Полуспокойная сталь   

   Для уменьшения химической и структурной неодно­родности металла, повышения выхода годного и получения более однородных механических свойств листов по высоте слитка применяют полуспокойную сталь, которая по сте­пени раскисленности является промежуточной между кипящей и спокойной.

   Полуспокойную сталь выплавляют по технологии ки­пящей стали с последующим дополнительным раскисле­нием металла в ковше или изложнице. Чаще всего для раскисления стали применяют кремний пли алюминий. Раскислители вводят в сталь с таким расчетом, чтобы в слитке в процессе кристаллизации выделялось ограниченное количество газовых пузырей и обеспечивалось рассредоточение их с учетом компенсации естественной усадки металла без роста головной части слитка.

   О степени раскисленности полуспокойного металла обычно судят по интенсивности газообразования при кристаллизации и форме головной части затвердеваю­щего слитка. Слиток полуспокойной стали считается нор­мально раскисленным, если металл во время наполнения изложницы искрит, а после наполнения застывает с образованием ровной или слегка выпуклой головной части.

   Если металл искрит долго и наблюдаются разрывы верхней корочки с вытеканием жидкого металла и вы­ходом газов, то, следовательно, происходит повышен­ная интенсивность газообразования в слитке, что указы­вает на недостаточную раскисленность стали.

   При переокислении металла из-за недостаточного ко­личества образующихся при кристаллизации слитка га­зов металл почти не искрит и верхняя корочка слитка образуется слегка вогнутой. В таких слитках, как пра­вило, образуется слегка сосредоточенная глубокозалегающая усадочная  полость [43].

   На одном из заводов совместно с ЦНИИЧМ разрабо­тана и внедрена технология производства полуспокойной раскисленной  алюминием  стали  с  наружной    кипящей корочкой, что позволяет получить хорошее качество по­верхности листов. Сердцевина слитка также получается успокоенной   и   однородной   по  химическому  составу  и механическим свойствам  («двухслойная» сталь). Перво­начально  на  заводе  была  опробована  технология  про­изводства полуспокойной стали с раскислением металла алюминием в ковше. Раскисленная в ковше сталь отли­чалась    повышенной    однородностью    по  химическому составу. Так,  в горячекатаных листах из  стали Ст.Зпс максимальные отклонения    от норм  не превышали:  по углероду ±7% и по сере ±25% против ±25% по угле­роду и +7,0 и —43% по сере в кипящей стали Ст.Зкп. Однако качество поверхности    листов в этом случае было неудовлетворительным из-за большого количества мелких плен. Плены образовались из-за близкого зале­гания сотовых пузырей в слитке, часть из которых выхо­дила на поверхность. Производство полуспокойной ста­ли с раскислением металла в ковше алюминием при отсутствии оборудования для зачистки оказывается нерен­табельным. Более рациональной технологией производ­ства полуспокойной стали является раскисление кипящей стали алюминием во время наполнения изложницы. При этом технология выплавки полуспокойной стали ничем не отличается от технологии выплавки кипящей стали.

   Сталь выплавляют в типовых печах с продувкой ван­ны кислородом в период доводки. Продувку ванны кис­лородом начинают при содержании 0,5% С и заканчи­вают при содержании 0,10—0,11% С. Содержание заки­си железа в конечном шлаке составляет: 13—25% (ос­новность не менее 2,5) для стали типа 08 и 8—14% (основность не менее 2,0)  для стали типа Ст.З.

   В ковше сталь раскисляют ферромарганцем, при этом, как показали исследования, содержание кремния в фер­ромарганце не должно превышать 1%, в противном слу­чае сталь имеет пониженную пластичность. В том случае, когда сталь при выпуске содержит углерода не более 0,09%, вводят алюминий в количестве 100—200 г/т.

   Температура металла перед выпуском составляет 1585—1600°С для одножелобных печей и 1590—1615°С для двухжелобных. Сталь разливают сифоном в слитки массой 11,2—18,1 г через сталеразливочные стаканы диаметром 35—40 мм со средней линейной скоростью 0,25—0,35 м/мин. Опыты, проведенные в последнее вре­мя, показали, что разливку можно вести и через стакан диаметром 60 мм без ухудшения качества металла.

   Полуспокойную сталь с кипящей корочкой (двух­слойную) получают за счет дополнительного раскисле­ния кипящего металла алюминиевой дробью фракции 10—12 мм через центровую в изложницу в конце ее на­полнение за 50—100 мм до уровня налива.

   Необходимое количество алюминиевой дроби, вводи­мой для раскисления стали, на нервом поддоне опреде­ляют (100—400 г/т) в зависимости от предполагаемого содержания углерода в стали, ее температуры на выпус­ке и содержания закиси железа в шлаке перед раскис­лением. На последующих поддонах расход алюминиевой дроби уточняют в зависимости от поведения металла в ранее отлитых изложницах. Для оценки степени раскис­ления полуспокойной стали алюминиевой дробью по внешнему виду головной части слитка на одном из за­водов разработана четырехбалльная шкала   (рис. 9). Баллу I соответствует нормально раскисленный сли­ток. Нормально раскисленный слиток после наполнения изложницы искрит в течение 30—50 сек, зеркало слитка быстро покрывается корочкой и имеет после затверде­вания  слегка   выпуклую    или  бугристую    поверхность.

   Допускаются отдельные разрывы корочки с образовани­ем небольших наплывов высотой до 70 мм.

   Нормально раскисленный слиток состоит из беспу­зыристой кипящей корочки толщиной 15—25 мм и полу­спокойной сердцевины. В головной части такого слитка находятся равномерно распределенные большие и малые неокисленные пузыри, которые свариваются при про­катке. При перераскислении в головной части слитка образуются большая усадочная раковина и подусадочная рыхлость, поражающая слиток до половины от вер­ха. При недораскислении слитка происходит большое газовыделение с разрывами корочки головной части слит­ка, в результате чего степень химической неоднороднос­ти в головной части растет.

Шкала баллов (I—IV) для оценки степени раскисленности слитков по-луспокойной стали алюминиевой дробью по виду головной части слитка

   Рис. 9.  Шкала баллов  (IIV)  для оценки степени раскисленности слитков по­луспокойной   стали   алюминиевой  дробью   по  виду   головной   части   слитка:

   I   и  II — умеренная  выпуклость верха   слитка,   нормальное  раскисление;   III —плоский   верх  слитка,   незначительное    перераскисление;    IV—вогнутый    верх слитка, значительное перераскисление

Похожие записи: