RU2219248C1 - Method of production of bearing steel - Google Patents
Method of production of bearing steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219248C1 RU2219248C1 RU2002112779A RU2002112779A RU2219248C1 RU 2219248 C1 RU2219248 C1 RU 2219248C1 RU 2002112779 A RU2002112779 A RU 2002112779A RU 2002112779 A RU2002112779 A RU 2002112779A RU 2219248 C1 RU2219248 C1 RU 2219248C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- ladle
- bearing steel
- consumption
- flow rate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке, выпуску в ковш и внепечной обработке шарикоподшипниковой стали. The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly to smelting, production in a ladle and after-furnace treatment of ball-bearing steel.
Наиболее близким по технической сущности является способ производства шарикоподшипниковой стали, включающий выплавку полупродукта. в дуговой сталеплавильной печи, выпуск расплава в ковш, подачу в ковш легирующих материалов и раскислителей, доводку расплава до необходимого химического состава, вакуумирование расплава в ковше. При этом производят перемешивание расплава в ковше при помощи электромагнитного перемешивания (см. ж-л Сталь, 1, 1969 г., с.30-32). The closest in technical essence is the method of production of ball-bearing steel, including the smelting of the intermediate. in an arc steel-smelting furnace, the release of the melt into the ladle, the supply of alloying materials and deoxidizing agents to the ladle, the melt refinement to the required chemical composition, the melt evacuation in the ladle. In this case, the melt is mixed in the ladle by means of electromagnetic stirring (see railway steel, 1, 1969, p.30-32).
Недостатком известного способа является повышенное содержание неметаллических включений в производимой шарикоподшипниковой стали. Это объясняется тем, что перед вакуумированием и в процессе вакуумирования не достигается содержания кислорода в стали, обеспечивающее минимальное образование включений при введении сильных раскислителей в виде кремния и алюминия. Кроме того, введение алюминия осуществляется в процессе его присадки на шлак, что приводит к повышению балла глобулярных включений за счет локального восстановления кальция алюминием и образования алюминатов кальция. The disadvantage of this method is the high content of non-metallic inclusions in the manufactured ball-bearing steel. This is because before the evacuation and during the evacuation process, the oxygen content in the steel is not achieved, which ensures the minimum formation of inclusions when strong deoxidizers are introduced in the form of silicon and aluminum. In addition, the introduction of aluminum is carried out in the process of its addition to slag, which leads to an increase in the score of globular inclusions due to local reduction of calcium by aluminum and the formation of calcium aluminates.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в снижении содержания в подшипниковой стали неметаллических включений и в регламентации фазового состава оксидов, сульфидов и глобулей. The technical effect when using the invention is to reduce the content of non-metallic inclusions in bearing steel and to regulate the phase composition of oxides, sulfides and globules.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ производства шарикоподшипниковой стали включает выплавку в сталеплавильном агрегате полупродукта, выпуск расплава в ковш, подачу в ковш легирующих материалов и раскислителей, доводку расплава до необходимого химического состава, вакуумирование расплава в ковше, а также перемешивание расплава в ковше. The indicated technical effect is achieved by the fact that the method of producing ball-bearing steel involves the smelting of an intermediate product in the steelmaking unit, the release of the melt into the ladle, the supply of alloying materials and deoxidizing agents to the ladle, the melt refinement to the required chemical composition, the melt evacuation in the ladle, and the melt is mixed in the ladle.
В процессе выпуска полупродукта с температурой в пределах 1620-1660oС в ковш подают феррохром с расходом 1,8-2,1 кг/т расплава и ферромарганец с расходом 0,28-0,35 кг/т расплава, на образовавшийся шлак в ковше подают раскислитель в виде карбида кремния с расходом 0,1-0,3 кг/т расплава, нагревают расплав до температуры 1590-1620oС в печи-ковше, вакуумируют расплав в ковше при остаточном давлении не более 0,5 мм рт.ст. в течение 20-30 мин, присаживают в ковш ферросилиций с содержанием кремния в пределах 45-75 мас.% с расходом 3,3-5,5 кг/т расплава, легируют расплав алюминием посредством подачи в ковш алюминиевой проволоки с расходом 0,25-0,35 кг/т расплава и подвергают повторному вакуумированию расплав в ковше при остаточном давлении не более 0,5 мм рт.ст. в течение 10-20 мин.In the process of production of the intermediate product with a temperature in the range of 1620-1660 o C, ferrochrome is fed into the ladle with a flow rate of 1.8-2.1 kg / t of melt and ferromanganese with a flow rate of 0.28-0.35 kg / t of melt, into the resulting slag in a deoxidizer in the form of silicon carbide with a flow rate of 0.1-0.3 kg / t of melt is fed to the ladle, the melt is heated to a temperature of 1590-1620 o C in the ladle furnace, the melt is vacuumized in the ladle at a residual pressure of not more than 0.5 mm Hg. Art. for 20-30 minutes, sit in a ladle of ferrosilicon with a silicon content in the range of 45-75 wt.% with a flow rate of 3.3-5.5 kg / t of melt, alloy the melt with aluminum by feeding an aluminum wire into the bucket with a flow rate of 0.25 -0.35 kg / t of melt and is subjected to repeated evacuation of the melt in the ladle at a residual pressure of not more than 0.5 mm Hg within 10-20 minutes
Снижение содержания в подшипниковой стали неметаллических включений и регламентация фазового состава оксидов, сульфидов, глобулей не более 1,5 баллов в кругах 8-60 мм при содержании кислорода в стали ≤0,0015 мас.% будет происходить вследствие введения кремния и алюминия при концентрации кислорода после вакуумирования менее 0,0015%, а также присадки алюминиевой проволоки. В этих условиях сводится до минимума возможность восстановления кальция из шлака и образование глобулярных алюмокальциевых включений. The decrease in the content of non-metallic inclusions in bearing steel and the regulation of the phase composition of oxides, sulfides, globules no more than 1.5 points in circles of 8-60 mm with an oxygen content of steel ≤0.0015 wt.% Will occur due to the introduction of silicon and aluminum at an oxygen concentration after evacuation less than 0.0015%, as well as additives of aluminum wire. Under these conditions, the possibility of reducing calcium from slag and the formation of globular calcium-aluminum inclusions is minimized.
Диапазон значений температуры полупродукта при его выпуске из сталеплавильного агрегата в пределах 1620-1660oС объясняется физико-химическими закономерностями выплавки шарикоподшипниковой стали. При меньших значениях будет происходить увеличение времени последующей обработки расплава, а также будет повышаться содержание водорода в расплаве. При больших значениях будет повышаться перегрев футеровки сталеплавильного агрегата сверх допустимых значений, а также будет повышаться содержание водорода в расплаве.The range of temperatures of the intermediate when it is released from the steelmaking unit in the range of 1620-1660 o C is explained by the physico-chemical laws of smelting ball-bearing steel. At lower values, the time for subsequent processing of the melt will increase, and the hydrogen content in the melt will also increase. At large values, the overheating of the lining of the steelmaking unit will increase above the permissible values, and the hydrogen content in the melt will also increase.
Диапазон значений расходов феррохрома и ферромарганца в пределах 1,8-2,1 и 0,28-0,35 кг/т расплава соответственно объясняется необходимостью достижения нужного химосостава производимой шарикоподшипниковой стали. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимый химический состав обрабатываемой стали. The range of flow rates of ferrochrome and ferromanganese in the range of 1.8-2.1 and 0.28-0.35 kg / t of melt, respectively, is explained by the need to achieve the desired chemical composition of the produced ball-bearing steel. At lower and higher values, the necessary chemical composition of the processed steel will not be provided.
Диапазон значений расхода карбида кремния в пределах 0,1-0,3 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями раскисления образующегося в ковше шлака. При меньших значениях будет происходить повышение окисленности шлака сверх допустимых значений. При больших значениях будет происходить повышение содержания кремния в расплаве сверх допустимых значений. При этом будет снижаться эффективность последующего вакуумного раскисления углеродом и повышение содержания в расплаве неметаллических включений сверх допустимых значений. The range of flow rates of silicon carbide in the range of 0.1-0.3 kg / t of melt is explained by the physicochemical laws of deoxidation of the slag formed in the ladle. At lower values, there will be an increase in the oxidation of slag in excess of the permissible values. At large values, there will be an increase in the silicon content in the melt in excess of the permissible values. In this case, the efficiency of the subsequent vacuum deoxidation by carbon and an increase in the content of non-metallic inclusions in the melt in excess of the permissible values will decrease.
Диапазон нагрева расплава в печи-ковше до температуры в пределах 1590-1620oС объясняется физико-химическими закономерностями внепечной обработки шарикоподшипниковой стали. При меньших значениях не будет происходить нагрев расплава до необходимой температуры. При больших значениях будет происходить перегрев футеровки сталеплавильного агрегата сверх допустимых значений и выход ее из строя.The range of heating of the melt in the ladle furnace to a temperature in the range of 1590-1620 o C is explained by the physicochemical laws of the out-of-furnace treatment of ball-bearing steel. At lower values, the melt will not heat up to the required temperature. At high values, the lining of the steelmaking unit will overheat above the permissible values and its failure.
Диапазон значений времени вакуумирования расплава в течение 20-30 мин объясняется физико-химическими акономерностями углеродного раскисления расплава в ковше. При меньших значениях не будет происходить необходимого углеродного раскисления расплава. При больших значениях необходим перегрев расплава перед вакуумированием сверх допустимых значений. The range of values of the melt evacuation time for 20-30 min is explained by the physicochemical laws of carbon deoxidation of the melt in the ladle. At lower values, the necessary carbon deoxidation of the melt will not occur. At large values, it is necessary to overheat the melt before evacuation in excess of permissible values.
Диапазон значений расхода ферросилиция с содержанием кремния 45-75 мас.% в пределах 3,3-5,5 кг/т расплава объясняется необходимостью достижения необходимого химического состава производимой шарикоподшипниковой стали. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимый химический состав стали. The range of flow rates of ferrosilicon with a silicon content of 45-75 wt.% In the range of 3.3-5.5 kg / t of melt is explained by the need to achieve the necessary chemical composition of the manufactured ball-bearing steel. At lower and higher values, the necessary chemical composition of the steel will not be provided.
Диапазон расхода алюминиевой проволоки в пределах 0,25-0,35 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями раскисления обрабатываемой стали. При меньших значениях возрастает количество оксидных включений в стали сверх допустимых значений. При больших значениях возрастает количество глобулярных включений сверх допустимых значений. The range of flow rate of aluminum wire in the range of 0.25-0.35 kg / t of melt is explained by the physicochemical laws of deoxidation of the treated steel. At lower values, the number of oxide inclusions in the steel increases beyond the permissible values. For large values, the number of globular inclusions increases beyond the permissible values.
Диапазон значений времени повторного вакуумирования расплава в ковше в пределах 10-20 мин объясняется физико-химическими закономерностями производства шарикоподшипниковой стали. При меньших значениях не будет происходить удаление неметаллических включений из стали в шлак в необходимых пределах. При больших значениях необходим перегрев стали перед вакуумированием. The range of re-evacuation times of the melt in the ladle within 10–20 min is explained by the physicochemical laws of ball-bearing steel production. At lower values, non-metallic inclusions from steel to slag will not be removed to the required extent. At high values, overheating of the steel is necessary before evacuation.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.
Способ производства шарикоподшипниковой стали осуществляют следующим образом. A method of manufacturing ball bearing steel is as follows.
Пример. При производстве шарикоподшипниковой стали марки. ШХ-15 со следующим химическим составом, мас.%: С=0,95-1,05; Si=0,17-0,37; Мп=0,20-0,40; Cr=1,3-1,65; Р=0,027; S=0,020 выплавляют в дуговой сталеплавильной печи полупродукт следующего химического состава, мас.%: C=0,50-0,80; Cr=0,10-0,30; Мп=0,08-0,20. Example. By production of ball bearing steel of brand. ШХ-15 with the following chemical composition, wt.%: C = 0.95-1.05; Si = 0.17-0.37; Mn = 0.20-0.40; Cr = 1.3-1.65; P = 0.027; S = 0,020 smelted in an arc steelmaking intermediate product of the following chemical composition, wt.%: C = 0.50-0.80; Cr = 0.10-0.30; Mn = 0.08-0.20.
В процессе выпуска полупродукта с температурой 1620-1660oC в ковш подают феррохром с расходом 1,8-2,1 кг/т расплава и ферромарганец с расходом 0,28-0,35 кг/т расплава, на образовавшийся шлак подают раскислитель в виде карбида кремния с расходом в пределах 0,1-0,3 кг/т расплава. Далее сплав нагревают до температуры 1590-1620oС в печи-ковше с одновременным перемешиванием в нем, после чего вакуумируют расплав в ковше при остаточном давлении не более 0,5 мм рт.ст. в течение 20-30 мин. Затем в ковш присаживают ферросилиций с содержанием кремния в пределах 45-75 мас.% с расходом 3,3-5,5 кг/т расплава, легируют расплав алюминием посредством подачи в ковш алюминиевой проволоки с расходом 0,25-0,35 кг/т расплава. Расплав в ковше подвергают повторному вакуумированию в ковше при остаточном давлении не более 0,5 мм рт.ст. в течение 10-20 мин.In the process of production of the intermediate product with a temperature of 1620-1660 o C, ferrochrome is fed into the ladle with a flow rate of 1.8-2.1 kg / t of melt and ferromanganese with a flow rate of 0.28-0.35 kg / t of melt, a deoxidant is fed to the resulting slag in the form of silicon carbide with a flow rate in the range of 0.1-0.3 kg / t of melt. Next, the alloy is heated to a temperature of 1590-1620 o C in a ladle furnace with simultaneous stirring in it, after which the melt is vacuumized in the ladle at a residual pressure of not more than 0.5 mm Hg. within 20-30 minutes Then ferrosilicon with a silicon content in the range of 45-75 wt.% With a flow rate of 3.3-5.5 kg / t of melt is planted in the ladle, the melt is alloyed with aluminum by feeding aluminum wire with a flow rate of 0.25-0.35 kg / t melt. The melt in the ladle is subjected to repeated evacuation in the ladle at a residual pressure of not more than 0.5 mm Hg. within 10-20 minutes
В таблице приведены примеры осуществления способа производства шарикоподшипниковой стали с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the implementation of the method of production of ball-bearing steel with various technological parameters.
В 1-м и 5-м примерах вследствие несоблюдения заявляемых технологических параметров процесса производства шарикоподшипниковой стали не обеспечивается необходимое снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, а также уменьшение балла оксидов, сульфидов и глобулей. In the 1st and 5th examples, due to non-compliance with the claimed technological parameters of the ball-bearing steel production process, the necessary reduction in steel contamination by non-metallic inclusions, as well as a decrease in the score of oxides, sulfides and globules, are not provided.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения заявляемых технологических параметров обеспечивается снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, а также снижение балла оксидов, сульфидов и глобулей. In the optimal examples 2-4, due to the observance of the claimed technological parameters, a reduction in the contamination of steel by non-metallic inclusions is provided, as well as a decrease in the score of oxides, sulfides and globules.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112779A RU2219248C1 (en) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Method of production of bearing steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112779A RU2219248C1 (en) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Method of production of bearing steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002112779A RU2002112779A (en) | 2003-12-10 |
| RU2219248C1 true RU2219248C1 (en) | 2003-12-20 |
Family
ID=32066466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002112779A RU2219248C1 (en) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Method of production of bearing steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2219248C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112410650A (en) * | 2020-10-30 | 2021-02-26 | 建龙北满特殊钢有限责任公司 | Control method for improving low-power quality and segregation index of high-carbon chromium bearing steel |
-
2002
- 2002-05-15 RU RU2002112779A patent/RU2219248C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сталь, №1, 1969, с.30-32. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112410650A (en) * | 2020-10-30 | 2021-02-26 | 建龙北满特殊钢有限责任公司 | Control method for improving low-power quality and segregation index of high-carbon chromium bearing steel |
| CN112410650B (en) * | 2020-10-30 | 2022-01-28 | 建龙北满特殊钢有限责任公司 | Control method for improving low-power quality and segregation index of high-carbon chromium bearing steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5092245B2 (en) | Denitrification method for molten steel | |
| JP5910579B2 (en) | Melting method of ultra-low nitrogen pure iron | |
| CN110607413A (en) | Smelting method of low-cost high-nitrogen steel | |
| CN110747395A (en) | Industrial ultra-pure iron and production method thereof | |
| EP1752546B1 (en) | The method of making high-purity steels | |
| CN110257590B (en) | Method for refining inclusions in high-cleanliness rare earth electroslag steel | |
| CN112877587A (en) | Method for smelting high-manganese TWIP steel by adopting electric arc furnace and ladle refining furnace | |
| JP2002161308A (en) | Production method for high strength, high fatigue resistant steel for use in structural application | |
| RU2219248C1 (en) | Method of production of bearing steel | |
| JP5205799B2 (en) | Method for melting Cr-containing low alloy steel | |
| JP7126103B2 (en) | Melting method of high manganese steel | |
| JP3752801B2 (en) | Method for melting ultra-low carbon and ultra-low nitrogen stainless steel | |
| JPH07188831A (en) | Method and equipment for manufacturing stainless steel | |
| US5085691A (en) | Method of producing general-purpose steel | |
| RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
| CN108823355A (en) | A method of improving the v n micro alloying nitrogen in steel rate of recovery | |
| JPH04318118A (en) | Production of steel with extremely low carbon and extremely low sulfur | |
| JPH0488114A (en) | Method for producing high manganese steel | |
| RU2233339C1 (en) | Method of making steel | |
| CN114807778B (en) | Spring steel and preparation process thereof | |
| US2049091A (en) | Manufacture of metallic alloys | |
| SU985062A1 (en) | Method of melting stainless steel | |
| SU1002370A1 (en) | Method for refining stainless steel | |
| SU1092189A1 (en) | Method for making stainless steel | |
| RU2186856C1 (en) | Composite blend for smelting alloyed steels |