RU2186125C2 - Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости - Google Patents
Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186125C2 RU2186125C2 RU2000120818A RU2000120818A RU2186125C2 RU 2186125 C2 RU2186125 C2 RU 2186125C2 RU 2000120818 A RU2000120818 A RU 2000120818A RU 2000120818 A RU2000120818 A RU 2000120818A RU 2186125 C2 RU2186125 C2 RU 2186125C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- slag
- vanadium
- ladle
- amount
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства микролегированных ванадием сталей. Технический результат - получение качественной низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости, содержащей 0,08-0,16% ванадия, не более 0,01% фосфора и не более 0,005% серы. Способ включает продувку углеродистого полупродукта кислородом, которую проводят в конвертере в две стадии с промежуточным скачиванием шлака и наводкой нового шлака с основностью не менее 3-х. В ковш вводят ванадиевый шлак в количестве 4-6 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1:1. После передачи ковша с металлом на установку печь-ковш в него вводят шлакообразующие материалы и разжижающий материал, производят раскисление расплава алюминием. Затем вводят ванадиевый шлак в количестве 8-12 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1:0,8 и ферросплавы в количестве, необходимом для восстановления ванадия и корректировки химического состава стали. После чего вакуумируют сталь в циркуляционном вакууматоре с обработкой расплава алюминиевой и порошковой силикокальциевой проволокой. В качестве разжижающего материала на установке печь-ковш вводят известково-глиноземистый шлак в количестве 4-7 кг/т стали для наведения жидкоподвижного шлака с основностью более 2-х. Стали с ванадием обладают хорошей свариваемостью, поэтому их можно успешно использовать для ответственных сварных конструкций в строительстве и машиностроении, в т.ч. в северных районах. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства микролегированных ванадием сталей. В настоящее время увеличивается потребность в прокате большой толщины (лист толщиной 15 мм и выше) из сталей повышенной прочности и хладостойкости. Эти стали отличаются от рядовых марок низким содержанием остаточных примесей (сера, фосфор, мышьяк, сурьма, олово, свинец, цинк, висмут, а также хром, никель, медь) за исключением случаев легирования стали этими элементами. Для микролегирования, модифицирования сталей применяют карбонитридообразующие элементы (V, Тi), а также кальций. Такие стали выплавляют из первородного сырья (чугун, металлизированные окатыши, губчатое железо) без применения металлолома, жидкую сталь вакуумируют, производят контролируемую прокатку заготовок.
Известен способ раскисления, модифицирования и микролегирования ванадием стали, включающий доводку металла по химическому составу на установке "печь-ковш" путем присадки в перегретый расплав ванадиевого шлака, ферросилиция и порошкового силикокальция в соотношении 1:(0,15-0,40):(0,10-0,15) соответственно, причем расход ванадиевого шлака составляет 3,7-7,5 кг/т стали, а корректировку содержания ванадия производят присадкой дополнительного количества ванадиевого шлака [1].
Известен способ раскисления и легирования ванадийсодержащей стали, включающий ввод в ковш в процессе выпуска металла ванадиевого шлака в количестве 1-1,5% от объема металла в ковше и раскислителей, окончательную доводку на установке "печь-ковш" за счет нагрева расплава, продувки его аргоном, ввода шлакообразующей смеси из извести и плавикового шпата в количестве до 10 кг/т стали и ферросплавов в количестве, необходимом для восстановления ванадия из шлака и корректировки хим. состава. [2]. Недостатком обоих способов является то, что содержание ванадия в этих сталях не более 0,05% и относительно высокое содержание серы и фосфора.
Известен способ выплавки стали в конвертере, ее внепечной обработки на установке "печь-ковш" и вакуумирование в циркуляционном вакууматоре, включающий заливку в конвертер углеродистого полупродукта, ввод шлакообразующих материалов, продувку расплава кислородом через фурму, выпуск металла в ковш с отсечкой шлака, ввод в ковш во время выпуска раскислителей и ванадиевого шлака, продувку расплава аргоном, доводку стали по химическому составу и температуре на установке "печь-ковш" путем ввода шлакообразующих материалов, ферросплавов и алюминия, нагрева расплава электрическими дугами и продувкой аргоном в течение всего времени обработки, вакуумирование стали в циркуляционном вакууматоре [3, 4].
Недостатком этого способа является невозможность глубокой деформации и десульфурации стали. Для получения концентраций ванадия в стали 0,08-0,16% в ковш при выпуске металла и в начале доводки на "печи-ковше" вводится 12-18 кг/т стали ванадиевого шлака, содержащего 16-24% V2O5, 15-18% SiO2, 25-35% Fеобщ. Для образования жидкоподвижного шлака с основностью более 3, необходимого для эффективной десульфурации, потребуется ввести большое количество извести и плавикового шпата, в результате чего объем шлака составит 8-10% от объема металла, а при ограниченном размере ковша невозможно проводить нормальную продувку расплава аргоном из-за выбросов шлака из ковша.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости, включающий заливку в конвертер углеродистого полупродукта, продувку его кислородом, выпуск металла в ковш с отсечкой шлака, присадку в ковш извести, ванадиевого шлака, раскислителей и ферросплавов, продувку расплава металла аргоном и доводку стали по химическому составу и температуре ("Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах". Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.КК-66-95, АОА "Нижнетагильский металлургический комбинат". - г. Н. Тагил, 1995, с. 27-68).
Недостатком этого способа является невозможность глубокой дефосфорации и десульфурации стали.
Поставлена задача: создать способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости, содержащей 0,08-0,16% ванадия, не более 0,01% фосфора и не более 0,005% серы.
Поставленная задача достигается тем, что, по изобретению, продувку углеродистого полупродукта кислородом проводят в конвертере в две стадии с промежуточным скачиванием шлака и наводкой нового шлака с основностью не менее 3-х, при этом в ковш вводят ванадиевый шлак в количестве 4-6 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1:1, после чего передают ковш с металлом на установку печь-ковш, вводят шлакообразующие материалы и разжижающий материал, присаживают в качестве раскислителя алюминий, затем вводят ванадиевый шлак в количестве 8-12 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1:0,8 соответственно и ферросплавы в количестве, необходимом для восстановления ванадия и корректировки химического состава стали, после чего проводят вакуумирование стали в циркуляционном вакууматоре, при этом расплав во время вакуумирования обрабатывают алюминиевой и порошковой силикокальциевой проволокой. В качестве разжижающего материала на установке "печь-ковш" вводят известково-глиноземистый шлак в количестве 4-7 кг/т стали для наведения жидкоподвижного шлака с основностью более 2-х.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и способа-прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что он гарантирует получение стали с содержанием ванадия 0,08-0,16%, минимальное содержание примесей, в том числе фосфора - не более 0,01%, серы - не более 0,005%, при условии применения для микролегирования стали ванадиевого шлака.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении, по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемые параметры установлены экспериментальным путем. Найденное техническое решение применимо для выплавки низкоуглеродистых сталей с содержанием ванадия 0,08-0,16% и низким содержанием фосфора и серы.
Дополнительное легирование ванадием способствовало повышению хладостойкости стали только в том случае, когда проявлялся его микролегирующий эффект, т. е. при содержании до 0,16%. При повышенном содержании ванадия первичные карбиды располагаются в междендритных участках, ухудшая хладостойкость стали.
Расход алюминия для раскисления стали ванадием ограничивается и определяется исходя из необходимости достижения необходимой степени раскисления металла.
Пример
Опытные плавки проводили на стали марки 09Г2Ф в 160-тонных конвертерах на Нижнетагильском металлургическом комбинате. В конвертер залили углеродистый полупродукт, загрузили шлакообразующие материалы, затем проводили продувку кислородом. После истечения 30-40% времени продувки произвели повалку конвертера и спустили шлак, после чего опять загрузили шлакообразующие материалы для наводки шлака с основностью более 3-х и заканчивали продувку кислородом.
Опытные плавки проводили на стали марки 09Г2Ф в 160-тонных конвертерах на Нижнетагильском металлургическом комбинате. В конвертер залили углеродистый полупродукт, загрузили шлакообразующие материалы, затем проводили продувку кислородом. После истечения 30-40% времени продувки произвели повалку конвертера и спустили шлак, после чего опять загрузили шлакообразующие материалы для наводки шлака с основностью более 3-х и заканчивали продувку кислородом.
Во время выпуска металла в ковш одновременно производили присадку ванадиевого шлака в количестве 4-6 кг/т стали и такое же количество извести, а также силикомарганец. После продувки металла аргоном ковш с металлом передавался на установку "печь-ковш", где после подогрева расплава электрическими дугами и перемешивания аргоном, вводили шлакообразующие материалы и разжижающий материал - вводили известково-глиноземистый шлак в количестве 4-7 кг/т стали и 2-3,5 кг/т извести при их соотношении 1:0,5 для наведения жидкоподвижного шлака с основностью более 2-х. Следом присаживали алюминий, расход которого для раскисления стали ограничивался и определялся исходя из необходимости достижения необходимой степени раскисления металла.
Затем после истечения 40-70% времени доводки вводили ванадиевый шлак в количестве 8-12 кг/т стали и известь в количестве 6,5-9,5 кг/т стали при их соотношении 1: 0,8, а также ферротитан и ферросилиций в количестве, необходимом для восстановления ванадия и корректировки химического состава стали, после чего проводили вакуумирование стали в циркуляционном вакууматоре. Во время вакуумирования расплав обрабатывали алюминиевой и порошковой силикокальциевой проволокой. Затем готовую сталь разлили на слябовой МНЛЗ, а заготовки передали в цех прокатки широкополочных балок, где проводили контролируемую прокатку листа толщиной 32 мм.
Плавки по способу-прототипу проводили следующим образом. В конвертер залили углеродистый полупродукт, загрузили шлакообразующие материалы, после продувки кислородом металл выпустили в ковш вместе с частью шлака, поскольку его не полностью удалось отсечь. В ковш ввели ванадиевый шлак в количестве 12,0 кг/т стали, а также силикомарганец и ферромарганец. На "печи-ковше", после нагрева и перемешивания расплава, ввели порционно известь в количестве 17,0 кг/т стали, плавиковый шпат в количестве 4,5 кг/т, а затем - силикокальций, ферросилиций, ферротитан и алюминий. Жидкую сталь провакуумировали на циркуляционном вакууматоре и разлили на МНЛЗ. В ЦПШБ провели контролируемую прокатку заготовок на лист толщиной 32 мм.
В таблицах 1-4 представлены технологические параметры опытных и сравнительных плавок, химический состав металла и шлаков, механические свойства листов. Данные таблицы показывают, что выплавка стали по предлагаемому способу обеспечивает получение концентрации ванадия 0,08-0,16%, фосфора - не более 0,01%, серы - не более 0,005%, а механические свойства толстого листа соответствуют требованиям стандарта для стали Х70.
При проведении хорошей отсечки шлака, во время выпуска металла в ковш можно будет добиться еще более низкого содержания фосфора в стали.
Высокий комплекс физико-механических и служебных свойств этих сталей достигается за счет микролегирования металла ванадием, использования обессеренного чугуна, глубокого рафинирования металла шлакообразующими смесями во время выпуска плавки и во время доводки на "печи-ковше", обработки алюминиевой и порошковой проволокой во время вакуумирования на циркуляционном вакууматоре.
Стали с ванадием обладают хорошей свариваемостью, поэтому их можно успешно использовать для ответственных сварных конструкций в строительстве и машиностроении, в том числе и в северном исполнении.
Введение ванадия в горячекатанную низкоуглеродистую сталь способствует повышению (в сравнении со способом-прототипом) предела текучести на 6,5-10,4%, временного сопротивления разрыву на 11,2-15,0%, а также снижению относительного удлинения на 1-2%.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет получать качественную ванадийсодержащую сталь повышенной прочности и хладостойкости.
Источники информации
1. Способ раскисления, модифицирования и микролегирования ванадием стали. Патент 2120477, С 21 С 7/06, 30.09.1997 г. Бюллетень 29, 20.10.1998 г.
1. Способ раскисления, модифицирования и микролегирования ванадием стали. Патент 2120477, С 21 С 7/06, 30.09.1997 г. Бюллетень 29, 20.10.1998 г.
2. Способ раскисления и легирования ванадийсодержащей стали. Патент РФ 2064589, С 21 С 7/06, 04.12.1995. Бюллетень 21, 27.07.1996 г.
3. Технологическая инструкция ТИ-102-ст.кк-66-95 "Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах". ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат", 1995 г.
4. Технологическая конструкция ТИ-102-ст.кк-318-97 "Внепечная обработка стали на установке "печь-ковш" и вакуумирование в циркуляционном вакууматоре". ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат", 1997 г.
Claims (2)
1. Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости, включающий заливку в конвертер углеродистого полупродукта, продувку его кислородом, выпуск металла в ковш с отсечкой шлака, присадку в ковш извести, ванадиевого шлака, раскислителей и ферросплавов, продувку расплава металла аргоном и доводку стали по химическому составу и температуре, отличающийся тем, что продувку кислородом углеродистого полупродукта в конвертере проводят в две стадии с промежуточным скачиванием шлака и наводкой нового шлака с основностью не менее 3-х, при этом в ковш вводят ванадиевый шлак в количестве 4-6 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1: 1, после чего передают ковш с металлом на установку печь-ковш, вводят шлакообразующие материалы и разжижающий материал, присаживают в качестве раскислителя алюминий, затем вводят ванадиевый шлак в количестве 8-12 кг/т стали совместно с известью при их соотношении 1: 0,8, соответственно и ферросплавы в количестве, необходимом для восстановления ванадия и корректировки химического состава стали, после чего проводят вакуумирование стали в циркуляционном вакууматоре, при этом расплав во время вакуумирования обрабатывают алюминиевой и порошковой силикокальциевой проволокой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве разжижающего материала на установке печь-ковш вводят известково-глиноземистый шлак в количестве 4-7 кг/т стали для наведения жидкоподвижного шлака с основностью более 2-х.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120818A RU2186125C2 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120818A RU2186125C2 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2186125C2 true RU2186125C2 (ru) | 2002-07-27 |
RU2000120818A RU2000120818A (ru) | 2002-08-10 |
Family
ID=20238844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000120818A RU2186125C2 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186125C2 (ru) |
-
2000
- 2000-08-02 RU RU2000120818A patent/RU2186125C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.КК.-66-95. ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат". - Н. Тагил, 1995, с. 27-68. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108193136B (zh) | 一种40Cr热轧圆钢及其生产方法 | |
RU2476604C2 (ru) | Способ получения расплава стали с содержанием марганца до 30% | |
CN108588326B (zh) | 一种含钒铁水冶炼高强焊丝钢er80-g的方法 | |
CN112708720B (zh) | 一种提高低碳低硅含铌钢铌收得率的冶炼方法 | |
CN112626302B (zh) | 一种高洁净度微合金化高强钢的冶炼方法 | |
CN100371480C (zh) | 用含钒生铁或海绵铁直接熔炼钒合金钢或钒钛合金钢的方法 | |
US4772317A (en) | High alloy steel making | |
CN103225009A (zh) | 高洁净度钢的熔炼方法 | |
RU2186125C2 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой ванадийсодержащей стали повышенной прочности и хладостойкости | |
US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
CN105886939A (zh) | 一种挖掘机回转支承用钢及其生产工艺 | |
CN111926137A (zh) | 一种采用高磷高砷高硫铁水生产船板的制备方法 | |
RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2136764C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере | |
RU2064509C1 (ru) | Способ раскисления и легирования ванадийсодержащей стали | |
KR100267271B1 (ko) | 자동차 외판재용 극저탄소의 고청정강 제조방법 | |
US3262772A (en) | Process for the production of alloy steels | |
RU2104311C1 (ru) | Способ легирования стали марганцем | |
RU2186856C1 (ru) | Композиционная шихта для выплавки легированных сталей | |
RU2058994C1 (ru) | Способ получения микролегированной ванадием полуспокойной стали | |
US4065297A (en) | Process for dephosphorizing molten pig iron | |
RU2140458C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна | |
RU2091494C1 (ru) | Способ выплавки легированной хромом и никелем стали | |
RU2179586C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
US772164A (en) | Process of dechromizing iron. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130803 |