RU2252264C1 - Method of production of reinforcing-bar steel - Google Patents

Method of production of reinforcing-bar steel Download PDF

Info

Publication number
RU2252264C1
RU2252264C1 RU2004106078/02A RU2004106078A RU2252264C1 RU 2252264 C1 RU2252264 C1 RU 2252264C1 RU 2004106078/02 A RU2004106078/02 A RU 2004106078/02A RU 2004106078 A RU2004106078 A RU 2004106078A RU 2252264 C1 RU2252264 C1 RU 2252264C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
aluminum
production
alloying
reinforcing
Prior art date
Application number
RU2004106078/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.И. Воробьев (RU)
Н.И. Воробьев
Д.А. Лившиц (RU)
Д.А. Лившиц
А.Л. Подкорытов (RU)
А.Л. Подкорытов
В.И. Антонов (RU)
В.И. Антонов
Д.В. Шабуров (RU)
Д.В. Шабуров
В.И. Абарин (RU)
В.И. Абарин
Г.А. Ефимов (RU)
Г.А. Ефимов
О.К. Токовой (RU)
О.К. Токовой
П.И. Павлюк (RU)
П.И. Павлюк
Original Assignee
ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ"
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 ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ" filed Critical ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ"
Priority to RU2004106078/02A priority Critical patent/RU2252264C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252264C1 publication Critical patent/RU2252264C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; methods of production of low-carbon and medium-carbon steel for reinforcement of the reinforced concrete constructions.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to metallurgy, in particular, to the methods of production of low-carbon and medium-carbon steel for reinforcement of the reinforced concrete constructions. The technical result is a reduction of a cost of aluminum used per a smelt and decreased costs of production of the reinforcing-bar steel at the expense of optimization of input of aluminum at deoxidation and alloying of the steels by aluminum just in the quantity necessary for prevention of their strain ageing. The method of production of the reinforcing-bar steels includes: smelting of the metal; its deoxidation and alloying by ferromanganese and ferrosilicon in a ladle, out-of-furnace metallothermy of steel, ladling of steel in ingots or by an installation of a continuous casting of ingots. After alloying by ferromanganese and ferrosilicon during the further out-of-furnace metallothermy of the steel conducted in the aggregate a furnace - a ladle enter aluminum. Contents of the residual aluminum in the steel adjust depending on the share of nitrogen so, that the contents of aluminum in 1.8-2.2 times exceeded the share of nitrogen. It is desirable to enter aluminum into the steel in the form of a wire or powder with a stream of a noble gas.
EFFECT: the invention ensures reduction of a cost of aluminum used per a smelt and decreased costs of production of the reinforcing-bar steel at the expense of optimization of input of aluminum at deoxidation and alloying of the steels by aluminum1.
2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии производства низко- и среднеуглеродистых марок стали для армирования железобетонных конструкций.The invention relates to metallurgy, in particular to a technology for the production of low- and medium-carbon steel grades for reinforcing reinforced concrete structures.

Известен способ производства стали в дуговой печи, включающий последовательный ряд операций, таких как расплавление шихты, продувку кислородом, удаление окислительного шлака, присадку на поверхность ванны ферросплавов для легирования стали, присадку шлакообразующих и раскисление рафинировочного шлака порошкообразными раскислителями (1).A known method for the production of steel in an arc furnace, including a series of operations, such as melting the mixture, purging with oxygen, removing oxidizing slag, adding ferroalloys to the bath surface to alloy steel, adding slag-forming agents and deoxidizing refining slag with powder deoxidizers (1).

Недостатком данного способа является высокий угар легирующих элементов и раскислителей вследствие их реакции с остатками окислительного шлака, который не может быть удален полностью, и с металлом, имеющим высокую концентрацию кислорода.The disadvantage of this method is the high waste of alloying elements and deoxidizers due to their reaction with residual oxidative slag, which cannot be completely removed, and with a metal having a high oxygen concentration.

Известен способ предотвращения старения стали путем легирования ее алюминием. При этом алюминий связывается в нитриды и препятствует образованию нитридов железа, выделяющихся по кристаллографическим плоскостям и дислокациям, что резко снижает уровень механических свойств. При этом рекомендуемое содержание алюминия составляет 0,02...0,04 (2).A known method of preventing aging of steel by alloying it with aluminum. In this case, aluminum binds to nitrides and prevents the formation of iron nitrides, which are released along crystallographic planes and dislocations, which sharply reduces the level of mechanical properties. Moreover, the recommended aluminum content is 0.02 ... 0.04 (2).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ выплавки средне- и высокоуглеродистых низколегированных сталей, включающий обезуглероживание металла до содержания углерода ниже марочного его содержания в готовой стали, выпуск металла и ввод в него углеродсодержащих материалов, ферромарганца и легирующих ферросплавов из расчета получения лигатурного сплава требуемого химического состава, при этом ввод углеродсодержащих материалов и ферромарганца производят одновременно от начала выпуска до наполнения 0,25...0,4 объема ковша, затем осуществляют ввод легирующих ферросплавов, заканчивая его при наполнении металла 0,5...0,8 объема ковша (3). Данное изобретение принято за прототип.Closest to the claimed invention is a method of smelting medium- and high-carbon low alloy steels, including decarburization of the metal to a carbon content below its grade in finished steel, the release of the metal and the introduction of carbon-containing materials, ferromanganese and alloying ferroalloys in order to obtain the alloy alloy of the required chemical composition , while the input of carbon-containing materials and ferromanganese is carried out simultaneously from the beginning of production to filling 0.25 ... 0.4 volume of the bucket , Then adding of the alloying ferroalloys, finishing it with a metal filling 0.5 ... 0.8 bucket volume (3). This invention is taken as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: выплавка металла, раскисление и легирование ферросплавами в ковше.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention: metal smelting, deoxidation and alloying with ferroalloys in the ladle.

Недостатком известного способа является отсутствие зависимости добавки в сталь алюминия от фактического содержания кислорода и азота в стали (см. пример 2). В результате сталь при высоком содержании азота оказывается склонной к старению. С другой стороны, при малом содержании азота в стали добавка алюминия оказывается избыточной, что нецелесообразно с точки зрения экономики.The disadvantage of this method is the lack of dependence of the additive in aluminum steel on the actual content of oxygen and nitrogen in the steel (see example 2). As a result, steel with a high nitrogen content is prone to aging. On the other hand, with a low nitrogen content in steel, the addition of aluminum is excessive, which is impractical from the point of view of the economy.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является оптимизация расхода алюминия при раскислении и легирование стали алюминием только в количестве, необходимом для предотвращения ее старения, что позволяет существенно сократить расход алюминия на плавку и тем самым снизить затраты на производство арматурной стали.The task to which the invention is directed is to optimize the consumption of aluminum during deoxidation and alloying of steel with aluminum only in the amount necessary to prevent aging, which can significantly reduce the consumption of aluminum for smelting and thereby reduce the cost of production of reinforcing steel.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ производства арматурной стали, включающий выплавку металла, раскисление и легирование ферромарганцем и ферросилицием в ковше, внепечную обработку стали, разливку стали в слитки либо на установке непрерывного литья заготовок, при этом после легирования ферромарганцем и ферросилицием в процессе дальнейшей внепечной обработки, проводимой в агрегате печь-ковш, вводят алюминий, причем содержание остаточного алюминия в стали регулируют в зависимости от содержания азота таким образом, чтобы содержание алюминия в 1,8-2,2 раза превышало содержание азота, алюминий вводят в металл механически в виде проволоки или в виде порошка в потоке инертного газа.The problem is solved in that a method for the production of reinforcing steel is proposed, including smelting metal, deoxidation and alloying with ferromanganese and ferrosilicon in a ladle, out-of-furnace processing of steel, casting of steel into ingots or at a continuous casting plant, while after alloying with ferromanganese and ferrosilicon in the process of further after furnace treatment carried out in the ladle furnace unit, aluminum is introduced, and the content of residual aluminum in the steel is regulated depending on the nitrogen content in this way m, the aluminum content of 1.8-2.2 times the nitrogen content of aluminum is introduced into the mechanical metal in wire form or in powder form in an inert gas stream.

Несмотря на то, что содержание алюминия в арматурной стали не регламентируется, его введение в арматурную сталь необходимо для связывания азота в нитриды и, как следствие, для предотвращения ее старения.Despite the fact that the aluminum content in the reinforcing steel is not regulated, its introduction into the reinforcing steel is necessary for the binding of nitrogen to nitrides and, as a result, to prevent its aging.

Введение в металл алюминия после легирования его кремнием и марганцем связано с тем, что предварительное легирование стали марганцем и кремнием в количестве 1% приводит к резкому снижению содержания кислорода в стали (до 0,003% при 1550°С). В итоге при последующем введении алюминия связывается кислородом лишь незначительная его часть, которой можно пренебречь, а основная масса алюминия остается в жидком металле и взаимодействует при охлаждении с азотом, образуя нитриды алюминия.The introduction of aluminum into a metal after alloying it with silicon and manganese is due to the fact that preliminary alloying of steel with manganese and silicon in an amount of 1% leads to a sharp decrease in the oxygen content in steel (to 0.003% at 1550 ° C). As a result, upon subsequent introduction of aluminum, only a small part of it is bound by oxygen, which can be neglected, and the bulk of aluminum remains in the liquid metal and interacts with nitrogen during cooling, forming aluminum nitrides.

Введение в сталь алюминия в количестве, меньшем чем 1,8 содержания азота в стали, недостаточно для полного связывания азота в нитриды. С другой стороны, введение в сталь алюминия в количестве, большем чем 2,2 содержания азота в стали, нецелесообразно по экономическим соображениям, т.к. является избыточным.The introduction of aluminum into steel in an amount less than 1.8 of the nitrogen content in the steel is not sufficient for the complete binding of nitrogen to nitrides. On the other hand, the introduction of aluminum into steel in an amount greater than 2.2 the nitrogen content in the steel is impractical for economic reasons, because is redundant.

В связи с тем, что при внепечной обработке стали в ковше на поверхности металла находится слой шлака, алюминий в металл вводят либо в виде проволоки трайб-аппаратом, либо вдувают в металл в виде порошка в потоке инертного газа.Due to the fact that during out-of-furnace processing of steel, a slag layer is located in the ladle on the metal surface, aluminum is introduced into the metal either in the form of a wire using a tribamer, or it is blown into the metal in the form of a powder in an inert gas stream.

Пример исполненияExecution example

В 140-тонном конверторе выплавили углеродистый полупродукт массой 135 т и выпустили металл в ковш. В ковше металл раскисляли и легировали ферромарганцем и ферросилицием в количестве, необходимом для получения марочного состава стали 35ГС. Далее на агрегате печь-ковш было определено содержание азота в стали, которое составило 0,008%, и затем в сталь трайб-аппаратом был добавлен алюминий в количестве 21,6 кг. Расчет требуемого количества алюминия проводили следующим образом:In a 140-ton converter, a carbon intermediate weighing 135 tons was smelted and the metal was released into the ladle. In the ladle, the metal was deoxidized and alloyed with ferromanganese and ferrosilicon in the amount necessary to obtain the grade composition of 35GS steel. Then, on the ladle-furnace unit, the nitrogen content in steel was determined, which amounted to 0.008%, and then aluminum in the amount of 21.6 kg was added to the steel with a tribamer. The calculation of the required amount of aluminum was carried out as follows:

1. Требуемое содержание алюминия в стали А=2,0N, где N=0,008%. Таким образом, А=0,016%.1. The required aluminum content in the steel is A = 2.0N, where N = 0.008%. Thus, A = 0.016%.

2. Для внесения в сталь такого содержания алюминия при массе плавки 135 т, потребуется (0,016/100)×135000=21,6 кг алюминия.2. To introduce such an aluminum content into steel with a smelting mass of 135 tons, (0.016 / 100) × 135000 = 21.6 kg of aluminum will be required.

Далее металл был разлит в изложницы массой 4,5 и 6,5 т (комбинированный состав) и прокатан в арматуру №12 с последующим отбором проб для проведения химического анализа. Проведенный химический анализ показал содержание алюминия в стали 0,016%, что вполне достаточно для связывания всего азота в нитриды. Таким образом, сталь, выплавленная по предлагаемому способу, имеет более низкие затраты на производство по сравнению со сталью, выплавленной по технологии прототипа. Результаты испытаний приведены в таблице.Next, the metal was poured into molds weighing 4.5 and 6.5 tons (combined composition) and rolled into reinforcement No. 12, followed by sampling for chemical analysis. The chemical analysis showed that the aluminum content in the steel is 0.016%, which is quite enough to bind all nitrogen to nitrides. Thus, the steel smelted by the proposed method has lower production costs compared with steel smelted by the technology of the prototype. The test results are shown in the table.

ТаблицаTable ПараметрыOptions Способ известныйThe known method Способ предлагаемыйThe proposed method Характеристика металла в конвертореThe characteristic of the metal in the converter     Химический состав, %Chemical composition, %     углеродcarbon 0,080.08 0,070,07 марганецmanganese 0,150.15 0,160.16 азотnitrogen 0,0050.005 0,0050.005 Температура, °СTemperature ° C 16201620 16201620 Характеристика металла в сталеразливочном ковшеCharacterization of metal in a steel ladle     углеродcarbon 0,330.33 0,340.34 марганецmanganese 0,900.90 0,910.91 кремнийsilicon 0,750.75 0,750.75 алюминийaluminum 0,0210,021 -- азотnitrogen 0,0080.008 0,0080.008 Температура, °СTemperature ° C 15801580 15801580 Расход алюминия, г/тConsumption of aluminum, g / t 510510 -- Характеристика металла в сталеразливочном ковше на АКОСCharacterization of metal in a steel casting ladle at AKOS     углеродcarbon 0,330.33 0,340.34 марганецmanganese 0,900.90 0,910.91 кремнийsilicon 0,750.75 0,750.75 алюминийaluminum 0,015*0.015 * 0,0160.016 азотnitrogen 0,0080.008 0,0080.008 Расход алюминия, г/тConsumption of aluminum, g / t -- 230230 Общий расход алюминия на плавку, кгThe total consumption of aluminum for melting, kg 68,8568.85 31,0531.05 * снижение содержания алюминия связано с всплыванием и ассимиляцией шлаком его окислов* decrease in aluminum content is associated with the surfacing and assimilation of oxides by slag

Источники информацииSources of information

1. Крамаров А.Д. Производство стали в электропечах, М. "Металлургия", 1969, с.148-161.1. Kramarov A.D. Steel production in electric furnaces, M. Metallurgy, 1969, p.148-161.

2. Поволоцкий Д.Я. Алюминий в конструкционных сталях, М. "Металлургия", 1970, с.232.2. Povolotsky D.Ya. Aluminum in structural steels, M. "Metallurgy", 1970, p.232.

3. Авторское свидетельство №1068493, кл. С 21 С 5/52, 10.05.82 г. - принято за прототип.3. Copyright certificate No. 1068493, cl. C 21 C 5/52, 05/10/82, adopted as a prototype.

Claims (2)

1. Способ производства арматурной стали, включающий выплавку металла, раскисление и легирование ферромарганцем и ферросилицием в ковше, внепечную обработку стали, разливку стали в слитки или на установке непрерывного литья заготовок, отличающийся тем, что после легирования ферромарганцем и ферросилицием в процессе дальнейшей внепечной обработки, проводимой в агрегате печь-ковш, вводят алюминий, при этом содержание остаточного алюминия в стали регулируют в зависимости от содержания азота таким образом, чтобы содержание алюминия в 1,8-2,2 раза превышало содержание азота.1. Method for the production of reinforcing steel, including smelting, deoxidation and alloying with ferromanganese and ferrosilicon in a ladle, out-of-furnace processing of steel, casting of steel into ingots or at a continuous casting plant, characterized in that after alloying with ferromanganese and ferrosilicon during further out-of-furnace treatment, conducted in the ladle furnace unit, aluminum is introduced, while the content of residual aluminum in the steel is controlled depending on the nitrogen content so that the aluminum content is 1.8-2.2 p the basics exceeded the nitrogen content. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминий вводят в металл в виде проволоки или в виде порошка в потоке инертного газа.2. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum is introduced into the metal in the form of a wire or in the form of a powder in an inert gas stream.
RU2004106078/02A 2004-03-01 2004-03-01 Method of production of reinforcing-bar steel RU2252264C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106078/02A RU2252264C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Method of production of reinforcing-bar steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106078/02A RU2252264C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Method of production of reinforcing-bar steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2252264C1 true RU2252264C1 (en) 2005-05-20

Family

ID=35820578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004106078/02A RU2252264C1 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Method of production of reinforcing-bar steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252264C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102409133B (en) Method for producing 23MnB steel by adopting vacuum process
RU2334796C1 (en) Method of steel production
RU2382086C1 (en) Manufacturing method of boron steel
RU2252264C1 (en) Method of production of reinforcing-bar steel
RU2392333C1 (en) Method of low-carbon steel production
RU2219249C1 (en) Off-furnace steel treatment in ladle
RU2333255C1 (en) Method of steel smelting
RU2166550C2 (en) Method of producing low-silicon steel
RU2366724C1 (en) Method of production of electric steel
RU2514125C1 (en) Method of low-carbon steel deoxidation
SU1044641A1 (en) Method for alloying steel with manganese
RU2460807C1 (en) Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece
RU2804742C1 (en) Method for producing high-carbon steel
RU2270257C2 (en) Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes
KR100999197B1 (en) Method for refining steel
RU2679375C1 (en) Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability
RU2487171C1 (en) Method for production of low-alloyed pipe steel
RU2243269C1 (en) Method of melting low-carbon titanium-containing steel
RU2164245C2 (en) Method of carbon steel making
SU435284A1 (en)
RU2201458C1 (en) Method of modification of steel
RU2068002C1 (en) Method of motor car sheet steel production
RU2343207C2 (en) Technique of steel smelting and ladle metallurgy
RU2333256C1 (en) Method of rail steel smelting
SU981376A1 (en) Method for smelting manganese-containing steels

Legal Events

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

Effective date: 20080302