RU2270257C2 - Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes - Google Patents
Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270257C2 RU2270257C2 RU2003138135/02A RU2003138135A RU2270257C2 RU 2270257 C2 RU2270257 C2 RU 2270257C2 RU 2003138135/02 A RU2003138135/02 A RU 2003138135/02A RU 2003138135 A RU2003138135 A RU 2003138135A RU 2270257 C2 RU2270257 C2 RU 2270257C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- production
- metal
- ladle
- aluminum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии производства марок высокоуглеродистой стали для изготовления кордной и канатной проволоки, требующих повышенной чистоты по содержанию неметаллических включений всех видов, а также высокоуглеродистых пружинных сталей повышенного качества типа 70 "экстра".The invention relates to metallurgy, in particular to a technology for the production of high-carbon steel grades for the manufacture of cord and rope wire, requiring high purity in the content of non-metallic inclusions of all kinds, as well as high-carbon spring steels of high quality type 70 "extra".
Известен способ выплавки высокоуглеродистой стали для высокопрочной проволоки, преимущественно в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов, продувку газообразным окислителем, например, кислородом в два периода, ввод в конвертер за 1,5...3,0 мин. До окончания первого периода продувки уртита в количестве 1-3 кг/т стали, скачивание промежуточного шлака, раскисление и легирование стали в ковше добавками ферромарганца и ферросилиция [1].A known method of smelting high-carbon steel for high-strength wire, mainly in a converter, including scrap filling, cast iron casting, input of slag-forming materials, purging with a gaseous oxidizing agent, for example, oxygen in two periods, introducing into the converter in 1.5 ... 3.0 min. Before the end of the first period of purging of urtite in the amount of 1-3 kg / t of steel, downloading intermediate slag, deoxidation and alloying of steel in the ladle with ferromanganese and ferrosilicon additives [1].
Недостатками данного способа являются то, что образующиеся в процессе выплавки стали неметаллические включения в виде сульфидов и силикатов практически не удаляются из жидкой стали и оказывают негативное влияние на технологичность дальнейшего передела и ухудшают качество готовой продукции. Особенно это касается хрупких и недеформируемых силикатов.The disadvantages of this method are that non-metallic inclusions formed in the process of steelmaking in the form of sulfides and silicates are practically not removed from liquid steel and have a negative impact on the manufacturability of further processing and impair the quality of the finished product. This is especially true for brittle and non-deformable silicates.
Известен также способ раскисления углеродистой стали, содержащей 0,45...0,80% углерода, включающий раскисление в печи марганцем, в ковше - кремнием и алюминием и в изложнице алюминием, при этом с целью уменьшения количества глинозема и хрупких силикатов, повышения технологичности металла при волочении и увеличения выходного годного, алюминий в ковш вводят в количестве 60-130 г/т стали, а в изложницы - порциями с увеличением на каждые 0,01% фактического уменьшения содержания углерода на 2 г/т стали, причем отношение суммарного количества алюминия, введенного в ковш и изложницу, к введенному в ковш кремнию поддерживают в соотношении 1:(15-80) [2].There is also a method of deoxidation of carbon steel containing 0.45 ... 0.80% carbon, including deoxidation in a furnace with manganese, in a ladle with silicon and aluminum, and in an aluminum mold, in order to reduce the amount of alumina and brittle silicates, to increase processability metal when drawing and increasing the yield, aluminum is introduced into the ladle in an amount of 60-130 g / t of steel, and in the molds - in portions with an increase of every 0.01% of the actual decrease in carbon content by 2 g / t of steel, and the ratio of the total amount aluminum data in the bucket and the mold, to the silicon introduced into the ladle is maintained in the ratio 1: (15-80) [2].
Недостатками данного способа является наличие в готовой стали силикатов и особенно оксидов алюминия, которые не могут быть удалены из объема металла при раскислении стали в изложнице и оказывают отрицательное влияние на технологичность процесса вытяжки (повышенная обрывность), а также ухудшают служебные характеристики кордовых и канатных сталей, в частности, приводят к снижению многоцикловой усталости.The disadvantages of this method is the presence in the finished steel of silicates and especially aluminum oxides, which cannot be removed from the metal volume during deoxidation of the steel in the mold and have a negative impact on the processability of the drawing process (increased breakage), and also worsen the service characteristics of cord and cable steels, in particular, lead to a reduction in multi-cycle fatigue.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения стали для металлокорда, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш с одноврменным раскислением в ковше, подачей силикокальция и алюминия, легирование марганцевыми ферросплавами и разливку стали, при этом силикокальций и алюминий подают в ковш с расходом, выбранным в соотношении (40-60):1, а после легирования марганцевыми ферросплавами проводят вакуумирование под покровным шлаком с основностью 1,8-2,2 при сумме оксидов марганца и железа не более 1,5%, после чего проводят обработку на установке по доводке металла с добавкой в объем металла рафинировочной шлаковой смеси из оксидов кальция, кремния и бария, взятых в соотношении (30-35):(50-60): (10-15), а разливку стали осуществляют на машине непрерывного литья заготовок, поддерживая скорость разливки постоянной [3].The closest in technical essence to the claimed invention is a method for producing steel for metal cord, including smelting metal in a steelmaking unit, releasing it into a ladle with simultaneous deoxidation in a ladle, feeding silicocalcium and aluminum, alloying with manganese ferroalloys and casting steel, while silicocalcium and aluminum are fed into the bucket with a flow rate selected in the ratio (40-60): 1, and after alloying with manganese ferroalloys, vacuum is carried out under the cover slag with a basicity of 1.8-2.2 with the sum of oxides manganese and iron is not more than 1.5%, after which they are treated at a metal finishing plant with the addition of a refining slag mixture from calcium, silicon and barium oxides taken in the ratio (30-35) :( 50-60): (10-15), and steel casting is carried out on a continuous casting machine, maintaining a constant casting speed [3].
Данное изобретение принято за прототип.This invention is taken as a prototype.
Недостатками известного способа являются повышенное содержание в разливаемой стали жидких включений окисного типа, представляющих собой сложное соединение оксидов кремния и кальция nSiO2 mCaO. Данные включения склонны к коагуляции и хорошо смачиваются сталью, что резко ухудшает эффективность их удаления во время вакуумирования и обработки на установке по доводке металла. Данное обстоятельство усугубляется тем, что в рассматриваемом способе получения стали для металлокорда не предусмотрена выдержка металла в ковше непосредственно перед непрерывной разливкой в течение не менее 30 минут, что позволило бы удалить включения путем их всплывания и ассимиляции шлаком. В итоге готовая сталь оказывается загрязненной неметаллическими включениями, что ухудшает служебные характеристики корда. Также недостатком данного способа получения стали является высокая стоимость силикокальция и одной из составляющих рафинировочной шлаковой смеси - оксида бария, что ведет к удорожанию продукции без существенного повышения качества.The disadvantages of this method are the high content in the cast steel of liquid inclusions of the oxide type, which is a complex compound of silicon oxides and calcium nSiO 2 mCaO. These inclusions are prone to coagulation and are well wetted by steel, which sharply worsens the efficiency of their removal during evacuation and processing at a metal finishing plant. This circumstance is aggravated by the fact that the method for producing steel for steel cord under consideration does not provide for metal exposure in the ladle immediately before continuous casting for at least 30 minutes, which would remove inclusions by surfacing and assimilating them with slag. As a result, the finished steel is contaminated with non-metallic inclusions, which affects the performance characteristics of the cord. Another disadvantage of this method of producing steel is the high cost of silicocalcium and one of the components of the refining slag mixture - barium oxide, which leads to higher prices for products without a significant increase in quality.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение высококачественной стали с низкой степенью загрязненности неметаллическими включениями всех видов, что позволит повысить технологичность производства канатной проволоки и металлокорда на всех стадиях от выплавки до волочения и улучшить качество готовой продукции.The problem to which the invention is directed is to produce high-quality steel with a low degree of contamination with non-metallic inclusions of all types, which will improve the manufacturability of the production of wire rope and metal cord at all stages from smelting to drawing and improve the quality of finished products.
Поставленная задача достигается тем, что предложен способ получения стали для металлокорда, высококачественных пружин и канатов, который включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш, раскисление алюминием, легирование присадками ферромарганца и ферросилиция, обработку металла и продувку аргоном на установке по доводке металла или в агрегате печь-ковш, последующую разливку стали, при этом в начале выпуска в ковш вводят науглероживатель и сразу после него для раскисления вводят алюминий в количестве 0,5-1,0 кг/т, а после ввода алюминия производят легирование по ходу выпуска присадками ферромарганца с последующим частичным вводом на нижний маркировочный предел или полностью на агрегате по доводке металла или на агрегате печь-ковш. Причем в качестве сталеплавильного агрегата используют конвертер и металл в ковш выпускают при содержании углерода 0,05-0,15%. Разливку стали производят в слитки массой 4...10 т или на установке непрерывного литья заготовок.The problem is achieved by the fact that the proposed method of producing steel for metal cord, high-quality springs and ropes, which includes the smelting of metal in a steelmaking unit, its release into the ladle, deoxidation with aluminum, alloying with ferromanganese and ferrosilicon additives, metal processing and argon purging at a metal finishing plant or in the ladle furnace unit, the subsequent casting of steel, at the same time at the beginning of production a carburizer is introduced into the ladle and immediately after it aluminum is introduced in the amount of 0.5-1.0 kg / t for deoxidation, and after aluminum is introduced, alloying is carried out along the way with the addition of ferromanganese with subsequent partial introduction to the lower marking limit or completely on the metal finishing unit or on the ladle furnace unit. Moreover, a converter is used as a steel-smelting unit and metal is released into the ladle at a carbon content of 0.05-0.15%. Steel is casted into ingots weighing 4 ... 10 tons or at a continuous casting plant.
Остановка плавки в случае выплавки стали в конверторе при содержании углерода 0,05-0,15% позволит получить полупродукт с оптимальным содержанием таких элементов, как кремний, сера, фосфор и достаточно низким содержанием кислорода. Глубокое раскисление полупродукта присадкой оптимального количества алюминия в начале выпуска из сталеплавильного агрегата, сразу после ввода науглероживателя и до присадки других раскислителей, обеспечивает образование продуктов раскисления преимущественно в виде частиц глинозема, которые практически полностью удаляются в результате барботирования металла во время выпуска в ковш и во время продувки на установке по доводке металла или на агрегате ковш-печь. Присадку ферромарганца производят по ходу выпуска металла после ввода алюминия, а ферросилиций частично вводится в последнюю очередь во время выпуска или полностью на агрегате по доводке металла или на агрегате печь-ковш, что в итоге позволяет получить сталь с низким содержанием неметаллических включений.Stopping the melting in the case of steel smelting in the converter at a carbon content of 0.05-0.15% will make it possible to obtain an intermediate product with an optimal content of elements such as silicon, sulfur, phosphorus and a fairly low oxygen content. The deep deoxidation of the intermediate by the addition of the optimal amount of aluminum at the beginning of the release from the steelmaking unit, immediately after the introduction of the carburizer and before the addition of other deoxidizers, provides the formation of deoxidation products mainly in the form of alumina particles, which are almost completely removed as a result of sparging of the metal during discharge into the ladle and during purges at a metal finishing plant or at a ladle-furnace assembly. Ferromanganese is added in the course of metal production after aluminum is introduced, and ferrosilicon is partially introduced last of all during production or completely on the metal finishing unit or on the ladle furnace unit, which ultimately allows to obtain steel with a low content of non-metallic inclusions.
Остановка плавки в случае выплавки стали в конвертере на углероде менее 0,05% приводит к существенному повышению содержания кислорода в стали, что приводит к образованию большого числа неметаллических включений окисного типа. С другой стороны, в случае остановки плавки на углероде более 0,15%, готовая сталь будет иметь содержание серы и фосфора выше предельно допустимых технической документацией значений.Stopping melting in the case of steelmaking in a converter on carbon less than 0.05% leads to a significant increase in the oxygen content in steel, which leads to the formation of a large number of non-metallic inclusions of the oxide type. On the other hand, if melting on carbon stops at more than 0.15%, the finished steel will have a sulfur and phosphorus content higher than the maximum permissible technical documentation values.
Присадка алюминия в количестве менее 0,5 кг/т не позволяет произвести глубокое раскисление, что приводит к высокому остаточному содержанию кислорода в стали, и, как следствие, к образованию включений силикатного типа в процессе дальнейшего раскисления. Присадка алюминия в количестве более 1,0 кг/т приведет к тому, что не весь алюминий свяжется в оксиды, и его остаточное содержание в стали превысит предельно допустимые значения согласно нормативной документации (не более 0,005%).An additive of aluminum in an amount of less than 0.5 kg / t does not allow for deep deoxidation, which leads to a high residual oxygen content in the steel, and, as a result, to the formation of silicate-type inclusions during further deoxidation. The addition of aluminum in an amount of more than 1.0 kg / t will lead to the fact that not all aluminum will bind to oxides, and its residual content in steel will exceed the maximum permissible values according to regulatory documentation (not more than 0.005%).
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
В 140-тонном конверторе выплавляли углеродистый полупродукт и при содержании 0,1% углерода выпускали металл в ковш. В начале выпуска вводили науглероживатель в количестве 900 кг, непосредственно после ввода науглероживателя - алюминий из расчета 0,7 кг/т, затем ферромарганец в количестве 300 кг. Далее на агрегате печь-ковш в сталь одновременно с продувкой аргона был добавлен ферросилиций в количестве 550 кг. Затем металл был разлит в изложницы массой 4,5 и 6,5 тн (комбинированный состав). Далее сталь была прокатана на кв. 200 мм с дальнейшим перекатом в катанку диаметром 6,0 мм с последующим отбором проб для анализа на загрязненность неметаллическими включениями. Оценка загрязненности проводилась в соответствии с ГОСТ 1778 "Металлографические методы определения неметаллических включений", шкала Ш4. Результаты испытаний показали следующее содержание неметаллических включений: оксиды - 1,0 макс., сульфиды - 0,5 макс., силикатов не обнаружено.A carbon intermediate was smelted in a 140-ton converter and, at a content of 0.1% carbon, metal was discharged into the ladle. At the beginning of production, a carburizer in the amount of 900 kg was introduced, immediately after the carburizer was introduced, aluminum was calculated at a rate of 0.7 kg / t, then ferromanganese in an amount of 300 kg. Then, on a ladle-furnace assembly, 550 kg of ferrosilicon was added to steel simultaneously with argon purging. Then the metal was poured into molds weighing 4.5 and 6.5 tons (combined composition). Next, the steel was rolled in square meters. 200 mm with further rolling into a wire rod with a diameter of 6.0 mm, followed by sampling for analysis of contamination by non-metallic inclusions. The pollution assessment was carried out in accordance with GOST 1778 "Metallographic methods for the determination of non-metallic inclusions", scale Ш4. The test results showed the following content of non-metallic inclusions: oxides - 1.0 max., Sulfides - 0.5 max., No silicates were found.
Таким образом, сталь, выплавленная по предлагаемому способу имеет более низкую загрязненность неметаллическими включениями по сравнению со сталью, принятой за прототип. Получение высококачественной стали по предлагаемому способу позволит повысить технологичность производства канатной проволоки, высококачественных пружин и металлокорда на всех стадиях от выплавки до волочения и улучшить качество готовой продукции. Кроме этого, выплавляемая по предлагаемому способу сталь имеет более низкие затраты на производство.Thus, the steel smelted by the proposed method has a lower contamination by non-metallic inclusions compared to the steel adopted as a prototype. Obtaining high-quality steel by the proposed method will improve the manufacturability of the production of wire rope, high-quality springs and steel cord at all stages from smelting to drawing and improve the quality of the finished product. In addition, the steel produced by the proposed method has lower production costs.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство №1712424, кл. С 21 С 5/28, 1992 г.1. Copyright certificate No. 1712424, cl. C 21 C 5/28, 1992
2. Авторское свидетельство №607846, кл. С 21 C 7/06, 1978 г.2. Copyright certificate No. 607846, cl. C 21 C 7/06, 1978
3. Патент РФ №2212451, кл. С 21 С 7/00 - принят за прототип.3. RF patent No. 2212451, cl. C 21 C 7/00 - adopted as a prototype.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003138135/02A RU2270257C2 (en) | 2003-12-30 | 2003-12-30 | Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003138135/02A RU2270257C2 (en) | 2003-12-30 | 2003-12-30 | Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003138135A RU2003138135A (en) | 2005-06-10 |
RU2270257C2 true RU2270257C2 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=35834067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003138135/02A RU2270257C2 (en) | 2003-12-30 | 2003-12-30 | Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270257C2 (en) |
-
2003
- 2003-12-30 RU RU2003138135/02A patent/RU2270257C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003138135A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4656007B2 (en) | Method of processing molten iron by adding Nd and Ca | |
RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
RU2382086C1 (en) | Manufacturing method of boron steel | |
RU2334796C1 (en) | Method of steel production | |
RU2270257C2 (en) | Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes | |
CN101565792B (en) | Method for smelting boron steel | |
RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
RU2492248C2 (en) | Method of producing boron-containing steel | |
RU2637194C1 (en) | Method of ladle treatment of alloyed steels | |
RU2166550C2 (en) | Method of producing low-silicon steel | |
RU2460807C1 (en) | Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece | |
RU2269579C1 (en) | High-carbon cord-quality steel obtaining method | |
RU2252264C1 (en) | Method of production of reinforcing-bar steel | |
RU2514125C1 (en) | Method of low-carbon steel deoxidation | |
RU2369643C1 (en) | Method of producing sorbitized high-duty rod | |
RU2816888C1 (en) | Method of producing steel with specified limit on sulphur content | |
RU2425154C1 (en) | Procedure for refining rail steel in ladle-furnace | |
RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
RU2366724C1 (en) | Method of production of electric steel | |
RU2138563C1 (en) | Method for treating steel in ladle | |
RU2212451C1 (en) | Method of making steel from metal cord | |
RU2223332C1 (en) | Method of micro-alloying and modification of steel | |
RU2679375C1 (en) | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability | |
SU835629A1 (en) | Method of introducing modifying agent at steel casting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091231 |