Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков

Конечное раскисление при плавке в дуговой печи с кислой футеровкой

Во время плавления и окисления сталь обогащается твердыми частицами кремнезема и монооксида кремния (SiO). Для ошлакования частиц в сталь рекомендуется вводить комплексные раскислители - силикокальций, силикомарганецкальций. Эти комплексные раскислители позволяют получать легкоплавкие продукты раскисления (СаО - SiO2 - МnО), относительно быстро всплывающие из стали.

Перед выпуском шлак может содержать 10 - 12% FеО и 15 - 20% МnО.

А. Д. Крамаров и С. Я. Резникова установили зависимость между содержанием кислорода в металле и содержанием закиси железа в кислом шлаке:

При содержании в шлаке 7% FеО и температуре 1650° С в металле должно быть 0,019% О.

В кислом процессе, где сера не удаляется из стали, конечное раскисление преследует дополнительную цель — обезвредить, насколько возможно, влияние серы.

При конечном раскислении алюминием среднеуглеродистой кислой стали, содержащей не более 0,25% Si, наблюдается минимум значений удлинения, сжатия поперечного сечения и ударной вязкости, соответствующий определенному количеству введенного алюминия. Это «критическое» количество соответствует количеству, необходимому для полного раскисления стали — приблизительно 0,02%. В этом случае сера находится в виде сульфидов железа, которые хорошо растворимы в стали, долго удерживаются в маточном растворе при застывании стали, поздно выпадают из раствора и поэтому располагаются в виде пленки по границам первичных зерен.

Если алюминий введен в количестве, недостаточном для полного раскисления стали, то характер включений определяется тем, что в жидкой стали образуются растворы оксидов и сульфидов, растворимость сульфидов в стали снижается, оксисульфиды быстро выпадают из раствора при застывании стали, укрупняются и равномерно распределяются по всему объему металла.

В этом случае сульфиды имеют глобулярную форму, беспорядочно расположены в объеме металла, механические свойства будут высокими, но отливки могут оказаться пористыми.

Наконец, если присадка алюминия превышает «критическое» количество, т. е. алюминия вводится больше, чем нужно для полного раскисления (более 1 кг/т), то избыточный алюминий образует с серой устойчивый при температуре сталеварения сульфид Al2S3. Этот сульфид имеет высокую температуру плавления, находится в стали во взвешенном состоянии, при застывании металла является дополнительным центром кристаллизации, и, благодаря этому, располагается внутри зерна или выпадает в виде крупных глобулей двойных сульфидов. Вязкость стали, раскисленной избыточным количеством алюминия, практически равна вязкости стали, выплавленной без присадки алюминия.

Рекомендуют вводить в ковш около 1 кг силикокальция или сплава КМК, а затем около 1 кг алюминия на тонну стали. Вредное влияние серы уменьшают, применяя РЗМ лри разливке в ковш.