RU2095429C1 - Способ производства подшипниковой стали - Google Patents

Способ производства подшипниковой стали Download PDF

Info

Publication number
RU2095429C1
RU2095429C1 RU95118594/02A RU95118594A RU2095429C1 RU 2095429 C1 RU2095429 C1 RU 2095429C1 RU 95118594/02 A RU95118594/02 A RU 95118594/02A RU 95118594 A RU95118594 A RU 95118594A RU 2095429 C1 RU2095429 C1 RU 2095429C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
metal
treatment
ladle
vacuum
Prior art date
Application number
RU95118594/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95118594A (ru
Inventor
В.Г. Зимовец
В.Ю. Кузнецов
И.В. Неклюдов
С.Г. Чикалов
В.В. Фролочкин
А.Я. Харламов
А.А. Печерица
В.В. Анищенко
А.А. Сафронов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа Волжский трубный завод
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 Акционерное общество открытого типа Волжский трубный завод filed Critical Акционерное общество открытого типа Волжский трубный завод
Priority to RU95118594/02A priority Critical patent/RU2095429C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2095429C1 publication Critical patent/RU2095429C1/ru
Publication of RU95118594A publication Critical patent/RU95118594A/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Использование: черная металлургия, а именно в способах производства подшипниковой стали. Сущность: способ включает проведение процесса плавления и окисления металла в дуговой печи, выпуск металла в ковш, обработку основным шлаком, легирование и раскисление металла кремнийсодержащими материалами и алюминием, а также продувку аргоном, причем металл дополнительно подвергают вакуум-шлаковой обработке, в ковш выпускают нераскисленный металл без шлака, обработку основным шлаком осуществляют в процессе выпуска металла из печи и доводки в ковше, продувку аргоном осуществляют во время вакуум-шлаковой обработки с интенсивностью 0,001 - 0,010 м3/т• мин, при этом обработку основным шлаком осуществляют сначала шлаком основностью B=CaO/SIO2=2,0-6,0 и содержанием (FeO+MnO)=K=(1-5)мас.% до получения содержания серы /S/=0,008-0,012% с поддержанием В/К в пределах 1-3, затем перед вакуум-шлаковой обработкой основность шлака понижают до 1,0 - 1,5, а вакуум-шлаковую обработку осуществляют при перемешивании аргоном с интенсивностью, определяемой по выражению: I x M2=0,40-0,53, где I - интенсивность продувки аргоном, м3/т•мин. M - масса шлакообразующих, присаженных в ковш при выпуске из печи и доводке, кг/т; 0,40 - 0,53 - эмпирический коэффициент, 1 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства подшипниковой стали.
Известен способ выплавки подшипниковой стали, включающий выплавку стали в электродуговой печи, раскисление и рафинирование металла с наведением рафинированного шлака, перелив в ковш и вакуум-шлаковую обработку, отличающийся тем, что рафинированный шлак кратностью 0,095 0,105 с массовой долей FeO 0,8 1,2% наводят в электродуговой печи в период доводки, а за 7 15 мин до начала вакуум-шлаковой обработки осуществляют рафинирование 20 - 60% исходного металла в приемном ковше рафинировочным шлаком кратностью 0,06 - 0,08 и массовой долей FeO менее 0,8% остальной металла обрабатывают в ковше рафинированным шлаком кратностью 0,015 0,45 с массовой долей FO=(5-7)%[1]
Недостатком этого способа выплавки стали является повышенная загрязненность стали сульфидными включениями и строчечными оксидами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ производства подшипниковой стали, включающий проведение процесса плавления и окисления металла в дуговой печи, выпуск металла в ковш, обработку основным шлаком, легирование и раскисление металла кремнийсодержащими материалами и алюминием, а также продувку аргоном [2]
Недостатками прототипа являются высокий угар кремния, загрязненность металла крупными неметаллическими включениями, значительная продолжительность плавки.
Указанные недостатки связаны с тем, что присадка основного количества кремнийсодержащих материалов в окисленный железоуглеродистый расплав приводит в повышенному угару кремния, обуславливает необходимость длительной выдержки металла в печи для всплывания неметаллических включений, что снижает ее производительность. Образуемые при вводе кремния недеформируемые глобули, трудно удаляются из металла, что приводит к появлению в готовом металле крупных включений размером 50 100 мкм. Кроме того, указанный способ не позволяет получать сталь с низким содержанием водорода и азота.
Данное изобретение направлено на повышение производительности печи, на снижение расхода раскислителей, на повышение долговечности подшипников за счет улучшения качества стали.
Для этого в способе производства подшипниковой стали металл дополнительно подвергают вакуум-шлаковой обработке, в ковш выпускают нераскисленный металл без шлака, обработку основным шлаком осуществляют в процессе выпуска металла из печи и доводки в ковше, продувку аргоном осуществляют во время вакуум-шлаковой обработки с интенсивностью 0,001 0,010 м3/т•мин, при этом обработку основным шлаком осуществляют сначала шлаком с основностью B= CaO/SiO2= 2-6 и содержанием (FeO+MnO)=K=(1-5) мас. до получения содержания серы (S) 0,008 0,012% с поддержанием В/К в пределах 1-3, затем, перед вакуум-шлаковой обработкой основность шлака понижают до 1,0 - 1,5; а вакуум-шлаковую обработку осуществляют при перемешивании аргоном с интенсивностью, определяемой по выражению I х М2 0,40 0,53, где I - интенсивность продувки аргоном, м3/т•мин, М масса шлакообразующих, присаженных в ковш при выпуске из печи и доводке, кг/т; 0,40 0,53 эмпирический коэффициент.
Сущность данного способа заключается в следующем.
Рафинирование металла в ковше шлаком указанного состава позволяет снизить концентрацию серы до 0,008 0,012% без загрязнения металла кислородсодержащими включениями глобулярного типа.
Понижением основности шлака перед вакуумированием до 1-1,5 достигается уменьшение активности CaO в шлаке, что способствует переходу трудноудаляемых включений на основе CaO из металла в шлак и предотвращает восстановление их углеродом под вакуумом.
Уменьшение окислительного потенциала металла и шлака за счет раскисления углеродом при вакуумировании создает необходимые термодинамические предпосылки для дальнейшего снижения концентрации серы до 0,004 0,008% и получения стали чистой по содержанию сульфидных и оксидных неметаллических включений.
Регулированием интенсивности продувки аргоном в зависимости от количества шлакообразующих, присаженных в ковш, достигается оптимальная степень взаимодействия металла со шлаком, что позволяет полностью экстрагировать вредные примеси металла шлаком.
В данном способе предлагается из печи в ковш выпускать нераскисленный металл для печного шлака, что способствует увеличению производительности дуговой печи и сокращению расхода раскислителей. Также предлагается в процессе выпуска и доводки на установке печь-ковш обрабатывать металл шлаком основностью B= CaO/SiO2=2-6 и содержанием (FeO+MnO)=K=(1-5) мас. при отношении И/К=1-3, до получения содержания серы /S/= 0,008 0,012%
Заданные пределы отношения В/К обусловлены необходимостью создания условий, при которых обеспечивается необходимая степень десульфурации металла и не происходит заметного перехода кальция из шлака в металл. Отклонение от приведенного соотношения в меньшую сторону создает неблагоприятные условия для десульфурации металла, отклонение в большую сторону приводит к интенсивному переходу кальция из шлака в металл в результате перемешивания фаз в резко восстановительных условиях.
При взаимодействии металла и рафинированного шлака происходит, с одной стороны, поглощение вредных примесей металла шлаком, а с другой загрязнение металла глобулярными включениями вследствие перехода из шлака в металл таких элементов, как кальций, магний. Чем продолжительнее и интенсивнее происходит это взаимодействие, тем менее металл загрязнен сульфидами и тем более глобулями.
Использование шлака с основностью менее 2, также как и стремление к достижению концентрации серы менее 0,008% в ходе обработки на печи-ковше приводит к необходимости увеличения длительности перемешивания металла со шлаком, что повышает вероятность загрязнения стали глобулями.
Увеличение основности шлака свыше 6 повышает вязкость шлака и требует применения большого количества разжижителей, что неэкономично.
Получение шлака с содержанием (FeO+MnO)< 1 связано с необходимостью раскисления металла и шлака на выпуске. При содержании (FeO+MnO)> 5 ухудшаются условия десульфурации стали.
После достижения указанных содержаний серы перед вакуумированием основность шлака понижают до 1-1,5 путем присадки шамотного боя или кварцита. Основность шлака менее 1 не обеспечивает нужную десульфурацию металла. При основности шлака выше 1,5 повышается загрязняемость стали кальцийсодержащими включениями глобулярного типа.
Продувку металла аргоном ведут через 2 пробки, установленные в днище ковша, с интенсивностью 0,001 0,010 м3/т•мин.
Продувка с интенсивностью менее 0,001 м3/т•мин не обеспечивает необходимую для эффективного удаления газов и неметаллических включений скорость перемешивания металла. Увеличение интенсивности продувки более 0,010 м3/т•мин приводит к перерасходу аргона из-за появления струйного режима истечения газа.
Проведенные нами исследования показали, что при соблюдении установленных пределов отношения 0,4- 0,53 между интенсивностью продувки расплава аргоном и массой шлакообразующих, присаженных в ковш, достигаются наилучшие показатели чистоты металла по неметаллическим включениям. Отклонение от приведенного отношения как в меньшую, так и в большую сторону приводит к росту загрязненности стали неметаллическими включениями: в первом случае - сульфидными, во второму случае глобулярными.
Пример осуществления способа.
Выплавку стали марки ШХ-15 вели с 150-тонной дуговой печи с эркерным выпуском металла. По расплавлении шихты и окончании проведения окислительного периода и нагрева металла плавку выпустили в ковш, оборудованный двумя пористыми пробками для продувки аргоном. Из печи выпускали нераскисленный металл (/Si/ 0,10% ) при температуре 1670oC без шлака. В ковш на выпуске присадили 1000 кг извести, 150 кг плавикового шпата, 100 кг алюминия, 2500 кг феррохрома. Температура металла после выпуска составила 1610oC. Металл обрабатывали шлаком, содержащим, 45,3 CaO; 12,1 SiO2; 1,5 FeO; 0,7 MnO (B= 3,74; K=2,2; B/K=1,7) до получения содержания серы 0,009 мас. Затем основность шлака понизили до 1,22 (30,2% CaO; 24,7% SiO2) путем присадки 1000 кг шамотного боя. Температура металла при отдаче на вакууматор составила 1620oC. Общая масса шлакообразующих, присаженных в ковш составила 2150 кг. В течении вакуумной обработки металл продували аргоном с интенсивностью 0,0022 м3/т•мин (I х М2=0,45). За 10 мин до окончания вакуумирования присадили 700 кг ферросилиция и 30 кг алюминия. По окончании вакуумирования металл передали на УНРС. Разливку металла осуществляли в заготовку сечением 240 х 240 мм с использованием системы защиты струи металла аргоном. Полученные непрерывнолитые заготовки прокатывали в трубную заготовку диам. 105 мм. качество металла удовлетворяет требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ.
В таблице приведены отдельные результаты опытных плавок, позволяющие более полно обосновать заявленные технологические режимы обработки расплава.
Выплавка стали в соответствии с данным способом позволяет получать металла с содержанием кислорода 0,0015 0,0020% серы 0,005 0,007% и низким уровнем загрязненности неметаллическими включениями. Максимальный размер оксидных и сульфидных включений не превышает 1,5 баллов, глобулярных 2 баллов. Средний размер включений оксидного, сульфидного и глобулярного типа составляет 0,5 0,8; 0,5 1,0; 0,5 1,25 балла соответственно.
Содержание азота и водорода в стали не превышает 0,0030% и 0,0002% соответственно. Сталь с данными свойствами обладает повышенной пластичностью при дальнейших переделах, а в конечном продукте повышенной долговечностью подшипников. Кроме того сокращается трудоемкость при изготовлении подшипников, за счет уменьшения количества переделов.

Claims (1)

  1. Способ производства подшипниковой стали, включающий проведение процесса плавления и окисления металла в дуговой печи, выпуск металла в ковш, обработку основным шлаком, легирование и раскисление металла кремнийсодержащими материалами и алюминием, а также продувку аргоном, отличающийся тем, что металл дополнительно подвергают вакуум-шлаковой обработке, в ковш выпускают нераскисленный металл без шлака, обработку основным шлаком осуществляют в процессе выпуска металла из печи и доводки в ковше, продувку аргоном осуществляют во время вакуум-шлаковой обработки с интенсивностью 0,001 0,010 м3/т •мин, при этом обработку основным шлаком осуществляют сначала шлаком с основностью B CaO/SiO2 2,0 6,0 и содержанием (FeO + MnO) К (1 5) мас. до получения содержания серы (S) 0,008 0,012% с поддержанием В/К в пределах 1 3, затем перед вакуум-шлаковой обработкой основность шлака понижают до 1,0 1,5, а вакуум-шлаковую обработку осуществляют при перемешивании аргоном с интенсивностью, определяемой по выражению
    I • M2 0,40 0,53,
    где I интенсивность продувки аргоном, м3/т • мин;
    M масса шлакообразующих, присаженных в ковш при выпуске из печи и доводке, кг/т;
    0,40 0,53 эмпирический коэффициент.
RU95118594/02A 1995-11-02 1995-11-02 Способ производства подшипниковой стали RU2095429C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118594/02A RU2095429C1 (ru) 1995-11-02 1995-11-02 Способ производства подшипниковой стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118594/02A RU2095429C1 (ru) 1995-11-02 1995-11-02 Способ производства подшипниковой стали

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2095429C1 true RU2095429C1 (ru) 1997-11-10
RU95118594A RU95118594A (ru) 1997-11-20

Family

ID=20173389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95118594/02A RU2095429C1 (ru) 1995-11-02 1995-11-02 Способ производства подшипниковой стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2095429C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499838C1 (ru) * 2012-09-14 2013-11-27 Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения", Оао Нпо "Цниитмаш" Способ производства стали
RU2566130C2 (ru) * 2010-07-02 2015-10-20 Актиеболагет Скф Деталь подшипника, полученная стыковой сваркой оплавлением

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 1534063, кл. C 12 C 7/10, 1988. 2. SU, авторское свидетельство, 1500682, кл. C 21 C 5/52, 1989. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566130C2 (ru) * 2010-07-02 2015-10-20 Актиеболагет Скф Деталь подшипника, полученная стыковой сваркой оплавлением
RU2499838C1 (ru) * 2012-09-14 2013-11-27 Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения", Оао Нпо "Цниитмаш" Способ производства стали

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1997916B1 (en) Method of denitrifying molten steel
CN113005261A (zh) 一种小容量aod炉冶炼不锈钢的综合脱氧脱硫工艺
RU2231559C1 (ru) Способ прямого легирования стали комплексом элементов
RU2095429C1 (ru) Способ производства подшипниковой стали
RU2533263C1 (ru) Способ производства низкокремнистой стали
US3672869A (en) Continuous metallurgical process
US5085691A (en) Method of producing general-purpose steel
RU2818526C1 (ru) Способ производства низкокремнистой стали
JPH0153329B2 (ru)
JP2005344129A (ja) 溶鋼の精錬方法
RU2252265C1 (ru) Экзотермическая смесь для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали
RU2233339C1 (ru) Способ производства стали
RU2319750C2 (ru) Способ и устройство для обезуглероживания стального расплава
WO2022259807A1 (ja) 溶鋼の二次精錬方法および鋼の製造方法
KR100910471B1 (ko) 용강의 청정도 및 탈류효율 향상 방법
RU2192482C2 (ru) Способ получения стали
SU1036760A1 (ru) Шлак дл рафинировани сталей и сплавов
RU2140458C1 (ru) Способ передела ванадиевого чугуна
RU2139943C1 (ru) Способ получения высококачественной стали
JP3465801B2 (ja) Fe−Ni系合金溶湯の精錬方法
SU1032024A1 (ru) Способ выплавки стали
SU1057553A1 (ru) Способ производства подшипниковой стали
RU2091494C1 (ru) Способ выплавки легированной хромом и никелем стали
SU1497230A1 (ru) Способ получени шарикоподшипниковой стали
RU2171297C2 (ru) Способ внепечной обработки стали

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041103