NO854491L - Fremstilling av legeringsstaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv. - Google Patents

Fremstilling av legeringsstaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv.

Info

Publication number
NO854491L
NO854491L NO854491A NO854491A NO854491L NO 854491 L NO854491 L NO 854491L NO 854491 A NO854491 A NO 854491A NO 854491 A NO854491 A NO 854491A NO 854491 L NO854491 L NO 854491L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
vanadium
molten steel
steel
aod
container
Prior art date
Application number
NO854491A
Other languages
English (en)
Inventor
Gloria Moore Faulring
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO854491L publication Critical patent/NO854491L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/006Making ferrous alloys compositions used for making ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/005Manufacture of stainless steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006Adding metallic additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte for fremstilling av legeringsstål. der et vanadium additiv i det vesentlige bestående. av kjemisk preparert, 1 det vesentlige rent V2O3 ,. tilsettes til smeltet stål som vanadium additiv. Fremstillingen av legeringsstålet involverer spesielt. bruken av VOsom vanadium additiv i en argon-oksygen. dekarburisering (AOD) prosess.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår legeringsstål og mere spesielt en fremgangsmåte for fremstilling av legeringsstål ved bruk av kjemisk preparert og i det vesentlige rent vanadium trioksyd, V2O3, som vanadium additiv. I et mere spesifikt aspekt angår oppfinnelsen fremstilling av legeringsstål ved bruk av V^O^ additiv i argon-oksygen dekarburi-serings (AOD)prosessen.
I herværende beskrivelse og krav henvises det til uttrykket "kjemisk preparert V203". Dette vanadium trioksyd er fremstilt i h.h.t. D.M. Hausen et al. i US-PS 3 41 0 652 av 12.nov. 1968. Som beskrevet i dette patent f remsti 1 les V2O3ved en fremgangsmåte der en charge av ammonium met avanadat, AMV , termisk dekoponeres i en reaksjonssone ved forhøyede temperaturer av 580 - 950 °C i fravær av oksygen. Denne reaksjon gir gassformige biprodukter som tilveiebringer en reduseende atmosfære. V2O3dannes ved å holde chargen i kontakt med denne reduserende atmosfære i et tidsrom tilstrekkelig til å fullføre reduksjonen. Sluttproduktet er i det vesentlige rent V2O3inneholdende mindre enn 0 , 0 1 % vanadium nitrid. V2O3er den eneste fase som kan påvises ved røntgen difraksjon.
Det er generell praksis å legere stål med vanadium ved tilsetning av f errovanadium eller vanadium karbid (VC-V2C ) til det smeltede stål. Ferrovanadium fremstilles generelt ved aluminotermisk reduksj on av vanadium pentoksyd, V2O5 , eller ved reduksjon av et vanadiumholdig slagg eller vanadiumholdig rester. Vanadiumkarbidet fremstilles vanligvis i flere trinn, d.v.s. at vanadium pentoksyd el ler ammonium vanadat reduseres til vanadium trioksyd, V2O3, som i sin tur reduseres i nærvær av karbon til vanadium karbid under redusert trykk ved forhøyede temperaturer , f. eks. ca. 1.40 0 °C. Et kommersielt VC-V2C additiv er kommersielt tilgj engelig under betegnelsen "Caravan" .
Vanadium tilsetninger skj er også ved hj elp av vanadiumoksyd, f. eks. V2O5eller V2O3 , til smeltet stål sammen med et reduksjonsmiddel. F. eks. beskriver G . M. Faul r ing et al . i US-PS 4 361 442 av 30. nov. 1982 en fremgangsmåte for tilsetning av vanadium til stål der et tilsetningsmiddel består av en agglomerert blanding av f inoppdelt V2O5og et kalsiumholdig materiale , f. eks. kalsium si 1 i sium leger ing , tilsettes til det smeltede stål fortrinnsvis i form av støpte brikker .
G.M. Faulring et al. beskriver i US-PS 4 396 425 en tilsvarende prosess for tilsetning av vanadium til stål der tilsetningsmidlet er en agglomerert blanding av findelt V2O3og kalsiumholdig materiale .
F.H. Perfect beskriver i US-PS 3 591 367 et vanadium tilsetningsmiddel for bruk ved fremstilling av jernholdige legeringer og som omfatter en blanding av vandiumoksyd, f. eks. V2O5eller V2O3 , et uorganisk reduksj onsmiddel slik som Al eller Si, og kalk. Formålet med kalken er å flussdanne inklusjoner, f. eks. oksyder av reduksjonsmidlet, og å tilveiebringe lavtsmeltende oksydiske inklusjoner som lett kan f j ernes fra det smeltede stål.
Selv om de er meget effektive i mange henseende lider vanadium tilsetningsmidler ifølge den kjente teknikk aven felles begrensning idet de ofte inneholder restmetaller som kan være ugunstige eller skadelige for stålet. Selv i de tilfeller der tilsetningsmidlet benytter i det vesentlige rent vanadiumoksyd, f. eks. V2O3, inneholder vanligvis reduksj onsmidlet en vesentlig mengde metalliske urenheter .
I den paralleltløpende søknad (o.nr. 53994) beskrives det en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av verktøystål der et kjemisk preparert og i det vesentlige rent V2O3tilsettes uten reduksjonsmiddel til et smeltet stål med et karboninnhold over ca. 0,35 vekt-% og inneholdende silisium som legerende element. Et slagg tilveiebringes som dekker det smeltede metall og som i det vesentlige er basisk, d.v.s et slagg som har et V-forhold, altså et CaO:Si02forhold, som er større enn 1 . Slagget kan også gjøres reduserende ved tilsetning av et reduksjonsmiddel sliksomkarbon, silisium eller aluminium.
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av legeringsstål som er et alternativ til den prosess som beskrives i den ovenfor nevnte parallelt løpende søknad og der kj emisk preparert og i det vesentlige rent V2O3kan tilsettes til det smeltede stål uten et reduserende middel .
I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det en ny og forbedret fremgangsmåte for fremstilling av legeringsstål og som omfatter : a) å tildanne et smeltet legeringsstål i en elektrisk ovn; b) å helle dette fra ovnen til en overfør ingsøse ; c) å fylle det smeltede stål fra øsen til en AD beholder ; d) å tilsette til det smeltede stål i ovnen, overfør-ingsøsen eller AOD beholderen, et vanadium additiv i det vesentlige bestående av kj emisk preparert og i det vesentlige rent V2O3 ; e) å danne et slagg som dekker det smeltede stål i AOD beholderen der slagget inneholder CaO og Si02i et
vektforhold som er lik eller større enn 1 ;
f) til det smeltede stål i AOD beholderen å tilsette et oksyderbart metallbad blant aluminium og silisium
eller blandinger derav; og
g) å injisere en gassblanding av argon eller nitrogen eller begge deler og oksygen til AOD beholderen idet
forholdet mellom argon eller nitrogen og oksygen i blandingen er slik at det kontinuerlig tilveiebringes en reduserende atmosfære i kontakt med det smeltede stål.
Det er overraskende funnet ifølge foreliggende oppfinnelse at et kj emisk preparert, i det vesentlige rent V2O3med hell kan tilsettes til et smeltet legeringsstål uten reduksjonsmiddel for å oppnå et gitt nivå av vanadium tilsetning hvis det smeltede stål kontinuerlig eksponeres til de reduserende ikke likevektstilstander som hersker i AOD prosessen. I denne fremmer forholdet mellom argon og nitrogen i gassblan-dingen dannelsen av CO og CO2som så kontinuer 1 ig f j ernes fra kontakt med det smeltede stål ved den voluminøse injeksjon av inert gass-oksygenblandingen . AOD beholderen holdes ved stålfremstillings temperaturer ved hjelp av oksydasjon av aluminium eller silisium eller begge deler.
En detaljet forklaring på AOD prosessen finnes i US-PS 3 252 798 i navnet W. A. Krivsky.
Bruken av kj emisk preparert V2O3som vanadium additiv ifølge oppfinnelsen har mange fordeler i forhold til den kjente teknikk. For det første er V2O3nær kjemisk rent, d.v.s. mer enn 97$ V2O3 . Det inneholder ingen restelementer som er ugunstige for stålet. Både ferrovanadium og vanadium karbid inneholder urenheter i nivåer som ikke finnes i kjemisk preparert V20-3 . F. eks. f rems ti 1 les vanadium karbi d f ra en blanding av V2O3og karbon og inneholder alle de forurensen-de elementer som er tilstede i karbonet såvel som eventuelle slike innarbeidet under behandlingen. Videre er sammenset- ningen og de fysikalske egenskaper for kj emisk preparert V2O3mere konsistente sammenlignet med andre materialer . F. eks. har V2O3en fin part ikke ls tør reise som varierer over et snevert område. Dette gjelder ikke ferrovanadium der knusing og sikting er nødvendig, noe som resulteret i en vid. fordeling av partikkelstørrelsen og segregering under avkjølingen, noe som gir et heterogent produkt. Til slutt er reduksjonen av V2O3med silisium eller aluminiumen eksoterm reaksjon, bringer varme til det smeltede stål i den elektriske ovn. Ferrovanadium og vanadium karbid krever begge termisk energi for å integrere vanadium i det smeltede stål.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger der
Figur 1 er et mikrof otograf i i 1 0 0 x forstørrelse som viser er kjemisk preparert V2O3pulver som benyttes som vanadium additiv ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er et mikrof otograf i med en forstørrelse på 1 0 . 0 0 0 som viser en større detalj i strukturen av en stor partikkel av V2O3fra figur 1 ; Figur 3 er et mikrof otograf i med en forstørrelse på 1 0 . 0 0 0 og som viser strukturen i større detalj av en liten partikkel av V2<O>3fra figur 1 ; Figur 4 er et mikrof otograf i med en forstørrelse på 50 . 0 0 0 som viser strukturen i større detalj av den lille V2O3partikkel fra figur 3; og Figur 5 er et diagram som viser partikkelstørrelsesf ordelin-gen for et typisk kj emisk preparert V2O3pulver ; og Figur 6 er et diagram som viser forholdet mellom vektforholdet Ca0/Si02i slagget og vanadium utnyttelsen.
Legeringsstål fremstilles vanligvis med etargon-oksygen dekarburisering (AOD) behandlingstrinn som kommer etter at chargen er smeltet ned i den elektriske ovn. Det smeltede stål helles i en øse og overføres fra øsen til AOD beholder en. En argon-oksygenbladning injiseres kontinuerlig i AOD beholderen med høye hastigheter i tidsrom opptil 2 timer. Etter behandling i AOD blir det smeltede stål så støpt til barrer eller på en kontinuerlig støper.
Ved gjennomføring av oppfinnelsene blir et vanadium additiv bestående i det vesentlige av kjemisk preparert V2O3fremstilt ifølge Hausen et al i US-PS 3 410 652 supra, tilsatt til et smeltet stål som et finfordelt pulver eller i form av briketter, uten et reduksj onsmiddel , i den elektriske ovn, overføringsøsen eller AOD beholderen. Sammensetnin-gen av legeringsstålet er ikke kritisk. Stålet kan ha et lavt eller høyt karboninnhold og kan benytte et hvilket som helst antall andre legerende elementer i tillegg til vanadium slik som f. eks. krom, wolfram, molybden, mangan, kobolt og nikkel slik fagmannen vil vite .
Det er foretrukket ved gjennomføring av oppfinnelsen å tilveiebringe et basisk reduserende slagg som dekker det smeltede stål. Slagget dannes ifølge konvensjonellpraksis ved tilsetning av slaggdannere slik som f. eks. kalk og består hovedsakelig av CaO og Si02sammen med mindre mengder FeO, AI2O3, MgO og MnO. Forholdet CaO:Si02er kjent som "V-forholdet" som er et mål på slaggets basisitet.
Det er funnet at for å oppnå en gjenvinning av mangan som er nær 10 0% ved bruk av kjemisk preparert V2O3som vanadium additiv, må V-forholdet i slagget være lik eller større enn 1,0. Fortrinnsvis er V-forholdet nærmere 2,0. Egnede modifikasjoner av slaggsammensetningen kan skje ved tilsetning av kalk i tilstrekkelige mengder til å øke V-forholdet til minst over 1. En mere detaljert forklaring av V-forholdet kan finnes i "Ferrous Productive Metallurgy" av A.T. Peters, J. Wiley and Sons, Inc. (1982) s. 91 og 92.
Det kjemisk preparerte V2O3som benyttes som vanadium additiv ifølge oppfinnelsen er primærtkarakterisert vedsin renhet, d.v.s. i det vesentlige 97 - 99% V2O3 med kun spor av rester. Videre er mengdene av elementer som vanligvis ansees som skadelige ved stålfremstilling, nemlig arsen, fosfor og svovel, ekstremt lave. Fordi verktøystål inneholder opptil 70 ganger mere vanadium enn andre typer stål, er identiteten og mengden av rester spesielt viktig. F. eks. kan verktøystål inneholde helt opp til 5 vekt-% vanadium mens mikrolegerte høystyrke lavlegert stål, HSLA, inneholder mindre enn 0 , 2 vekt-% vanadium.
Tabell 1 nedenfor viser den kjemiske analyse for et typisk kj emisk preparert V2O3 :
Røntgen diffraksjonsdata oppnådd på en prøve av kjemisk preparert V2O3viser kun en påvisbar fase, V2O3. Basert på mangelen av linjeutbredelse eller intermitterende funnet røntgen diffraksjonsrefleksjoner, ble det konkludert at V2O3krystallitstørrelsen er mellom 1 0~3 og 1 0~5 cm.
Det kjemiske preparerte V2O3er også meget reaktivt. Det antas at denne reaktivitet hovedsakelig skyldes det eksep-sj onelt store overflateareal og høye smeltepunkt for V2O3. Scanderende elektronmikroskopi, SEM, ble gjennomført på prøver for å vise det store overflateareal og dette V2O3porøsitet. Figurene 1 til 4 viser disse SEM bilder .
Figur 1 er et bilde tatt med 100 x forstørrelse av en prøve av V2O3 . Som vist karakterseres V2O3av agglomeratmasser som varierer i part ikkelstør reise fra ca. 0,17 mm og nedover. Selv med denne lave forstørrelse er det klart at de større partikler er agglomerater av tallrike små partikler . Av denne grunn ble SEM bilder med større forstørrelser tatt på en stor partikkel kalt A og en liten partikkel kalt
B.
SEM bildet av den store partikkel A er vist i Figur 2. Det fremgår av dette bildet at den store partikkel er en porøs agglomerert masse av ekstremt små part ikler , f. eks. 0,2 til 1 pm. Den store mengde nesten sorte områder (hulrom) på SEM bildet er et tegn på den store porøsitet i denne V2O3masse. Se spesielt de sorte områder fremhevet av piler i mikrofoto-grafiene. Det vil også sees fra bildene at partiklene er nær ekvidimensjonale. Figur 3 er et bilde tatt med 1 0 . 0 0 0 x forstørrelse av den lille partikkel B. Den lille partikkel eller agglomeratet er 4 pm x 7 pm i størrelse og består av tallrike små partikler agglomerert i en porøs masse. Et bilde med ennu større forstørrelse, 50.000 x, ble tatt av denne samme lille partikkel for å fremheve de små partikler av den agglomerer-te masse. Denne høyere forstørrelse er vist i figur 4. Det fremgår av dette bilde at partiklene er nær ekvidimens j onale og at tomrommene som separerer partiklene også er meget tydelige. I dette agglomerat ligger partikkelstørreisen i området ca. 0,1 til 0,2 pm. Figur 5 viser partikkelstørrelsesfordelingen for kjemisk preparert V2O3materiale fra to forskjellige kilder. Den første er det samme V2O3materiale som er vist i figurene 1-4. Det andre V2O3materiale har en ideomorf f orm p . g . a. den relativt langsomme rekrystalliseringen av ammonium me ta vanadat. Størrelsen av de individuelle partikler er mindre når det gjelder de mere hurtig rekrystalliserte V2O3partikler og formen er mindre enhetlig. Partikkelstørreisen ble målt på et mikrof otograf i og partiklene var agglomerater av fine partikler ( ikke sep ar erte-di stink te partikler) . Det fremgår at 50 vekt-% av alt V2O3hadde en partikkelstørrel-sesfordeling på mellom 4 og 27 pm.
Massedensi teten for kj emisk preparert V2O3f ør oppmalinger mellom 45 og 65 pund/kubikk fot. Fortrinnsvis oppmales V2O3for å øke densiteten for bruk som vanadium additiv. Oppmalingen gir et produkt som har en mere konsistent densitet og en som kan behandles og skipes til lavere omkostninger . Spesielt hr den oppmalte V2O3en massedensitet på ca. 70 til 77 pund/kubikk fot.
Porøsiteten for kjemisk preparert V2O3er bestemt ut fra den målte masse og den teoretiske densitet. Spesielt er det funnet at ca. 75 til 80% av massen av V2O3er tomrom. På grunn av den lille partikkelstørrelse og den meget høye porøsitet i agglomeratene har kj emisk preparert V2O3som en konsekvens et usedvanlig stort overflateareal. Reaktivitet-en for kjemisk preparert V2O3er direkte relatert dette overflateareal. Overflatearealet for V2O3ble beregnet fra mikrof otograf idata til utover 1 4 0 kvadratf ot/kubikk tomme eller 8.000 cm<2>/cm5.
Bortsett fra renheten og den høye reaktivi tet har kj emisk preparert V2O3andre egenskaper som gjør materialet ideelt for bruk som vanadium additiv. For eksempel har V2O3et smeltepunkt (1.970'C) som 1 igger over det ti 1 de f leste stål ( 1 . 6 0 0 ° C ) og er derfor fast og ikke flytende under karakter-istiske stålfremstillingsbetingelser. Videre er reduksjonen av V2O3med reduksj onsmidlet i det smeltede stål, f. eks. AL og Si, under stålfremstillingsbetingelser, eksoterm. Sammenlignet med dette benyttes vanadium pentoksyd, V2O5, også som vanadium additiv sammen med et reduksjonsmiddel, men har et smeltepunkt på 690 ° C som er ca. 90 0 ° C under temperaturen for smeltet stål og som også krever mere stringente reduksj onsbet ingelser for å kunne gjennomføre redeuksjonsreaksjonen. En sammenligning av egenskapene både for V2O3og V205er gitt i Tabell II.
Som en ytterligere sammenligning er V2O5ansett som et sterkt flussmiddel for mange ildfaste materialer vanligvis benyttet i elektriske ovner og støpeøser. I tillegg smelter v2°5ved 690 0 C og forblir en væske under stålf r emst i Ilings-betingelsene. De flytende V2O5partikler koaleserer og flyter til metallslagg grenseflaten der de fortynnes av slagget og reagerer med basiske oksyder slik som CaO og AI2O3. P.g.a. at disse faser er vanskelige å redusere og vanadium fordeles i slaggvolumet og gir en sterkt fortynnet oppløsning, er utnyttingen av vanadium fra V2O5 betydelig mindre enn fra det faste og sterkt reaktive V2O3.
Fordi kjemisk preparert V2O5både er fast og eksotermt med silisium eller aluminium under verktøystål fremstillings betingelser vil det være klart at partikkelstørrelsen for oksydet og som en konsekvens overflatearealet, er hovedfakt-orer ved bestemmelse av hastighet og fullstendighet av reaksjonen. Reaksjonshastigheten maksimaliseres under de reduserende betingelser som hersker i AOD beholderen, d.v.s ekstremt små partikler av faswt V2O3fordlet ut gjennom et smeltet stålbad. Disse faktorr bidrar til å skape ideelle betingelser for fullstendig og hurtig reduksjon av V2O3og oppløselighet av det resulterende vanadium i det smeltede stål.
Som antydet tidligere er V-forholdet definert som forholdet % Ca. O/% Si02i slagget. Å øke V-forholdet er en meget effektiv måte til å redusere aktiviteten av Si02og å øke drivkraften f or reduksjonsreaksjonen t i 1 Si. Likevektskon-stanten K for en gitt slagg-metall reaks j on når metallet inneholder oppløst Si og O2under stålfremstillingsbetingelser, 1.60C<T>C, kan bestemmes f ra følgende 1 igning :
der K angir 1ikevektskonstanten: a Si02= aktiviteten til Si02i slagget og a Si = aktiviteten til Si oppløst i det smeltede metall, og a 0 = aktiviteten til oksygenet, også oppløst i det smeltede metall.
For et gitt V-forhold kan aktiviteten for silisium dioksyd bestemmes fra en standard referanse slik som "The AOD Process", Manual for AIME Educational Seminar , som angitt i Tabell 3 nedenfor. Basert på disse data og publisete likevektskonstanter for oksydasjonen av silisium og vanadium, kan det tilsvarende oksygennivå for et spesifisert silisiuminnhold beregnes. Under disse betingelser kan den maksimale mengde V2O3som kan reduseres og således mengden vanadium som oppløses i det smeltede metall , også bestemmes .
Tabell IV nedenfor viser V-forholdene for synkende SiC>2 aktivitet, de tilsvarende oksygennivåer og den maksimale mengde V2O3som kan reduseres under disse betingelser. Vanadium som oppløses i det smeltede stål som et resultat av denne reduksj onsreaksj on er også vist for hvert V-f orhold. Således kan man fra de ovenfor angitte beregninger basert på et stål inneholdende 0,3 vket-% Si og et variabelt V-forhold, konkludere at med en økning i V-forholdet fra 1 til 3 er det en 1,8 ganger økning i mengden vanadium som kan reduseres fra V2O3og innarbeides i det smeltede stål ved 1 .60 0 0 C.
Figur 6 viser virkningen av vevf orhold på vanadiumutnyttelse fra et V2O3additiv i AOD, basert på et antall gjennomførte prøver. Det sees at de høyeste utvinninger ble oppnådd der V-forholdet var over 1 ,3 og fortrinnsvis mellom 1 ,3 og 1 ,8.
I AOD prosessen tilveiebringer V2O3en fordelaktig kilde for oksygen såvel som en kilde for vanadium. Dette tillater stålprodusenten å redusere mengden oksygen som må injiseres i AOD beholderen og redusere omkostningene på denne måte. En oppsummering av pund vanadium mot kubikk fot oksygen er vist i Tabell V.
Det er selvfølgelig mulig å fremstille et V2O3holdig materiale på annen måte enn den kjemiske metode som er beskrevet i US-PS 3 41 0 652. F. eks. kan V205fremstilles ved hydrogenreduks j on av NH4VO2• Dette er en to-trinns reduksjon, først ved 40 0 - 50 0 °C og så ved 600 - 650 °C. Sluttproduktet inneholder ca. 80% V2O3pluss 20% V2O4med en massedensitet på 45 pund pr. kubikk fot. Oksydasjonstil-stander for dette produkt er for høyt til å være aksepterbar for bruk som vanadium tilsetning til stål.
De følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen nærmere uten å begrense den.
EKSEMPEL 1
230 pund vanadium som kjemisk preparert V2O3pulver ble tilsatt til en AOD beholder inneholdende en MI kvalitet verktøy stålsmelte i en vket av 47.500 pund. Før V2O3 tilsetningen inneholdt smeiten 0 , 54 vekt-% karbon og 0 , 70 vekt-% vanadium. Slagget hadde et V-f orhold på 1 , 3 og veiet ca. 50 0 pund. Etter tilsetningen av V2O3ble aluminium tilsatt til det smeltede stålbad. En blanding av argon og oksygen ble så injisert i AOD beholderen. Temperaturen i stålbadet ble holdt ved stålfremstillingstemperaturer ved oksydasjon av aluminium. Etter injeksjonsbehandlingen ble en andre prøve tatt fra badet og analysert. Prøven inneholdt 1,27 vekt-% vanadium. Basert på mengden V2O3tilsatt og analysen av smeiten ved V2O3tilsetning ble det konklu-
dert ar vanadium utnyttelsen fra V2O3under disse betingelser var ca. 100%. Legeringskjemien for sluttproduktet var: 0,74 vekt-% C; 0,23 vekt-% Mn; 0,36 vekt-% Si ; 3 , 55 vekt-% Cr; 1,40 vekt-% W; 1,14 vekt-% V; og 8,15 vekt-% Mo .
EKSEMPEL 2
150 pund vanadium som kjemisk preparert V2O3pulver ble tilsatt til en AOD beholder inneholdende en M7 kvalitets-verktøystål smelte med en vekt av ca. 27.50 0 pund. Smeiten inneholdt 0,72 vekt-% karbon og 1,57 vekt-% vanadium f ør V2O3tilsetningen. Slagget hadde et V-forhold på 1 ,3 og veiet ca. 800 pund. Aluminium ble tilsatt til det smeltede stålbadet etter tilsetning av V03 • En blanding av argon og oksygen ble så injisert i AOD beholderen. Temperaturen i stålbadet ble holdt ved stålfremstillingstemperaturer ved oksydasjon av aluminium. En andre prøve ble tatt etter injeksjon av argon-oksygenblandingen og analysert. Prøven inneholdt 1,82 vekt-% vanadium. Basert på mengden V2O3tilsatt og analysen av smeiten før V2O3tilsetning ble det konkludert at vanadiumutnyttelsen fra V2O3under disse betingelser var ca. 100%. Legeringskjemien i sluttproduktet var: 1 ,03 vekt-% C; 0,25 vekt-% Mn; 0,40 vekt-% Si; 3,60 vekt-% Cr; 1 ,59 vekt-% W; 1 ,86 vekt-% V; og 8,30 vekt-% Mo.
EKSEMPEL III
60 pund vanadium som kjemisk preparert V2O3pulver ble tilsatt til en AOD beholder inneholdende 1 n M2FM kval i te ts verktøystål smelte med en vekt på ca. 44.500 pund. Før V2O3tilsetningen inneholdt smeiten 0,65 vekt-% karbon og 1 ,72 vekt-% vanadium. Slagget hadde et V-forhold på 0,75 og veiet ca. 60 0 pund. Etter tilsetning av V2 = 3 ble aluminium tilsatt til det smeltede stålbad. En blanding av argon og oksygen ble så injisert i AOD beholderen. Temperaturen i stålbadet ble holdt ved stålfremsti 11ingstemperaturer ved oksydasjon av aluminium. Etter injeksjon av argon-oksygen blandingen ble en andre prøve tatt fra smeiten og analysert.
Prøven inneholdt 1,78 vekt-% vanadium. Basert på mengden V2O3som var tilsatt og analysen av smeiten før V2O3tilsetning ble det konkludert med at vanadiumutnyttelsen fra V2O3under disse betingelser var ca. 54%. Legeringskj emien for sluttproduktet var: 0,83 vket-% C; 0,27 vekt-% Mn; 0,30 vekt-% Si; 3,89 vekt-% Cr; 5,62 vekt-% W; 1,81 vekt-% V og 4,61 vekt-% Mo.

Claims (3)

1 . Fremgangsmåte for fremstilling av legeringsstål, karakterisert ved at den omfatter: a) å tildanne et smeltet legeringsstål i en elektrisk ovn; b) å helle dette fra ovnen til en overf ør ingsøse ; c) å fylle det smeltede stål fra øsen til en AD beholder ; d) å tilsette til det smeltede stål i ovnen, overfør-ingsøsen eller AOD beholderen, et vanadium additiv i det vesentlige bestående av kjemisk preparert og i det vesentlige rent V2 O3 ; e) å danne et slagg som dekker det smeltede stål i AOD beholderen der slagget inneholder CaO og Si02 i et vektforhold som er lik eller større enn 1 ; f) til det smeltede stål i AOD beholderen å tilsette et oksyderbart metallbad blant aluminium og silisium eller blandinger derav; og g) å injisere en gassblanding av argon eller nitrogen eller begge deler og oksygen til AOD beholderen idet forholdet mellom argon eller nitrogen og oksygen i blandingen er slik at det kontinuerlig tilveiebringes en reduserende atmosfære i kontakt med det smeltede stål.
2 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet CaO;Si02 i slagget ed mellom ca.
1,3 og 1 , 8 .
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det oksyderende metall tilsettes i en hvilken som helst mengde som ved oksydasjon holder det smeltede stål ved stålfremsti 11ingstemperaturer.
NO854491A 1984-03-12 1985-11-11 Fremstilling av legeringsstaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv. NO854491L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/588,411 US4526613A (en) 1984-03-12 1984-03-12 Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO854491L true NO854491L (no) 1985-11-11

Family

ID=24353734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO854491A NO854491L (no) 1984-03-12 1985-11-11 Fremstilling av legeringsstaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv.

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4526613A (no)
EP (1) EP0158762B1 (no)
JP (1) JPS60190509A (no)
KR (1) KR850700260A (no)
AT (1) ATE47886T1 (no)
AU (1) AU4111685A (no)
CA (1) CA1237897A (no)
DD (1) DD237525A5 (no)
DE (1) DE3480413D1 (no)
DK (1) DK521985A (no)
ES (1) ES8603588A1 (no)
FI (1) FI854450A0 (no)
GR (1) GR850607B (no)
HU (1) HUT40468A (no)
NO (1) NO854491L (no)
PL (1) PL252372A1 (no)
PT (1) PT80085B (no)
WO (1) WO1985004193A1 (no)
YU (1) YU38285A (no)
ZA (1) ZA851808B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5242483A (en) * 1992-08-05 1993-09-07 Intevep, S.A. Process for the production of vanadium-containing steel alloys
KR20020057680A (ko) * 2001-01-03 2002-07-12 최한천 오산화 바나듐 브리케트 제조방법
US20040099999A1 (en) 2002-10-11 2004-05-27 Borland William J. Co-fired capacitor and method for forming ceramic capacitors for use in printed wiring boards
RU2626110C1 (ru) * 2016-01-22 2017-07-21 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" Способ выплавки низколегированной ванадийсодержащей стали

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3252790A (en) * 1956-06-27 1966-05-24 Union Carbide Corp Preparation of metals and alloys
BE610265A (no) * 1960-11-18
US3410652A (en) * 1968-01-24 1968-11-12 Union Carbide Corp Production of vanadium trioxide
US3591367A (en) * 1968-07-23 1971-07-06 Reading Alloys Additive agent for ferrous alloys
US4256487A (en) * 1977-04-29 1981-03-17 Bobkova Olga S Process for producing vanadium-containing alloys
DE3034430A1 (de) * 1980-09-12 1982-04-29 Boschgotthardshütte O.Breyer GmbH, 5900 Siegen Verfahren zum zweistufigen herstellen von edelbau- und werkzeugstaehlen
US4361442A (en) * 1981-03-31 1982-11-30 Union Carbide Corporation Vanadium addition agent for iron-base alloys
US4396425A (en) * 1981-03-31 1983-08-02 Union Carbide Corporation Addition agent for adding vanadium to iron base alloys

Also Published As

Publication number Publication date
DE3480413D1 (en) 1989-12-14
FI854450A (fi) 1985-11-12
ZA851808B (en) 1985-10-30
JPS60190509A (ja) 1985-09-28
GR850607B (no) 1985-07-12
JPH0140883B2 (no) 1989-09-01
EP0158762A1 (en) 1985-10-23
YU38285A (en) 1988-02-29
PL252372A1 (en) 1985-12-17
ES541148A0 (es) 1985-12-16
DD237525A5 (de) 1986-07-16
FI854450A0 (fi) 1985-11-12
PT80085A (en) 1985-04-01
HUT40468A (en) 1986-12-28
WO1985004193A1 (en) 1985-09-26
DK521985A (da) 1986-01-13
ATE47886T1 (de) 1989-11-15
AU4111685A (en) 1985-10-11
ES8603588A1 (es) 1985-12-16
US4526613A (en) 1985-07-02
CA1237897A (en) 1988-06-14
DK521985D0 (da) 1985-11-12
KR850700260A (ko) 1985-12-26
EP0158762B1 (en) 1989-11-08
PT80085B (en) 1987-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Change in composition of inclusions through the reaction between Al-killed steel and the slag of CaO and MgO saturation
Feichtinger et al. Melting of high nitrogen steels
WO2006113847A2 (en) Method for adding boron to metal alloys
KR930001133B1 (ko) 붕소의 합금방법과 그 방법에 의해 산출된 붕소합금
US4652299A (en) Process for treating metals and alloys for the purpose of refining them
Sommerville et al. Activity determinations in the CaF 2− CaO− SiO 2 system at 1450° C
US4363657A (en) Process for obtaining manganese- and silicon-based alloys by silico-thermal means in a ladle
NO854491L (no) Fremstilling av legeringsstaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv.
RU2244025C2 (ru) Спеченные агломераты и способ их изготовления
Kim et al. Thermodynamic aspects of steel reoxidation behavior by the ladle slag system of CaO-MgO-SiO2-Al2O3-Fe t O-MnO-P2O5
US3304175A (en) Nitrogen-containing alloy and its preparation
WO2022211640A1 (en) Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof
Olso et al. Reduction kinetics of MnO-saturated slags
NO854490L (no) Fremstilling av verktoeystaal ved bruk av kjemisk preparert v2o3 som et vanadium additiv.
US3982924A (en) Process for producing carbide addition agents
NO821044L (no) Tilsetning for jernbaserte legeringer
Gaal et al. An investigation into aspects of liquid phase reduction of manganese and silica containing slag
JPS5843456B2 (ja) 希土類↓−珪素合金の製造方法
JPS5934767B2 (ja) 金属または合金の不純物除去方法
EP0153260B1 (fr) Procédé de production de ferro-manganèse affiné par réactions metallo-thermiques en poche
SU990832A1 (ru) Способ получени стали
US1596999A (en) Production of low-carbon iron-chromium alloys
SU956592A1 (ru) Сплав дл легировани стали
CA1049793A (en) Process for producing vanadium-containing alloys
Marschall et al. Comparison of the slag rim formation of two different mould powders