки, ее основные операции. Производство стали в дуговых электрических печах. Способы электрической контактной сварки металлов.
контрольная работа [208,1 K], добавлен 23.05.2013
