RU2201458C1 - Method of modification of steel - Google Patents
Method of modification of steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201458C1 RU2201458C1 RU2002114513/02A RU2002114513A RU2201458C1 RU 2201458 C1 RU2201458 C1 RU 2201458C1 RU 2002114513/02 A RU2002114513/02 A RU 2002114513/02A RU 2002114513 A RU2002114513 A RU 2002114513A RU 2201458 C1 RU2201458 C1 RU 2201458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- steel
- mixture
- magnesium
- calcium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при модифицировании стали с содержанием кремния до 0,01%. The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used to modify steel with a silicon content of up to 0.01%.
Известен способ обработки расплавленной раскисленной стали двухкомпонентным модификатором, состоящим из металлического кальция и силикокальция с получением стали с низким содержанием кремния (патент США 4555265, кл. С 21 С 7/02). Способ включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск в ковш раскисленной стали с содержанием кремния менее 0,005 мас.%, ввод в жидкую сталь проволоки, содержащей в сердцевине материал, имеющий, как минимум, два компонента, первый - гранулированный металлический кальций, второй - силикокальций, содержащий (мас.%): Са 25-35, Si 50-70, Fe и примеси 5-15. A known method of processing molten deoxidized steel with a two-component modifier, consisting of calcium metal and silicocalcium to obtain steel with a low silicon content (US patent 4555265, CL 21 C 7/02). The method includes smelting metal in a steelmaking unit, releasing deoxidized steel with a silicon content of less than 0.005 wt.% Into the ladle, introducing into the liquid steel a wire containing a core material with at least two components, the first is granular calcium metal, the second is silicocalcium containing (wt.%): Ca 25-35, Si 50-70, Fe and impurities 5-15.
Обработка стали известным способом с использованием кремнийсодержащих материалов приводит к образованию неметаллических включений неблагоприятной формы и состава, что не позволяет получать сталь с высокими механическими свойствами. Использование кальция недостаточно для связывания имеющейся в металле серы, что приводит к образования сульфидов марганца, которые могут содержать железо и концентрироваться в жидком металле в процессе кристаллизации. Эти сульфиды расположены в закристаллизовавшемся металле по границам дендритных кристаллов и первичных зерен, имеют неправильную вытянутую форму и служат концентраторами напряжений. Кроме того, глубокая десульфурация металла требует большого расхода кремнийсодержащего материала, но при этом существует опасность выхода за пределы марочного состава стали по содержанию кремния. Processing steel in a known manner using silicon-containing materials leads to the formation of non-metallic inclusions of unfavorable shape and composition, which does not allow to obtain steel with high mechanical properties. The use of calcium is insufficient to bind the sulfur present in the metal, which leads to the formation of manganese sulfides, which may contain iron and concentrate in the liquid metal during crystallization. These sulfides are located in crystallized metal along the boundaries of dendritic crystals and primary grains, have an irregular elongated shape and serve as stress concentrators. In addition, deep metal desulfurization requires a large consumption of silicon-containing material, but there is a danger of going beyond the grade of the steel in terms of silicon content.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ производства стали, в котором раскрыт способ модифицирования стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш, ввод в металл алюминия, кальция и магния и образование шлака на его поверхности (патент RU 2025500, МПК 7 С 21 С 7/00 30.12.1994). The closest analogue of the present invention is a method for the production of steel, which disclosed a method of modifying steel, including smelting metal in a steelmaking unit, releasing it into a ladle, introducing aluminum, calcium and magnesium into the metal and forming slag on its surface (patent RU 2025500, IPC 7 C 21 C 7/00 12/30/1994).
Общие признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками предлагаемого изобретения: выплавка металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в ковш и ввод в металл алюминия, кальция и магния. General features of the closest analogue that coincide with the essential features of the present invention: smelting of metal in a steelmaking unit, the release of metal into a ladle and the introduction of aluminum, calcium and magnesium into the metal.
Известный способ не обеспечивает достижение требуемого технического результата по следующим причинам. The known method does not achieve the required technical result for the following reasons.
Обработка нераскисленной стали кальцием, например в виде силикокальция, малоэффективна с точки зрения десульфурации металла и его модифицирования. Еще менее приемлемым материалом для обработки нераскисленного металла является магний - пары магния образуются при температуре 1040oС, а температура обрабатываемой стали 1550-1600oС. Это свойство элемента приводит к тому, что обработка высокотемпературного расплава сопровождается значительным пироэффектом, а из-за мгновенного образования пузырей газообразного магния и слияния их в газовые струи значительно ухудшаются кинетические условия обработки - снижается поверхность контакта расплава с магнием, что приводит к непроизводительному его расходу и резкому ухудшению технологических параметров процесса обработки. Неблагоприятный при высоких температурах пироэффект высокоактивных элементов - кальция и магния в известном способе несколько снижены добавками железного порошка. При этом имеет место незначительное снижение активности кальция, тогда как активность магния остается значительной, примерно, на порядок выше значений активности других элементов (кремния и кальция), что способствует преимущественному взаимодействию магния прежде всего с кислородом расплава, способствуя образованию его паров и пироээфекту. Таким образом, магний, входящий в состав смеси, использован как термическая добавка, ускоряющая скорость плавления железа для уменьшения активности кальция.The treatment of unoxidized steel with calcium, for example in the form of silicocalcium, is ineffective from the point of view of metal desulfurization and its modification. Magnesium is even less acceptable material for processing non-deoxidized metal - magnesium vapors are formed at a temperature of 1040 o С, and the temperature of the steel being treated is 1550-1600 o С. This property of the element leads to the fact that the processing of high-temperature melt is accompanied by a significant pyroelectric effect, and because of the instant the formation of gaseous magnesium bubbles and their fusion into gas jets, the kinetic processing conditions are significantly worsened - the contact surface of the melt with magnesium is reduced, which leads to unproductive of flow rate and a sharp deterioration in the processing of process parameters. Unfavorable at high temperatures, the pyroelectric effect of highly active elements - calcium and magnesium in the known method is somewhat reduced by the addition of iron powder. In this case, there is a slight decrease in the activity of calcium, while the activity of magnesium remains significant, about an order of magnitude higher than the activity values of other elements (silicon and calcium), which contributes to the predominant interaction of magnesium primarily with the oxygen of the melt, contributing to the formation of its vapor and pyroeffect. Thus, magnesium, which is part of the mixture, is used as a thermal additive, accelerating the melting rate of iron to reduce calcium activity.
Присутствие в составе рафинировочной смеси кремния приводит к росту его содержания в стали. При этом образующиеся кремнеземистые неметаллические включения вызывают образование сложных соединений SiO2 и Al2O3 неблагоприятной для их всплывания и удаления формы, что отражается на снижении показателей механических свойств.The presence of silicon in the refining mixture leads to an increase in its content in steel. Moreover, the resulting siliceous nonmetallic inclusions cause the formation of complex compounds of SiO 2 and Al 2 O 3, which are unfavorable for their emergence and shape removal, which is reflected in a decrease in the mechanical properties.
Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование способа модифицирования стали, обеспечивающего высокие механические свойства. Технический результат - формирование мелкодисперсных равномерно распределенных в объеме металла тугоплавких неметаллических включений. The task of the invention is to improve the method of modifying steel, providing high mechanical properties. EFFECT: formation of finely dispersed refractory nonmetallic inclusions uniformly distributed in the metal volume.
Поставленная задача решается тем, что в способе модифицирования стали, включающем выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш и ввод в металл алюминия, кальция и магния и образование слоя шлака на его поверхности, по изобретению металл выпускают в ковш в нераскисленном состоянии и продувают аргоном в две стадии, при этом на второй стадии металл продувают через погружную фурму, через которую в металл вводят смесь алюминия, кальция и магния, причем смесь начинают вводить под слой шлака и заканчивают на глубине 0,8-0,9 высоты металла от границы раздела шлак - металл, а расход аргона увеличивают пропорционально росту ферростатического давления металла. The problem is solved in that in a method of modifying steel, including smelting metal in a steelmaking unit, releasing it into a ladle and introducing aluminum, calcium and magnesium into the metal and forming a slag layer on its surface, according to the invention, the metal is discharged into the ladle in an unsweetened state and blown argon in two stages, while in the second stage the metal is blown through an immersion lance, through which a mixture of aluminum, calcium and magnesium is introduced into the metal, and the mixture is introduced under the slag layer and is completed at a depth of 0.8-0.9 m metal from the slag-metal interface, and the argon flow rate is increased in proportion to the increase in the ferrostatic pressure of the metal.
Целесообразно алюминий, кальций и магний в смеси вводить в соотношении (7,8-8,3):(0,8-1,2):(0,8-1,2). It is advisable to introduce aluminum, calcium and magnesium in the mixture in the ratio (7.8-8.3) :( 0.8-1.2) :( 0.8-1.2).
В предлагаемом способе реализуется новый механизм взаимодействия рафинировочной смеси с высокотемпературным расплавом. Наличие в составе смеси наряду с высокоактивными элементами - кальцием и магнием, элемента, обладающего также высокой, хотя и меньшей, активностью - алюминия, делает возможным использование кальция и магния не только в качестве десульфураторов даже в неблагоприятных для десульфурации условиях - при обработке нераскисленного металла, но и модификаторов неметаллических включений, прежде всего таких как FeS и MnS, а также способствует глобуляризации Аl3O3, что приводит к повышению механических свойств проката.The proposed method implements a new mechanism for the interaction of the refining mixture with high-temperature melt. The presence in the composition of the mixture, along with highly active elements - calcium and magnesium, of an element with a high, albeit lower, activity - aluminum, makes it possible to use calcium and magnesium not only as desulfurizers even in conditions unfavorable for desulfurization - when processing non-deoxidized metal, but also modifiers of non-metallic inclusions, primarily such as FeS and MnS, and also contributes to the globularization of Al 3 O 3 , which leads to an increase in the mechanical properties of rolled products.
Выпуск нераскисленного металла в ковш обусловлен тем, что в состав смеси входят такие сильные раскислители металла, как алюминий, кальций и магний, присутствие которых обеспечивает глубокую степень раскисленности. The release of non-deoxidized metal into the ladle is due to the fact that the composition of the mixture includes such strong metal deoxidizers as aluminum, calcium and magnesium, the presence of which provides a deep degree of deoxidation.
Продувку металла аргоном в заявляемом способе предлагается проводить в две стадии. Продувка металла аргоном на первой стадии необходима для усреднения химического состава по высоте сталеразливочного ковша с частичным удалением из объема металла неметаллических включений со всплывающими пузырьками нейтрального газа. The purge of metal with argon in the present method is proposed to be carried out in two stages. A metal purge with argon in the first stage is necessary for averaging the chemical composition over the height of the steel pouring ladle with partial removal of non-metallic inclusions from the metal volume with pop-up neutral gas bubbles.
На второй стадии продувки металла аргоном в металл водят смесь, состоящую из кальция, алюминия и магния. Компоненты, входящие в смесь, позволяют эффективно проводить процессы раскисления стали, удаления серы, а также модифицирования неметаллических включений путем образования тугоплавких мелкодисперсных сульфидов кальция и магния, а также глобуляризированных алюминатов, что приводит к улучшению разливаемости стали, повышению механических свойств и поверхности готового проката. In the second stage of purging the metal with argon, a mixture of calcium, aluminum and magnesium is introduced into the metal. The components included in the mixture make it possible to effectively carry out the processes of steel deoxidation, sulfur removal, and also the modification of non-metallic inclusions by the formation of refractory finely dispersed sulfides of calcium and magnesium, as well as globularized aluminates, which leads to an improvement in the spillability of steel, an increase in the mechanical properties and surface of the finished product.
Ввод смеси предлагается начинать под слой шлака и заканчивать на глубине 0,8-0,9 высоты металла от границы раздела шлак - металл, изменяя расход аргона по высоте металла пропорционально ферростатическому давлению металла по мере опускания фурмы. При этом фурму можно оставлять в металле после проведения первой стадии продувки, достаточно снизить расход газа до значений, обеспечивающих транспортировку смеси и ввод ее в металл с закручиванием потока, устраняя при этом заметалливание фурмы. It is proposed to start the mixture introduction under the slag layer and end at a depth of 0.8-0.9 of the metal height from the slag-metal interface, changing the argon flow rate along the metal height in proportion to the ferrostatic pressure of the metal as the lance drops. At the same time, the lance can be left in the metal after the first stage of purging, it is enough to reduce the gas flow rate to values that ensure the transportation of the mixture and its introduction into the metal with a swirling flow, while eliminating the noticeability of the lance.
Благоприятная гидродинамика процесса обработки стали в ковше обеспечивается пропорциональным изменением интенсивности подачи газа, увеличивая его расход к моменту окончания обработки до рабочей величины, такой режим продувки позволяет поддерживать постоянной зону реакции компонентов смеси с растворенными в металле серой и кислородом, а также обеспечивает проведение модифицирования сульфидных включений и глобуляризации алюмосиликатов. Увеличение расхода аргона при движении фурмы в глубь металла обеспечивает преодоление феррастатического давления металла, а также позволяет эффективно удалять неметаллические включения, расположенные в нижних горизонтах металлической ванны. Favorable hydrodynamics of the steel processing in the ladle is ensured by a proportional change in the gas supply intensity, increasing its flow rate to the working value by the time the treatment is finished, this purge mode allows you to maintain a constant reaction zone of the mixture components with sulfur and oxygen dissolved in the metal, and also provides modification of sulfide inclusions and globularization of aluminosilicates. The increase in argon consumption when moving the lance deep into the metal overcomes the ferrastatic pressure of the metal, and also allows you to effectively remove non-metallic inclusions located in the lower horizons of the metal bath.
Ввод смеси начинают под слой шлака, что обеспечивает удаление серы и не нарушает при этом экранирования поверхности металла покровным шлаком. Ввод смеси выше границы раздела шлак - металл приводит к разрушению шлака, захвату частиц шлака циркуляционными потоками и загрязнению металла шлаковыми включениями. Кроме того, разрушение покровного шлака снижает его серопоглотительную способность, а также не способствует ассимиляции всплывающих из металла неметаллических включений. Ввод смеси ниже границы раздела шлак - металл приводит к получению высоких значений содержания серы и неметаллических включений, так как слой металла, примыкающий к границе со шлаком, обогащается серой и кислородом, которые снижают поверхностное натяжение границы раздела шлак - металл, ухудшая процесс ассимиляции неметаллических включений и поглощения шлаком серы. The introduction of the mixture begins under a layer of slag, which ensures the removal of sulfur and does not violate the shielding of the metal surface by coating slag. The introduction of the mixture above the slag-metal interface leads to the destruction of slag, the capture of slag particles by circulation flows and metal contamination by slag inclusions. In addition, the destruction of the coating slag reduces its sulfur absorption capacity, and also does not contribute to the assimilation of non-metallic inclusions emerging from the metal. Entering the mixture below the slag-metal interface results in high sulfur and non-metallic inclusions, since the metal layer adjacent to the slag is enriched in sulfur and oxygen, which reduce the surface tension of the slag-metal interface, impairing the process of assimilation of non-metallic inclusions and absorption by sulfur slag.
Ввод смеси заканчивают на глубине 0,8-0,9 высоты металла от границы раздела шлак - металл. Такая глубина ввода смеси позволяет образующимся потокам закручиваться в металле по полной траектории, когда зона реакции смеси с металлом становится максимальной. Это обеспечивает хорошую десульфурацию и модифицирование сульфидных неметаллических включений за счет постоянного подвода частиц смеси в зону реакции. Образующиеся в процессе обработки стали неметаллические включения выносятся в средние слои металлической ванны, что облегчает их дальнейшее всплывание к границе раздела шлак - металл. Кроме того, гидродинамика процесса обработки на глубине 0,8-0,9 высоты металла от границы раздела шлак - металл исключает образование так называемой "мертвой зоны" между концом фурмы и днищем ковша. Увеличение глубины обработки свыше 0,8-0,9 высоты металла от границы раздела шлак - металл приводит к нарушению благоприятной гидродинамики в ковше, поток частиц смеси и аргона разрушается при соприкосновении с днищем ковша и вдоль стен уносится в верхние горизонты металла. Эти потоки содержат большое количество непрореагировавших частиц смеси, а в обрабатываемом металле отмечается повышение содержания серы и неметаллических включений, что приводит к ухудшению механических свойств готовой стали. В составе обнаруженных при этом неметаллических включений имеются продукты разрушения футеровки ковша под воздействием струи аргона и высокореакционных компонентов смеси. The introduction of the mixture is completed at a depth of 0.8-0.9 of the height of the metal from the slag-metal interface. This depth of introduction of the mixture allows the resulting flows to swirl in the metal along the full path, when the reaction zone of the mixture with the metal becomes maximum. This ensures good desulfurization and modification of sulfide non-metallic inclusions due to the constant supply of mixture particles to the reaction zone. Non-metallic inclusions formed during the processing of steel are carried into the middle layers of the metal bath, which facilitates their further rise to the slag-metal interface. In addition, the hydrodynamics of the processing process at a depth of 0.8-0.9 of the metal height from the slag-metal interface excludes the formation of the so-called "dead zone" between the end of the lance and the bottom of the bucket. An increase in the working depth in excess of 0.8-0.9 of the metal height from the slag-metal interface leads to a violation of favorable hydrodynamics in the ladle, the flow of particles of the mixture and argon is destroyed when it contacts the bottom of the ladle and is carried along the walls to the upper horizons of the metal. These streams contain a large number of unreacted particles of the mixture, and in the processed metal there is an increase in the content of sulfur and non-metallic inclusions, which leads to a deterioration in the mechanical properties of the finished steel. The non-metallic inclusions found in this process contain products of the destruction of the lining of the bucket under the influence of an argon jet and highly reactive components of the mixture.
Кальций, являясь сильным десульфуратором и раскислителем, способствует очищению стали от оксидных и сульфидных включений. При этом образуются мелкие тугоплавкие глобулярные оксисульфидные включения, которые не являются сильными концентраторами напряжений. Кроме того, в твердой фазе кальций, располагаясь по границам зерен, вытесняет другие примеси в объеме зерна, тем самым очищая их границы. Calcium, being a strong desulfurizer and deoxidizer, helps to clean steel from oxide and sulfide inclusions. In this case, small refractory globular oxysulfide inclusions are formed, which are not strong stress concentrators. In addition, in the solid phase, calcium, located along the grain boundaries, displaces other impurities in the grain volume, thereby cleaning their boundaries.
Ввод алюминия в металл способствует образованию мелких силикатных включений и равномерному распределению их по объему металла. The introduction of aluminum into the metal promotes the formation of small silicate inclusions and their uniform distribution over the volume of the metal.
Оптимальное соотношение модифицирующих элементов кальция и магния в сочетании с сильным раскислителем алюминием обеспечивает комплексное раскисляющее и модифицирующее воздействие на сталь заданного состава. Связывая кислород и азот, алюминий обеспечивает высокое раскисление металла, а образование нитридов алюминия способствует измельчению структуры и повышению механических свойств. The optimum ratio of calcium and magnesium modifying elements in combination with a strong deoxidizing aluminum provides a comprehensive deoxidizing and modifying effect on steel of a given composition. Binding oxygen and nitrogen, aluminum provides high deoxidation of the metal, and the formation of aluminum nitrides contributes to the refinement of the structure and increase the mechanical properties.
Комплекс кальций-магний обеспечивает максимальное связывание серы, образуя тугоплавкие сульфидные и оксисульфидные фазы, хорошо удаляющиеся из металла. Имеющиеся в металле после затвердевания кальций- и магнийсодержащие неметаллические включения мелкодисперсны и имеют глобулярную форму, поскольку эти включения образуются в жидком металле до начала кристаллизации. Благоприятные по форме неметаллические включения равномерно располагаются в металлической матрице, улучшая механические свойства стали. The calcium-magnesium complex provides maximum sulfur binding, forming refractory sulfide and oxysulfide phases that are well removed from the metal. After hardening, calcium and magnesium-containing nonmetallic inclusions in the metal are finely dispersed and globular in shape, since these inclusions are formed in the liquid metal before crystallization begins. Non-metallic inclusions that are favorable in shape are evenly located in the metal matrix, improving the mechanical properties of steel.
Пример. Предлагаемый способ модифицирования стали был испытан на индукционной печи ИСТ-006 садкой 60 кг. Футеровка печи - основная. В качестве модели сталеразливочного ковша служил тигель индукционной печи при отключенном питании на индукторе. Example. The proposed method of steel modification was tested on an IST-006 induction furnace with a charge of 60 kg. The lining of the furnace is the main one. As a model of a steel-pouring ladle, the crucible of the induction furnace served with the power off at the inductor.
Состав выплавляемой стали соответствовал химическому составу стали марки 08Ю, мас. %: С 0,03-0,05; Mn 0,20-0,35; S≤0,025; Р≤0,02; Аl 0,02-0,07; Cr≤0,03; Ni и Сu≤0,06. The composition of the smelted steel corresponded to the chemical composition of steel grade 08Yu, wt. %: C 0.03-0.05; Mn 0.20-0.35; S≤0.025; P≤0.02; Al 0.02-0.07; Cr≤0.03; Ni and Cu≤0.06.
В качестве металлошихты использовали окисленный полупродукт кислородно-конвертерного производства следующего химического состава, мас. %: С 0,03-0,05; Mn 0,05-0,07; S 0,023-0,028; Р≤0,018. В качестве покровного шлака служил шлак, содержаший, маc. %: СаО 50; Аl2О3 в количестве 14 кг. Температуру металла контролировали термопарой погружения. Выплавленный металл после обработки разливали в слитки массой по 15 кг. Содержание серы в металле контролировали путем химического анализа отобранных проб стали до и после обработки.As the metal charge used oxidized intermediate oxygen-converter production of the following chemical composition, wt. %: C 0.03-0.05; Mn 0.05-0.07; S 0.023-0.028; P≤0.018. As slag served slag containing, by weight. %: CaO 50; Al 2 O 3 in an amount of 14 kg. The temperature of the metal was controlled by immersion thermocouple. The smelted metal after processing was poured into ingots weighing 15 kg. The sulfur content in the metal was controlled by chemical analysis of the selected steel samples before and after processing.
Смесь для обработки стали получали путем смешивания частиц алюминия, кальция и магния, измельченных до фракции 3-6 мм. Компоненты смеси смешивали в пропорции, обеспечивающей следующий состав смеси для обработки стали, вес.%: магний - 10, кальций - 10, алюминий - 80. Расход смеси на плавку составлял 1,5 кг/т стали. A mixture for processing steel was obtained by mixing particles of aluminum, calcium and magnesium, crushed to a fraction of 3-6 mm The components of the mixture were mixed in a proportion that ensured the following composition of the mixture for steel processing, wt.%: Magnesium - 10, calcium - 10, aluminum - 80. The consumption of the mixture for melting was 1.5 kg / t of steel.
Продувку металла аргоном проводили в две стадии путем вдувания его в объем металла через кварцевую трубку. The metal was purged with argon in two stages by blowing it into the bulk of the metal through a quartz tube.
Опытные плавки проводили по следующей технологии. После расплавления металлической части шихты и шлакообразующих и нагрева металла до температуры 1600oС печь отключали и проводили продувку стали аргоном в две стадии. На первой стадии продували металл аргоном в рабочем режиме в течение 3 мин. Затем кварцевую трубку заглубляли под слой шлака, расход аргона уменьшали до значений, не приводящих к разрушению шлакового покрова, и начинали ввод смеси. Постепенно, заглубляя кварцевую трубку от уровня 0,6 высоты металла от границы раздела шлак - металл до 0,8-0,9, проводили ввод смеси, изменяя интенсивность подачи аргона пропорционально скорости ввода фурмы. В конце подачи смеси расход аргона соответствовал рабочему режиму, после чего расход аргона снижали до минимума и извлекали фурму из печи. После окончания обработки проводили легирование металла до получения стали марки 08Ю. Технологические показатели плавок приведены в таблице ( 1-5).Experimental swimming trunks were carried out according to the following technology. After melting the metal part of the charge and slag-forming and heating the metal to a temperature of 1600 o With the furnace was turned off and the steel was purged with argon in two stages. At the first stage, the metal was purged with argon in the operating mode for 3 min. Then the quartz tube was buried under a slag layer, the argon consumption was reduced to values that did not lead to the destruction of the slag cover, and the mixture was introduced. Gradually, by deepening the quartz tube from a level of 0.6 of the metal height from the slag-metal interface to 0.8-0.9, the mixture was introduced, changing the argon supply intensity in proportion to the tuyere input rate. At the end of the mixture supply, the argon flow corresponded to the operating mode, after which the argon flow was reduced to a minimum and the lance was removed from the furnace. After processing, metal alloying was carried out to obtain steel grade 08Yu. Technological indicators of heats are given in table (1-5).
Поскольку характеристикой свойств стали, наиболее чувствительной к присутствию и количеству неметаллических включений, является ударная вязкость, то слитки всех плавок прокатывали на полосу толщиной 10 и шириной 70 мм. На поперечных образцах определяли ударную вязкость при температуре 20oС. Полученные результаты представлены в таблице.Since the characteristic of the properties of steel, the most sensitive to the presence and number of non-metallic inclusions, is toughness, the ingots of all the melts were rolled into a strip 10 mm thick and 70 mm wide. On transverse samples, impact strength was determined at a temperature of 20 o C. The results are presented in the table.
В качестве сравнительной была проведена плавка по технологии ближайшего аналога. Для этого 40 кг металла расплавляли в тигле индукционной печи, продували ванну кислородом, легировали путем присадки добавок электродного боя, ферромарганца, алюминия и выпускали металл в сталеразливочный ковш емкостью 25 кг. Затем отливали стальной слиток весом 12 кг в чугунную изложницу. Во время разливки, при наполнении изложницы на 1/4 ее высоты, с помощью кварцевой трубки в струе аргона вводили рафинировочную смесь, состоящую из порошка силикокальция марки СК-30, железной стружки и магния при соотношении компонентов 1: 1:1 в количестве 9 кг/т (т.е. 171 г). После окончания разливки обработку металла прекращали, а поверхность слитка засыпали утеплительной смесью на основе графита. После затвердевания металла в изложнице слиток извлекали и готовили образец для определения химического состава и ударной вязкости. Полученные результаты представлены в таблице ( 6). As a comparative, melting was carried out according to the technology of the closest analogue. To do this, 40 kg of metal was melted in the crucible of an induction furnace, the bath was purged with oxygen, alloyed with additives of electrode fight, ferromanganese, aluminum and metal was released into a 25 kg steel casting ladle. Then a steel ingot weighing 12 kg was cast into a cast iron mold. During casting, when the mold was filled to 1/4 of its height, using a quartz tube in an argon stream, a refining mixture was introduced, consisting of SK-30 grade silicocalcium powder, iron shavings and magnesium with a component ratio of 1: 1: 1 in the amount of 9 kg / t (i.e. 171 g). After the end of casting, the metal processing was stopped, and the surface of the ingot was covered with a warming mixture based on graphite. After solidification of the metal in the mold, the ingot was removed and a sample was prepared to determine the chemical composition and impact strength. The results obtained are presented in table (6).
Как видно из таблицы, лучшие показатели по степени десульфурации и уровню механических свойств получены на плавках 2-4, проведенных при соблюдении заявляемых пределов. As can be seen from the table, the best indicators for the degree of desulfurization and the level of mechanical properties were obtained on swimming trunks 2-4, conducted subject to the declared limits.
Снижение глубины ввода смеси в металл в момент начала и конца обработки на плавке 1 привело к разрушению поверхности шлакового расплава и снижению его серопоглотительной способности, в результате чего степень десульфурации снизилась до 50%. В конце продувки между фурмой и днищем ковша образовалась зона, в которой перемешивания металла не происходило. Низкая степень удаления неметаллических включений в этой зоне отразилась в дальнейшем на ухудшении механических свойств полученной стали. A decrease in the depth of introduction of the mixture into the metal at the beginning and end of processing on
Завышенная глубина ввода смеси на отметках начала и конца обработки стали (плавка 5) приводит к снижению степени десульфурации металла в связи с нарушением гидродинамических условий процесса. При контакте фурмы с днищем ковша произошло его вымывание и загрязнение металла неметаллческими включениями. При проведении обработки металла в ковше, материал футеровки которого содержит SiO2, при таком режиме обработки будет происходить насыщение металла кремнием, вымываемым из футеровки ковша.The inflated depth of the mixture at the start and end marks of steel processing (smelting 5) leads to a decrease in the degree of metal desulfurization due to the violation of the hydrodynamic conditions of the process. Upon contact of the lance with the bottom of the bucket, it was washed out and the metal was contaminated with non-metallic inclusions. When processing metal in a bucket, the lining material of which contains SiO 2 , in this treatment mode, the metal will be saturated with silicon, washed out of the lining of the bucket.
Плавка 6 проведена по технологии ближайшего аналога и характеризуется низкими показателями степени десульфурации и уровня механических свойств. Это связано с тем, что для более глубокой десульфурации необходимо повысить расход рафинирующей проволоки, но при этом входящий в ее состав в виде силикокальция кремний растворяется в металле за пределами марочного состава стали. Кроме того, содержание кремния в металле в процессе обработки возросло до 0,17%, что превышает требования ГОСТ для стали 08Ю.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114513/02A RU2201458C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Method of modification of steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114513/02A RU2201458C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Method of modification of steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2201458C1 true RU2201458C1 (en) | 2003-03-27 |
Family
ID=20255763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114513/02A RU2201458C1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Method of modification of steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2201458C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454466C1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Steel and alloy modification method |
| RU2562848C1 (en) * | 2014-07-11 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of steel deoxidation in ladle |
-
2002
- 2002-06-04 RU RU2002114513/02A patent/RU2201458C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EP 0232042 A3, В1, 19.05.1987. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454466C1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Steel and alloy modification method |
| RU2562848C1 (en) * | 2014-07-11 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of steel deoxidation in ladle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
| RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2166550C2 (en) | Method of producing low-silicon steel | |
| Dutta et al. | Secondary steelmaking | |
| KR100900650B1 (en) | Calcium Cored Wire for Controlling Calcium Content in Molten Steel and Method for Controlling Calcium Content in Molten Steel Using the Wire | |
| RU2460807C1 (en) | Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece | |
| KR100336855B1 (en) | Flux wire for use in the manufacture of high purity aluminum deoxidized steel | |
| JPH03502361A (en) | Manufacturing method of general-purpose steel | |
| RU2101367C1 (en) | Method of production of pipe steel | |
| RU2816888C1 (en) | Method of producing steel with specified limit on sulphur content | |
| RU2713770C1 (en) | Method for production of steel with standardized content of sulfur | |
| RU2096491C1 (en) | Steel foundry process | |
| RU2202628C2 (en) | Method of deoxidation and alloying of steel | |
| RU2222607C1 (en) | Method of alloying steel | |
| RU2095429C1 (en) | Method of producing roller-bearing steel | |
| SU1049551A1 (en) | Method for smelting steel in converter | |
| SU926023A1 (en) | Method for metal treatment with inert gas | |
| SU981384A1 (en) | Method for refining structural and alloy steels | |
| KR100929178B1 (en) | Calcium input method in molten steel during steel manufacturing | |
| RU2044063C1 (en) | Method for making low-alloyed steel with niobium | |
| RU1777610C (en) | Method for desulfurization and alloying with titanium of corrosion-resistant steel | |
| RU2104311C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
| Rutskii et al. | The Impact of the Production Stages of Grade D Steel on its Contamination and the Chemical Composition of Nonmetallic Inclusions | |
| RU2222608C1 (en) | Method of making chromium-containing steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060406 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130605 |