Технологические способы обработки жидкой стали порошковой проволокой

Таким образом, при использовании процесса FAST можно достичь эффектов, аналогичных электромагнитному перемешиванию, путем контроля ликвационных процессов и формирования структуры непрерывнолитого слитка. Процесс FAST позволяет осуществлять микролегирование алюминием и титаном в кристаллизаторе при разливке электротехнических и коррозионностойких сталей. Ввод в кристаллизатор алюминия при разливке электротехнических сталей с высоким содержанием алюминия и кремния позволяет уменьшить зарастание погружного стакана глиноземистыми включениями. Ввод титана при разливке коррозионностойких сталей в кристаллизатор способствует максимальному его усвоению и уменьшению образования оксидов и нитридов титана. Процесс FAST можно применять также при отливке заготовок из автоматной стали, легированной алюминием, свинцом, бором и другими элементами.

На заводе фирмы "Italsider" ("Италсидер"), Италия, в Таранто разработана и внедрена в производство технология обработки стали в промежуточном ковше УНРС порошковой проволокой /23/. Характеристики используемых порошковых проволок приведены ниже:

* в скобках -- в среднем.

Специалистами фирмы разработана конструкция направляющей трубы (рис.15), с помощью которой проволока вводится в виде витков в промежуточный ковш. Расстояние между витками и их диаметр выбирается в зависимости от глубины ванны металла и температуры стали. В описываемой технологии диаметр витков спирали составлял 250 мм, а расстояние между ними 100 мм. Скорость ввода порошковой проволоки составляла 20…30 м/мин, что соответствовало удельному расходу кальция 0,15…0,23 кг/т. Порошковая проволока вводилась в промежуточный ковш слябовой УНРС одновременно с двух трайб-аппаратов.

Обрабатывались 300-т плавки стали API 170 и других трубных сталей. Слябы с максимальным сечением 2200x280 мм прокатывали в 16-мм лист, используемый для производства труб большого диаметра UОЕ-процессом. Ниже приведены механические свойства металла 16-мм листа:

Рис. 15 Схема ввода порошковой проволоки в промежуточный ковш УНРС фирмы "Италсидер", Италия

* -- В числителе -- в продольном направлении, в знаменателе -- в поперечном.

Предел текучести и предел прочности на разрыв в продольном направлении возросли соответственно с 515 до 530 и с 600 до 612 МПа при почти неизменных этих параметрах в поперечном направлении. Что касается пластичности в поперечном направлений, что она возросла с 72 до 76 %. После обработки порошковой проволокой повысилась изотропность стали, что нашло свое отражение в уменьшении разницы между свойствами стали в продольном и поперечном направлении.

Ввод порошковой проволоки существенно повышает ударную вязкость листовой стали (со 180 до 260 Дж в продольном и со 120 до 160 Дж в поперечном направлении), что связано с модифицированием неметаллических включений. Металлографическими исследованиями установлено, что в обработанной порошковой проволокой стали прошло полное модифицирование неметаллических включений, причем их размер редко превышая 3-5 мкм. Модифицированные включения обладают хорошей пластичностью как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Выводы

Внепечная обработка жидкой стали порошковой проволокой является эффективным средством повышения качества металла и его прецизионной доводке по химическому составу.

Технология применения порошковой проволоки имеет следующие основные преимущества по сравнению с технологией вдувания порошкообразных реагентов: меньшее движение стали в ковше, что обусловливает практически полное подавление увеличения содержания в стали азота, кислорода и водорода; более высокая степень усвоения, особенно высокоактивных элементов, например, кальция или магния; значительно более высокая стабильность усвоения легирующих и модифицирующих элементов; меньшее снижение температуры металла; значительно более низкие (почти в 5 раз) капитальные затраты; более низкие эксплуатационные расходы; возможность очень точного контроля количества вводимых легирующих добавок; не существует проблемы хранений и транспортировки гидрофильных, легкоокисляющихся, ядовитых или пожароопасных реагентов; возможность введения легирующих добавок в ковш любой емкости, в промежуточный ковш УНРС и в изложницу; универсальность применения (порошковая проволока практически может содержать любые легирующие элементы по желанию потребителя).

Однако, применение порошковой проволоки имеет и недостатки: трудность введения большого количества добавок, особенно в ковши большой емкости; порошковая проволока в сущности непригодна для глубокой десульфурации стали; затраты на обработку 1 т стали порошковой проволокой меньше, чем вдуванием порошков, только тогда, когда требуется вводить небольшое количество легирующего элемента.

Применение порошковой проволоки наиболее экономически эффективно при использовании совместно с вдуванием порошкообразных материалов, а также при вводе небольших, точно дозированных, количеств реагентов и в ковшах малой емкости, где возможен риск переохлаждения металла.

Библиографический список

1. Шкирмонтов А.П., Курагин О.В., Тимофеев А.А., Долбилов С.Б. Развитие процессов внепечной обработки стали: Обзор по системе "Информсталь" /Ин-т "Черметинформация". М., 1989. Вып.18 (351), 41 с'.

2. Gueusaer A.L. New core wire techniques simplify ladle treatment and promise to end continuous casting nozzle clogging // Proceedings of the firm "Vallourec". 198110 p.

3. Core wire technique for liquid steel treatment / A.L.Gueussier, \VJ.Baldwin, RJ.Pegnato, E.V.Vachiery // Procceedmgs of the firm "Affival". 1987.10 p.

4. Thonas A., Villette F., Piton F.J. Affival core-wire injection process for ladle deoxidation and trimming // Iron and Steel Engineer. 1986. V. 63. N 2. P. 45-49.

5. Becvar J., Fotul J., Pospicy J. Vyroda plnenych profilu vyhody jejich pouzrt pvi vyrobe oceh a litiny // Huhucke usty (CSSR). 1987. V. 42. N 8. S. 575-581

6. Experience with powder and wire injection at British Steel Corporation Lackendy Works, Basic Oxygen Steelmaking Plant / A-Herbert, C.Temson, GJCWotman et al // Scaninject-IV. 1986. Pt 1 P. 27/1-27/36.

7. Bergman K. Selection injection equipment to suit the requirement of individual steelworks // Scamnject-Ш. 1983. P.1/1-1/20.

8. Fanes F., Gibbins P.S.,Graham C. Compansion of different calcium injection methods for production of alununium-treated steels for billet casting // Ironmaking and Steelmaking. 1986. V. 13. N 1. P. 26-31.

9. Техтинен К., Вайнола Р., Сэндаольм Р. Вдувание порошков в раскисленную алюминием сталь для МНЛЗ// Инжекционная металлургия: Сб. М., 1981 С. 239-248.

10. Робинсон Дж. В Обработка в ковше введением проволоки из металлического кальция, плакированного сталью // Инжекционная металлургия: Сб. М., 1986. С. 365-378.

11. Mechanism of clogging of tundish nozzle during continuous casting of aluminum killed steels/S.K.Saxena, H.Sandberg, T.Weldenstrom et al // Scandinavian Journal of Metallurgy. 1978. V. 7. N 3. P 126-133.

12. Pelhcani F., Villette F., Dubois J. The production of dean, isotropic steel by means of calcium treatment with the Affival core-wire // Scamnject-IV. 1986. Pt. 1 P. 21/1-21/16.

13. In-ladle treatment using a new core wire technique / AX.Gueussier, E.V.Vachiery, Ji.Tranchent et al // Iron and Steel Engineer. 1983. V. 60. N 10. P 35-41.

14. К Vainola R. Establishment of calcium treatment practice at OVACO -- historical d. evelopment and evaluation of alternative methods // Scandinavian Journal of Metallurgy. 1986. V. 15. N 6. P. 283-287.

15. S45C Al-Si-killed steel treated with steel-clad CaSi wire feeding ш ladle / W.Y. Wen, C.L.Chou, F.S.Shyr et al // Sca-ninject-IV. 1986. Pt. 2. P. 6/1-6/22.

16. Vihma K., Ylonen H. Adjusting of steel composition by alloy wire feedings // International Conference on Secondary Metallurgy: Dusseldorf, 1987. P. 360-366.

17. Oelschlager D., Yamagi K., Abe H. Treating steel with Fenokal wire // Iron and Steel International. 1981. V. 21. N 9. P. 45-49.

18. Engel M.J. Deep lance injection of calcium wire, a new altewnauve // Scaninject-TV. 1986. Pt 2. P. 28/1-28/15.

19. Masel J.I. Demystifying ladle met // 33 Metal Producing. 1983. V. 21. N 9. P. 45-49.

20. Ибуки К. Разработка устройства для ввода проволоки из силикокальция// Тэцу ту хаганэ. 1987. Т. 73. № 4. С. 184.

21. Spaccarotella A. The FAST process for additional cooling and rmcroalloying of continuously cast steel by metallic power injection into the mould // 67th Steelmaking Conference. Chicago. 1984. V. 67. P. 53-61.

22. Spaccarotella A., Praitan A., Pnante M. The FAST process: a new in-mould treatment for supplementary cooling and microalloying of CC slabs // Continuous Casting Proceeding 4-th International Conference. Brussels, 1988. V. 2. P. 546-559.

23. Treatment of liquid steel in the continuous casting tundish with core wire containing calcium compounds / A. Praitoni, V. Faccenda, G. Guarino, V. Savarese // Clean Steel 2nd International Conference London, 1983. P. 290-306.

Размещено на Allbest.ru