книги из ГПНТБ / Производство шарикоподшипниковой стали М. И. Колосов, А. И. Строганов, И. Я. Айзеншток. 1960- 21 Мб

124 Технология выплавки стали в основной электрической печи

ния крупных глобулярных включений на производство и служ­ бу элементов подшипников. Как указывалось выше, глобулярные включения размером более 40—50 р. при выходе их на рабочую поверхность способствуют быстрому разрушению элемента под­ шипника. В связи с этим заводы подшипниковой промышленно­

сти потребовали поставки стали с максимальной величиной глобулярных включений 30 р (шкала ЭНИИП).

Применявшаяся технология выплавки стали с раскислением силикокальцием не гарантировала получение мелких включе­ ний. Поэтому заводам пришлось вернуться к выплавке шарико­ подшипниковой стали с диффузионным раскислением ванны

карбидным шлаком и молотым 75%-ным ферросилицием и ко­ нечным раскислением алюминием.

Исследования 1 94 9—1 953 г г. Дальнейшее совер­ шенствование технологии выплавки стали пошло по пути отра­ ботки отдельных сторон процесса и процесса раскисления. Боль­

шая работа в этом направлении была проведена Челябинским заводом самостоятельно и совместно с работниками ЦНИИЧМ С. Г. Войновым и Я. М. Бокшицким. [73].

На первом этапе исследования было испытано десять вариан­ тов раскисления. Момент присадки, количество и тип использо­ ванных раскислителей в различные периоды плавок этого эта­ па приведены в табл. 5/’. Результаты микроконтроля металла опытных плавок представлены в табл. 58.

Микроконтроль каждой опытной плавки производили на 10

образцах диам. 32ч-48 мм по шкале ГОСТ 801—47 и шкале ЭНИИП. Малым диаметром образцов и объясняется низкий балл по включениям всех плавок. Как видно из приведенных данных, присадка силикокальция в ковш снижает балл по оксид­ ным включениям, но увеличивает размеры и количество глобу­ лярных включений (варианты 1—5, 10). В случае диффузион­ ного раскисления ванны силикокальцием количество глобуляр­ ных включений снижается, однако увеличивается балл по ок­ сидам (вариант 8).

На втором этапе работ были опробованы тринадцать новых вариантов раскисления. Глубинное раскисление в начале рафинировки во всех вариантах отсутствовало. Раскисление под кар­

бидным шлаком продолжалось 1 час 20 мин. и 2 часа. Также было отменено окончательное раскисление в ковше силикокаль­ цием (табл. 59). Контроль неметаллических включений прово­ дили в круге диам. 60—70 мм по шкале ГОСТ 801—47. Различ­ ные варианты раскисления второго этапа также не дали лучших результатов по качеству металла, чем типовая технология, при­ нятая в тот период на заводе (табл. 60).

В то же время проведенные исследования показали, что диф­ фузионное раскисление металла порошкообразным силикокаль-

26 Технология выплавки стали в основной электрической печи

Таблица 59

Варианты раскисления И этапа исследования

оксидных и глобулярных включений. Неблагоприятно влияет

замена алюминия в период рафинировки цирконием и ванадием,

так как в этом случае увеличивается балл по оксидам и глобулям. Кроме того, при раскислении цирконием появились вклю­

чения нитридов. При присадке магния в сталь возрастает содер­ жание оксидных включений и повышается брак металла.

В связи с необходимостью поставки металла для трубной вагонетки МЛТУ 2180—49 были проверены еще три варианта

раскисления. По первому варианту после скачивания в конце рафинировки карбидного шлака заводился новый из динаса с целью промывки металла в процессе слива в ковш через слой

кислого шлака. Второй вариант предусматривал раскисление

стали в ковше силикокальцием (0,01—0,02% Са), цирконием

(0,005% Zr), ванадием (0,01% V) и титаном (0,005% Ti). Нако­ нец, по третьему варианту проводили диффузионное раскисление порошкообразным ферромарганцем и ферросилицием с целью получения легкоплавких силикатов марганца взамен тугоплав­

данные по валовым плавкам, раскисленным карбидным шлаком.,

плавки

Испытанные варианты технологии не дали лучших результа­ тов по сравнению с обычной технологией.

Поэтому основной технологией оставалась технология, пре­ дусматривавшая глубокое . раскисление металла карбидным шлаком, диффузионное раскисление 75%-ным ферросилицием и

глубинное алюминием перед выпуском плавки. Для примера

приведем хронометраж одной из валовых плавок на Челябин­ ском заводе, проведенной по этой технологии.

128 Технология выплавки стали в основной электрической печи

Хронометраж плавки № 35513 от 21 сентября 1957 г.

Благодаря большой работе по совершенствованию техноло­

гии, проведенной на металлургических заводах, качество стали было значительно улучшено.

В последние годы (1950—1956 гг.) на большинстве отечествен­ ных заводов были достигнуты устойчивые результаты по содер­ жанию неметаллических включений: содержание оксидных вклю­ чений составляло 1,8—2,5 балла, сульфидных включений 1 4- 1,8

балла и глобулярных около 0,5 балла.

130 Технология выплавки стали в основной электрической печи

Перед присадкой феррохрома в шлаке содержится не более 0,4% FeO, не менее 55% СаО и 0,5—1,5% ОаС2.

Раскисление молотым ферросилицием после легирования ме­ талла хромом производят из расчета присадки 2,3—2,5 кг/г 75%-нопо ферросилиция в три приема с интервалами в 10 мин. (первая и третья порции по 0,6 кг/т ферросилиция). В обрабо­ танном подобным образом шлаке содержится около 0,3% FeO, > 55% СаО и < 0,4% СаС2.

После корректировки анализа металла на содержание мар­ ганца, кремния и хрома при выключенном токе в печь в два приема присаживают последнюю раскислительгаую смесь (2,5 кг/т) следующего состава: 53% извести, 42% алюминиево­

го порошка и 5% древесного угля. После тщательного переме­ шивания металла и шлака окончательно раскисляют металл кусковым алюминием (500 г/т). В конечном шлаке обычно со­ держится не более 0,5% FeO, менее 0,5% СаС2 и более 55% СаО. Температура металла перед выпуском поддерживает­ ся в пределах 1560—1580°, а при выпуске несколько понижается и в ковше составляет 1530—1550°. При выпуске стараются по­ лучить струю металла возможно меньшей длины. Металл выпу­ скают вместе со шлаком.

Ниже приведен хронометраж одной из плавок, проведенной

на свежей шихте на Челябинском заводе по описанной техноло­ гии.

Хронометраж плавки № 54997 от 16 мая 1957 г.

Сталь марки ШХ15

Состав шихты, т:

132 Технология выплавки стали в основной электрической печи

плавке стали по описанной технологии несколько ниже. Особен­ но значительно улучшается качество металла по оксидным вклю­ чениям.

При переходе на новую технологию несколько повышаемся

производительность печи. Однако это повышение оказывается меньше теоретически возможного при отказе от раскисления ме­ талла карбидным шлаком, что объясняется некоторым затяги­ ванием периода расплавления в результате присадки большого количества шлакообразующих в процессе плавления по сравне­ нию с прежней технологией.

Некоторым недостатком новой технологии выплавки

стали является снижение качества поверхности слитков и гото­ вого проката. Так, если за первое полугодие 1956 г. по 500 плав­ кам валового производства на Челябинском заводе было отбра­ ковано по плохой поверхности 0,30% штанг готового проката,

то по 100 плавкам, выплавленным по новой технологии, брак достиг 2,1 %.

Поверхность металла, как правило, поражена волосовинами,

трещинами и включениями шамота. Это объясняется низкой