Введение к работе
Актуальность проблемы. Непрерывный рост химического машиностроения и ряда других отраслей промышленности требует дальнейшего расширения объема производства коррозионностойких сталей и сплавов. Особое место среди них занимают хромоникелевые стали аустенитного класса легированные титаном.
В настоящее время нержавеющие и кислотостойкие стали выплавляют в открытых электродуговых и индукционных печах. Основная масса металла разливается в изложницы, однако как за рубежом,так и в нашей стране проводятся многочисленные исследования и разрабатываются технологические схемы для получения непрерывнолитого металла из нержавеющих сталей.
Непрерывная- разливка предъявляет повышенные требования к подготовке металла, а именно,к его химическому составу, температуре, содержанию газов и загрязненности неметаллическими включениями.
Многие работы исследовавшие влияние концентраций Сг, N1, ТІ и С, содержания газов и неметаллических включений на качество стали посвящены в основном металлу, разливаемому в изложницы, а. влияние отмеченных элементов на деформируемость, качество поверхности и внутренней структуры непрерывнолитого сортового металла изучено недостаточно.
На основании изложенного в работе решались следующие задачи:
-
Исследование влияния химического состава на пораженность различного рода дефектами непрерывнолитого' металла и получаемого из него проката.
-
Выявление причин нестабильного угара титана при легировании им коррозионностойкой стали и разработка технологии обеспечивающей получение его содержания в металле в узких пределах требуемого состава.
-
Исследование существующей технологии непрерывной разливки и определение факторов вызывающих различного рода дефекты поверхности и внутренней структуры металла.
-
Усовершенствование, на основании проведенных исследований, технологии внепечной подготовки и непрерывной разливки коррозионностойкой титансодержащей стали.
- 4 -Научная новизна.
выявлен механизм угара титана при непрерывной разливке коррозионностойкой стали, а также установлено, что около 85% этих потерь обусловлены взаимодействием титана с азотом содержащимся в металле и поглощенным струей в результате контакта с атмоферой;
установление что интенсивность процессов нитридообразова-ния в значительной степени зависит от величины активности кислорода в металле перед разливкой;
появление оксидной фазы в расплаве в виде оксидов алюминия и титана обуславливает выделение на ней нитридов титана, как за счет азота содержащегося в металле, так и поглощенного из атмосферы, поэтому факторы способствующие повышению активности кислорода в металле интенсифицируют не только реакцию окисления титана, но и благоприятствуют его более значительным потерям в виде нитридов.
Практическая значимость. На основании результатов лабораторных и промышленных исследований скорректированы концентрации хрома, никеля и титана в металле подготовленном- для непрерывной разливки.
Разработана технология легирования стали титаном с использованием датчиков УКОС-1, позволяющая стабилизировать угар титана, получать концентрацию его в готовой стали в более узких пределах, ближе к нижней границе химического состава (ГОСТ 5632-72) и практически исключить отбраковку металла из-за непопадания в анализ по содержанию этого элемента.
Для снижения интенсивности взаимодействия элементов расплава с кислородом и азотом атмосферы, при непрерывной разливке усовершенствована защита стали на участке сталеразливочный-промежуточ-ный ковш. Вдувание.аргона в место соединения сталеразливочного стакана и защитной трубы с расходом ' 0,07 - 0.0U мэ/мин позволяет значительно снизить содержание азота, кислорода и неметаллических включений в непрерывнолитом сортовом металле, повысить качество проката.
Серия опытных плавок, проведенная по предложенной технологии характеризовалась значительным улучшением экономических и технологических показателей.
Внедрение усовершенствованной технологии позволяет снизить Общий угар титана на 8 Ж,, расход 65 Ж-ного ферротитана на 33 Ж
*
- 5 -(за счет лучшего усвоения и более рационального легирования ближе к нишей границе), повысить выход годного при прокатке в среднем на 2,3 Ж.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит около 200 руб/т по ценам 1-го квартала 1992г.
Апробация работы Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на республиканской межотраслевой конференции "Повышение качества непрерывнолитых заготовок и эффективности процесса" (г.Могилев, 1990 г.),Х Всесоюзной конференции по физико-химическим основам металлургических процессов (г.Москва. 1991г.), I конгрессе сталеплавильщиков (г.Москва, 1992г.).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 8 печатных работах.
Объем работы. Диссертация изложена на А/бстраницах машинописного текста, состоит из введения,^" глав, общих выводов и списка литературы наименований, включает22. таблиц, 36 рисунков.