DE3021411A1

DE3021411A1 - Dead mild and killed molten steel - with specific compsn. so it can be continuously cast into billets which are rolled into very soft rod

Info

Publication number: DE3021411A1
Application number: DE19803021411
Authority: DE
Inventors: Akira Takatsuki Osaka Adachi; Tokoyuki Kadoma Osaka Mizushima; Katsuji Suita Osaka Yamamoto
Original assignee: Nakayama Steel Works Ltd
Current assignee: Nakayama Steel Works Ltd
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1982-01-07

Abstract

A molten, undeoxidised steel is made contg. less than 0.1% C, 0.15-0.6% each Si and Mn; and is vacuum-degassed to produce a carbon content below 0.02%. Ametal deoxidant is then added to obtain a steel contg. 50-150 ppm. dissolved O2, and less than in all cases, 0.05% Si, 0.01% dissolved Al, 0.02% C; and 0.2-0.6% Mn. The steel is next continuously cast to obtain a billet. The billet is used to produce super-soft rolled rod which has excellent workability. This steel can be continuously poured through a tundish with an outlet nozzle of approx. 15mm bore dia. without blockage of the nozzle, so it can be continuously cast.

Description

Verfahren zur Herstellung von Knüppeln für WalzdrähteProcess for the manufacture of billets for wire rod

aus sehr niedriggekohltem, beruhigten Stahl Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlknüppeln durch kontinuierliches Gießen, wobei der Knüppel in wirksamer Weise als Walzdraht aus sehr niedriggekohltem, beruhigten Stahl eingesetzt werden kann. made of very low-carbon, calmed steel The present Invention relates to a method for producing steel billets by continuous Casting, the billet being used effectively as wire rod made of very low-carbon, killed steel can be used.

Superweiche Flußstahlstäbe, Stangen in Rollen und dergleichen, denen bisher bezüglich ihrer Bearbeitbarkeit eine große Bedeutung zugeschrieben wurde, werden ganz allgemein aus einem niedriggekohlten, unberuhigten Stahl oder aus einem niedriggekohlten, mit Aluminium beruhigten Stahl mittels des herkömmlichen Verfahrens von Blockherstellung-Blockwalzen erzeugt.Super soft mild steel bars, rods in rolls and the like, which Great importance has so far been ascribed to their machinability, are generally made from a low-carbon, unkilled steel or from a low-carbon steel killed with aluminum using the conventional method produced by ingot-making ingot rollers.

Ein kontinuierliches Gießverfahren wurde in den letzten Jahren in bemerkenswerter Weise technisch entwickelt, jedoch ist es schwierig, und zwar sowohl vom qualitativen, als auch vom ökonomischen Standpunkt aus, einen unberuhigten Stahl kontinuierlich zu gießen, und es wurde im Falle eines mit Aluminium beruhigten Stahls, der mehr als 0,010 % Aluminium enthielt, festgestellt, daß es schwierig ist, einen Knüppel unter Verwendung eines Tundish, der eine Ausgußöffnung von kleinem Durchmesser von etwa 15 mm Innendurchmesser aufweist, kontinuierlich zu gießen und eine stetige Betriebsweise aufrechtzuerhalten, da die Ausgußöffnung dazu neigt, verstopft zu werden.A continuous casting process has been used in remarkably engineered, however, it is difficult both From a qualitative as well as an economic point of view, an unkilled steel continuous casting, and in the case of steel killed with aluminum, containing more than 0.010% aluminum found it difficult to obtain a Billets using a tundish that has a small diameter pouring spout of about 15 mm inside diameter, continuously pouring and a steady Maintain operation as the pouring spout tends to become clogged will.

Die Erfindung wird mit dem Ziel vorgeschlagen, die vorerwähnten Mängel zu beheben, und es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, einen Knüppel durch kontinuierliches Gießen zu erzeugen, der in wirksamer Weise als Walzdraht aus sehr niedriggekohltem, beruhigten Stahl eingesetzt werden kann, der in seiner Bearbeitungsfähigkeit ausgezeichnet ist und bei dem nicht das Erfordernis besteht, die Block-Walzstufe anzuwenden, ungleich dem niedriggekohlten, unberuhigten Stahl oder dem niedriggekohlten, mit Aluminium beruhigten Stahl nach dem herkömmlichen Verfahren.The invention is proposed with the aim of overcoming the aforementioned shortcomings to fix, and it is therefore an object of the invention to provide a method which makes it possible to produce a billet by continuous casting, the effectively used as wire rod made from very low carbon killed steel which is excellent in its machinability and which is not there is a requirement to use the block rolling step, unlike the low-carbon, unkilled steel or low-carbon steel killed with aluminum the conventional method.

Bei der Herstellung des Knüppels ist es unerläßlich, daß er von weicher Qualität ist und eine gute Bearbeitbarkeit durch das kontinuierliche Gießverfahren aufweist, welcher Knüppel in wirksamer Weise als Material für sehr weiche Walzdrähte verwendet werden kann, wobei nicht nur ein in einer Komponente eines geschmolzenen Stahls zum Weichmachen desselben enthaltener, niedrigerer Prozentsatz von Kohlenstoff und Silicium, sondern auch ein niedrigerer Prozentsatz von Aluminium in dem Stahl zur Verhinderung von Verstopfungen, die eine Neigung zeigen, sich in der Tundish-Ausgußöffnung aufzubauen, sowie die Abwesenheit von Lunkern im Innern des Knüppels (insbesondere auf einer Oberflächenschicht) die wesentlichen Bedingungen darstellen, und es deshalb unter derartigen Bedingungen unmöglich ist, ein Desoxidationsmittel, wie Silicium, Aluminium und dergleichen, die normalerweise zur Verhinderung der Lunkerbildung in dem Knüppel verwendet werden, in ausreichender Weise einzusetzen.When making the billet, it is essential that it be softer Quality is and good machinability due to the continuous casting process which billet is effective as a material for very soft wire rod can be used, not just one in one component of a melted Lower percentage of carbon contained in steel to soften it and silicon, but also a lower percentage of aluminum in the steel to prevent clogging that tends to build up in the tundish spout build up, as well as the absence of voids inside the billet (in particular on a surface layer) represent the essential conditions, and therefore it under under such conditions it is impossible to use a deoxidizer, such as silicon, aluminum and the like, which are normally used to prevent the Punching in the billet used to be used in a sufficient manner.

Andererseits ist die Hauptursache der Bildung von Lunkern im Inneren des Knüppels die Reaktion C + O = CO und es hängt die Bildung von CO von den Gleichgewichtsverhältnissen von (Si)-(O)-(C) an den verfestigten Grenzflächen der kontinuierlichen Gußformen ab, und es ist durch die derart gegebene Bedingung von (Si)-(C), daß ein Desoxidationsgleichgewicht von Si-(O) (Gleichgewichtssauerstoffvolumen bestimmt durch die Reaktion von Si- 0) kleiner wird als ein Desoxidationsgleichgewicht von C- (O) (Gleichgewichtssauerstoffvolumen bestimmt durch die Reaktion von C- 0), sichergestellt, daß CO nicht gebildet wird, so daß in dem Stahl keine Lunker erzeugt werden.On the other hand, the main cause is the formation of voids inside of the stick the reaction C + O = CO and the formation of CO depends on the equilibrium conditions of (Si) - (O) - (C) at the solidified interfaces of the continuous molds ab, and it is by the condition of (Si) - (C) so given that a deoxidation equilibrium of Si- (O) (equilibrium oxygen volume determined by the reaction of Si- 0) becomes smaller than a deoxidation equilibrium of C- (O) (equilibrium oxygen volume determined by the reaction of C- 0), ensuring that CO is not formed, so that no voids are produced in the steel.

Es ist bei einer Betrachtung im Hinblick auf das Desoxidationsgleichgewicht (0) dieser zwei Elemente, welches eine typische Eigenschaft für die Bedingung von Si-C ist, welche die Bildung der obigen Lunker verhindert, wohlbekannt, daß der Gehalt an Si um so niedriger sein sollte, je niedriger der Gehalt des Kohlenstoffs liegt, und eine derartige Bedingung ist für das Weichmachen des Stahls extrem günstig.It is under consideration in terms of deoxidation balance (0) of these two elements, which is a typical property for the condition of Si-C, which prevents the formation of the above voids, is well known that the Si content should be lower, the lower the carbon content and such a condition is for softening the Steel extremely cheap.

Die Erfindung ist eng auf die obige Bedingung für das Erweichen des Stahls, als auch auf die Verhinderung von sich in der Tundish-Ausgußöffnung bildenden Verstopfungen, und die Komponente und die Bedingung des Desoxidationsvolumens bezüglich der Verhinderung der Bildung von Lunkern in dem Knüppel ausgerichtet, wonach der durch Konverter und andere Stahl herstellende Öfen hergestellte geschmolzene Stahl mit einem Gehalt an Kohlenstoff von unterhalb 0,10 %, Spuren von Silicium und Mangan von 0,15 bis 0,60 %, durch das wohlbekannte Verfahren zur Entkohlung bis zu einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,02 % im Vakuum entgast wirc!, dann dem geschmolzenen Stahl ein metallisches Desoxidationsmittel, wie Silicium, Aluminium und dergleichen zugesetzt und dieser hierdurch auf 50 bis 150 ppm gelösten Sauerstoff, weniger als 0,05 e Silicium, weniger als 0,010 % gelöstes Aluminium, 0,20 bis 0,60 % Mangan und weniger als 0,02 % Kohlenstoff eingestellt und der behandelte geschmolzene Stahl dann mittels eines Tundish mit einer Ausgußöffnung von vorher angeordnetem Innendurchmesser in Formen einer kontinuierlichen Gießmaschine zum Gießen des geschmolzenen Stahls gegossen wird, und das obige Herstellungsverfahren solche Merkmale aufweist, daß ein ständiges Gießen des geschmolzenen Stahls ohne irgendeine Bildung von Verstopfungen bei dem kontinuierlichen Gießen unter Verwendung der Tundish-Ausgußöffnung mit kleinem Durchmesser erzielbar ist und ferner auch ein Knüppel aus sehr niedriggekohltem Flußstahl, der frei von Lunkern ist, hergestellt werden kann.The invention is narrowly based on the above condition for softening the Steel, as well as preventing it from forming in the tundish spout Clogging, and the component and condition of the deoxidation volume related aimed at preventing the formation of voids in the billet, after which the molten steel made by converters and other steel making furnaces with a carbon content of less than 0.10%, traces of silicon and manganese from 0.15 to 0.60%, by the well known method of decarburization to one Carbon content of less than 0.02% is degassed in a vacuum, then the molten one Steel is a metallic deoxidizer such as silicon, aluminum and the like added and this thereby dissolved oxygen to 50 to 150 ppm, less than 0.05% silicon, less than 0.010% dissolved aluminum, 0.20 to 0.60% manganese and less than 0.02% carbon and the treated molten steel then by means of a tundish with a pouring opening of a previously arranged inner diameter in molds of a continuous casting machine for casting the molten steel is cast, and the above manufacturing method has such features that a constant pouring of the molten steel without any formation of clogs at the continuous Pour using the tundish pour spout can be achieved with a small diameter and also a billet made of very low carbon Mild steel that is free from voids can be produced.

Nachstehend wird ferner eine Ausführungsform der Erfindung im Detail erläutert, bei welcher der geschmolzene Stahl mit einem 80 t-LD-Konverter mit einem Gehalt von 0,08 % Kohlenstoff und 0,28 % Mangan hergestellt wurde. Die Stahlschmelze wurde in eine 10 t-Entgasungspfanne gegossen, in welcher die Entkohlungsreaktion mittels der wohlbekannten Entgasungsbehandlung in der Pfanne so durchgeführt wurde, daß man eine Stahlschmelze mit einem Gehalt von 0,007 % Kohlenstoff, 0,019 % Mangan, 192 ppm gelösten Sauerstoff erhielt. Nach Zugabe von 2,3 kg metallischem Aluminium (99,9%iges reines Aluminium), 20,5 kg niedriggekohltes Ferromangan (77%iges reines Mangan) und 3,3 kg Ferrosilicium (76 % reines Silicium) zu der Schmelze, erhielt man einen geschmolzenen Stahl mit einer Zusammensetzung von 0,011 % Kohlenstoff, 0,023 % Silicium, 0,31 % Mangan, 0,002 % gelöstem Aluminium und 71 ppm gelöstem Sauerstoff.An embodiment of the invention is further detailed below explained in which the molten steel with an 80 t LD converter with a Content of 0.08% carbon and 0.28% manganese was produced. The steel melt was poured into a 10 t degassing ladle, in which the decarburization reaction was carried out by means of the well-known degassing treatment in the ladle, that a steel melt with a content of 0.007% carbon, 0.019% manganese, Received 192 ppm dissolved oxygen. After adding 2.3 kg of metallic aluminum (99.9% pure aluminum), 20.5 kg low-carbon ferromanganese (77% pure Manganese) and 3.3 kg of ferrosilicon (76% pure silicon) to the melt a molten steel with a composition of 0.011% carbon, 0.023% silicon, 0.31% manganese, 0.002% dissolved aluminum, and 71 ppm dissolved Oxygen.

Die so erhaltene Stahlschmelze wurde mit einem Tundish mit einer Ausgußöffnung von 16 mm Innendurchmesser in die Formen einer kontinuierlichen, vier-strangigen Stahlknüppel-Gießmaschine mit einer Formabmessung von 120 mm im Quadrat gegossen, wobei Knüppel von ausgezeichneter Qualität, frei von Ausgußöffnungsverstopfungen und irgendwelchen anderen Fehlern, erhalten wurden.The thus obtained molten steel was poured into a tundish with a pouring opening of 16 mm inside diameter into the forms of a continuous, four-strand Steel billet casting machine with a shape dimension of 120 mm in Poured square, with billets of excellent quality, free of spout blockages and any other errors.

Ein aus einem solchen Knüppel gewalzter Walzdraht mit einem Durchmesser von 5,5 mm hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften: Zugfestigkeit ........................... 33,8 kg/mm² Streckgrenze ............................. 24,6 kg/mm2, und Dehnung .......................... 29,5 %, was um vieles weicher als der nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellte Walzdraht aus niedriggekohltem, unberuhigten Stahl war. Ferner erfolgte bei dem kontinuierlichen Drahtziehverfahren für den Walzdraht zwischen 5,5 mm Durchmesser und 0,56 mm Durchmesser (B.W.G. No. 24) kein Brechen des Drahtes und es wurde das ausgezeichnete Resultat des Kaltwalzens erzielt.A wire rod with a diameter rolled from such a billet of 5.5 mm had the following mechanical properties: tensile strength ........................... 33.8 kg / mm² yield point ............................. 24.6 kg / mm2, and elongation .......................... 29.5%, which is much softer than the conventional one The process produced wire rod from low-carbon, non-killed steel. Further took place in the continuous wire drawing process for the wire rod between 5.5 mm diameter and 0.56 mm diameter (B.W.G. No. 24) no breaking of the wire and the excellent result of cold rolling was achieved.

Einzelheiten des Vergleichs zwischen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem herkömmlichen Verfahren sind in der nachfolgenden Tabelle niedergelegt.Details of the comparison between the embodiment of the present invention The invention and the conventional method are set out in the table below.

Wie aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen ist, hat die vorliegende Erfindung die kennzeichnenden T a b e l l e Ausführungsform Vergleichsbeispiel Kontinuierliches Gießen Herkömmliche Blockherstellung von entgastem, beruhigten und Walzenvon Stahlmaterial unberuhigtem Stahlmaterial C 0,011 % 0,048 % Si 0,023 % Spuren Chemische Eingen- Mn 0,31 % 0,32 % schaften Gelöstes Al 0,02 % -Gelöster Sauerstoff 71 ppm -Mechanische Eigen- Strckgrenze 24,6 kg/mm² 25,2 kg/mm² Schaften von Walz- Zugfestigkeit 33,8 kg/mm² 35,1 kg/mm² draht mit 5,5 mm Dehnung 29,5 % 28,1 % Durchmesser Drillwert 40,6 Verdrillungen 38,4 Verdrillungen Kontinuierliche Drahtziehbarkeit Gut Gut 5,5 mm # bis 0,56 mm # Merkmale, daß durch das kontinuierliche Gießen sehr leicht ein Knüppel erhalten wird, der sich in wirksamer Weise als Walzdraht von sehr niedriggekohltem, beruhigten Stahl verwenden läßt und der eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit aufweist. Im Vergleich zum niedriggekohlten, unberuhigten Stahl oder zu niedriggekohltem, mit Aluminium beruhigten Stahl ist das mühevolle Verfahren der Blockherstellung-Blockwalzstufen nicht erforderlich und ferner ist beim kontinuierlichen Giessen des Knüppels unter Verwendung einer Tundish-Ausgußöffnung mit kleinem Durchmesser eine ungestörte und stetige Arbeitsweise möglich, ohne daß Verstopfungen in der Ausgußöffnung und andere Störungen eintreten, und die Bearbeitbarkeit ist bemerkenswert weiterentwickelt.As can be seen from the detailed description above, the present invention has its characterizing features Tabel Embodiment Comparative Example Continuous casting Conventional ingot manufacture of degassed, calmed and rolling of steel material unkilled steel material C 0.011% 0.048% Si 0.023% trace Chemical properties Mn 0.31% 0.32% properties Dissolved Al 0.02% -Dissolved oxygen 71 ppm -Mechanical inherent yield strength 24.6 kg / mm² 25.2 kg / mm² shafts of rolling tensile strength 33.8 kg / mm² 35.1 kg / mm² wire with 5.5 mm elongation 29.5% 28.1% diameter twist value 40.6 twists 38.4 twists Continuous wire drawability Good Good 5.5 mm # to 0.56 mm # Characteristics, that by continuous casting a billet is very easily obtained, the is effective as wire rod of very low carbon, killed steel can be used and which has excellent machinability. In comparison to low-carbon, unkilled steel or to low-carbon, with aluminum Killed steel is the arduous process of ingot production - ingot rolling stages not necessary and furthermore is under the continuous casting of the billet Using a tundish spout with a small diameter an undisturbed and continuous operation possible without blockages in the pouring opening and others Disturbances occur, and the workability is remarkably developed.

Claims

Claim method for the production of billets for wire rod Made of very low-carbon, killed steel, there are no indications n e t that one can use a non-deoxidized molten steel containing Carbon less than 0.10%, traces of silicon and manganese from 0.15 to 0.60% for decarburization down to a carbon content of less than 0.02% in a vacuum degassed, then adding a metallic deoxidizer to the molten steel and this in this way in a composition with 50 to 150 ppm dissolved oxygen, less than 0.05% silicon, less than 0.010% dissolved aluminum, from 0.20 to 0.60% manganese and less than 0.02% carbon transferred, and then a carries out continuous casting to produce a billet.