RU2343209C2 - Wire for alloying of liquid steel by boron - Google Patents
Wire for alloying of liquid steel by boron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343209C2 RU2343209C2 RU2007104914A RU2007104914A RU2343209C2 RU 2343209 C2 RU2343209 C2 RU 2343209C2 RU 2007104914 A RU2007104914 A RU 2007104914A RU 2007104914 A RU2007104914 A RU 2007104914A RU 2343209 C2 RU2343209 C2 RU 2343209C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron
- wire
- powder filler
- content
- steel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металлургических расплавов порошкообразными реагентами.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to out-of-furnace treatment of metallurgical melts with powdered reagents.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому эффекту к заявляемой является проволока для легирования стали бором, состоящая из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего бор. Наполнение проволоки составляет 320 г/м (Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В., Онищук В.П. и др. Освоение технологии внепечной обработки различных групп марок стали борсодержащей порошковой проволокой на РУП "БМЗ" // Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков (г.Нижний Тагил, 18-22 октября 2004 г.) - Москва. - ОАО "Черметинформация". - 2005. - С.407-411). Эта проволока выбрана в качестве прототипа. Ввод бора в жидкую сталь в виде проволоки позволяет снизить угар и достигать повышенного уровня усвоения бора в сравнении с использованием кусковых материалов, но все ж таки средний уровень усвоения бора из проволоки остается нестабильным - для стали 20ХНР - 81% (от 68 до 100%), на кордовых марках стали - 68% (от 59 до 76%). Это связано с тем, что в проволоке не определено соотношение между составными частями, что не дает возможность стабильно обеспечивать необходимую жесткость проволоки для ее ввода на достаточную глубину, чтобы реакцией взаимодействия бора с расплавом был охвачен максимальный объем металла в ковше, что приводит к нестабильным результатам при использовании проволоки, повышенным затратам и снижению эффективности процесса легирования жидкой стали бором.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed is a wire for alloying steel with boron, consisting of a metal sheath and a powder filler containing boron. The filling of the wire is 320 g / m (Dyudkin D.A., Kisilenko V.V., Onishchuk V.P. and others. Mastering the technology of out-of-furnace processing of various groups of steel grades with boron-containing flux-cored wire at RUE “BMZ” // Proceedings of the Eighth Congress of Steelmakers (Nizhny Tagil, October 18-22, 2004) - Moscow. - Chermetinformatsiya OJSC. - 2005. - S.407-411). This wire is selected as a prototype. The introduction of boron into molten steel in the form of a wire allows one to reduce waste and achieve an increased level of boron assimilation in comparison with the use of bulk materials, but still the average level of boron assimilation from a wire remains unstable - for steel 20KHNR - 81% (from 68 to 100%) , on cord steel grades - 68% (from 59 to 76%). This is due to the fact that the ratio between the components is not determined in the wire, which does not make it possible to stably provide the necessary stiffness of the wire for entering it to a sufficient depth so that the maximum volume of metal in the ladle is captured by the reaction of boron with the melt, which leads to unstable results when using wire, increased costs and reduced efficiency of the process of alloying liquid steel with boron.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать порошковую проволоку для легирования жидкой стали бором путем установления определенных пределов соотношения как между отдельными составными частями проволоки между собою, так и всей проволоки в целом. Решение этой задачи дает возможность стабильно обеспечивать необходимую жесткость проволоки для ее ввода на достаточную глубину, расплавления и высвобождения порошкового наполнителя, охватить реакцией взаимодействия бора с расплавом максимальный объем металла в ковше, синхронизировать во времени процессы высвобождения бора в расплав и нагрев порошкового наполнителя к температуре окружающего металла, что значительно ускорит процесс растворения бора в стали. Это позволяет повысить и стабилизировать на высоком уровне степень усвоения бора, уменьшить технологический брак, снизить расход проволоки и повысить эффективность использования бора.The basis of the invention is the task of improving the flux-cored wire for alloying molten steel with boron by setting certain limits for the ratio between the individual components of the wire between themselves and the entire wire as a whole. The solution to this problem makes it possible to stably provide the necessary stiffness of the wire for its introduction to a sufficient depth, to melt and release the powder filler, to cover the maximum volume of metal in the ladle by the reaction of the interaction of boron with the melt, to synchronize in time the processes of boron release into the melt and heating of the powder filler to the ambient temperature metal, which will significantly accelerate the process of dissolution of boron in steel. This allows you to increase and stabilize at a high level the degree of assimilation of boron, reduce technological marriage, reduce wire consumption and increase the efficiency of use of boron.
Суть изобретения состоит в том, что в проволоке для легирования жидкой стали бором, состоящей из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего бор, отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке составляет величину (0,18…0,40):1, а соотношение между составными частями проволоки установлено следующим, мас.%:The essence of the invention is that in a wire for alloying liquid steel with boron, consisting of a metal sheath and a powder filler containing boron, the ratio between the content of boron in the powder filler and the content of powder filler in the wire is (0.18 ... 0.40) : 1, and the ratio between the components of the wire is set as follows, wt.%:
В качестве порошкового наполнителя, содержащего бор, могут использовать сплав бора с железом, причем содержание бора в сплаве составляет 15…25 мас.%.As a powder filler containing boron, an alloy of boron with iron can be used, and the boron content in the alloy is 15 ... 25 wt.%.
Общими с прототипом существенными признаками являются:The essential features common with the prototype are:
- металлическая оболочка;- metal shell;
- порошковый наполнитель, содержащий бор.- powder filler containing boron.
Отличительными от прототипа существенными признаками являются:Distinctive features of the prototype essential features are:
- отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке составляет величину (0,18…0,40):1;- the ratio between the boron content in the powder filler and the content of the powder filler in the wire is (0.18 ... 0.40): 1;
- соотношение между составными частями проволоки установлено следующим, мас.%:- the ratio between the components of the wire is set as follows, wt.%:
Дополнительным существенным признаком является:An additional significant feature is:
- в качестве порошкового наполнителя, содержащего бор, используют сплав бора с железом, причем содержание бора в сплаве составляет 15…25 мас.%.- as a powder filler containing boron, an alloy of boron with iron is used, and the boron content in the alloy is 15 ... 25 wt.%.
Приведенные выше признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется область применения изобретения.The above features are necessary and sufficient for all cases to which the scope of the invention applies.
Между существенными признаками и техническим результатом - повышением и стабилизацией на высоком уровне степени усвоения бора, уменьшением технологического брак, снижением расхода проволоки и повышением эффективности использования бора - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Проволока с указанными пределами соотношения между составными частями стабильно погружается в ковш с жидкой сталью на достаточную глубину. В локальной зоне взаимодействия с расплавом металлическая оболочка расплавляется, порошковый наполнитель высвобождается и бор начинает растворяться в объеме жидкой стали, повышая содержание к необходимой величине химического анализа заданной марки стали. Указанное отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке в пределах (0,18…0,40):1 позволяет синхронизировать во времени процессы высвобождения бора в расплав и нагрев порошкового наполнителя к температуре окружающего металла, что значительно ускоряет процесс растворения бора в стали. Указанное соотношение между порошковым наполнителем, содержащим бор, и металлической оболочкой (65…80):(20…35) мас.% стабильно обеспечивает необходимую жесткость проволоки для его ввода на достаточную глубину, чтобы реакцией взаимодействия бора с расплавом был охвачен максимальный объем металла в ковше. Процесс обработки жидкой стали проволокой со всеми указанными параметрами протекает спокойно, без выбросов и барботажа. Все это позволяет значительно повысить степень усвоения бора, уменьшая его угар. Отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке в указанных пределах обусловлено тем, что если оно будет менее чем 0,18:1, порошковый наполнитель будет высвобождаться в расплав с температурой ниже, чем у окружающего металла, и будут дополнительные потери на подогрев и растворение материала, содержащего бор, снижение температуры стали в ковше и, как следствие, снижение эффективности использования бора. Если же указанное соотношение будет более чем 0,40:1, это приведет к изготовлению проволоки с тонкой оболочкой и при ее использовании оболочка будет расплавляться на недостаточной глубине, порошковый наполнитель будет высвобождаться в расплав и бор будет растворяться в верхних слоях металла, что приведет к снижению степени усвоения бора и, как следствие, снижению эффективности использования бора, повышенному расходу проволоки. Несоблюдение указанного соотношения между составными частями проволоки не даст возможность стабильно обеспечивать необходимую жесткость проволоки для ее ввода на достаточную глубину и приведет к отдельным локальным зонам расплава, не охваченным реакцией взаимодействия с бором или, наоборот, перенасыщенным бором, что значительно снизит эффективность использования проволоки, во втором случае приведет к повышенному угару бора и не даст возможность стабильно получать высокий уровень его усвоения. В качестве порошкового наполнителя, содержащего бор, может использоваться сплав бора с железом, причем содержание бора в сплаве составляет 15…25 мас.%.There is a causal relationship between the essential features and the technical result — an increase and stabilization at a high level of the degree of assimilation of boron, a decrease in technological rejects, a decrease in wire consumption and an increase in the efficiency of use of boron, which is explained as follows. A wire with the specified limits of the ratio between the components is steadily immersed in a bucket of liquid steel to a sufficient depth. In the local zone of interaction with the melt, the metal shell melts, the powder filler is released and the boron begins to dissolve in the volume of liquid steel, increasing the content to the required value of chemical analysis of a given steel grade. The indicated ratio between the boron content in the powder filler and the content of powder filler in the wire in the range (0.18 ... 0.40): 1 allows you to synchronize in time the processes of boron release into the melt and heating of the powder filler to the temperature of the surrounding metal, which significantly accelerates the dissolution process boron in steel. The indicated ratio between the powder filler containing boron and the metal sheath (65 ... 80) :( 20 ... 35) wt.% Stably provides the necessary wire stiffness for entering it to a sufficient depth so that the maximum volume of metal is covered by the reaction of boron with the melt the bucket. The process of treating liquid steel with wire with all the specified parameters proceeds quietly, without emissions and sparging. All this allows you to significantly increase the degree of assimilation of boron, reducing its fumes. The ratio between the boron content in the powder filler and the content of powder filler in the wire within the specified limits is due to the fact that if it is less than 0.18: 1, the powder filler will be released into the melt with a temperature lower than that of the surrounding metal, and there will be additional losses heating and dissolving boron-containing material, lowering the temperature of the steel in the ladle and, as a result, lowering the efficiency of boron use. If the indicated ratio is more than 0.40: 1, this will lead to the manufacture of a wire with a thin sheath and, when used, the sheath will melt to an insufficient depth, the powder filler will be released into the melt and the boron will dissolve in the upper layers of the metal, which will lead to reduce the degree of assimilation of boron and, as a result, reduce the efficiency of use of boron, increased consumption of wire. Failure to comply with the specified ratio between the components of the wire will not make it possible to stably provide the necessary stiffness of the wire for its introduction to a sufficient depth and will lead to separate local zones of the melt not covered by the reaction of interaction with boron or, conversely, a supersaturated boron, which will significantly reduce the efficiency of wire use the second case will lead to increased burnout and will not give the opportunity to consistently receive a high level of its assimilation. As a powder filler containing boron, an alloy of boron with iron can be used, and the boron content in the alloy is 15 ... 25 wt.%.
Проведенный анализ показал, что заявляемое изобретение имеет новизну и изобретательский уровень, и именно указанная совокупность существенных признаков обеспечивает технический результат - повышение и стабилизация на высоком уровне степени усвоения бора, уменьшение технологического брака, снижение расхода проволоки и повышение эффективности использования бора.The analysis showed that the claimed invention has a novelty and inventive step, and it is the specified set of essential features that provides a technical result - increasing and stabilizing at a high level of boron assimilation, reducing technological marriage, reducing wire consumption and increasing boron utilization efficiency.
Изготавливают порошковую проволоку следующим образом. Металлическую ленту профилируют в желобоподобную оболочку. Дозированными порциями из бункера заполняют оболочку порошком, содержащим бор, который равномерно распределяется по желобу оболочки. Потом с помощью роликовых клетей обжимают оболочку и формируют замок. Готовая проволока наматывается на катушки и поставляется в отделение обработки стали.A flux-cored wire is made as follows. The metal strip is profiled into a groove-like sheath. Dosed portions from the hopper fill the shell with powder containing boron, which is evenly distributed over the gutter of the shell. Then, with the help of roller stands, they compress the shell and form a lock. The finished wire is wound on coils and delivered to the steel processing department.
На одном из металлургических предприятий в сталеплавильном цехе проведены испытания предложенной проволоки. В дуговой электропечи выплавляют сталь 20ХНР (пределы содержания бора - 0,001…0,005%), выпускают в 100-тонный ковш и передают на установку внепечной обработки, оборудованную трайбаппаратами для ввода проволоки, где проводят раскисление, усреднительную продувку и другие необходимые технологические операции. Затем отбирают пробу металла, определяют содержание в металле бора и рассчитывают то количество бора, что необходимо ввести в ковш в виде порошковой проволоки. После этого с помощью трайбаппарата вводят порошковую проволоку ⌀ 13 мм в оболочке из стали 08Ю с наполнением феробором (17% бора). Наполнение проволоки по ферробору составляет 500 г/м, по бору - 85 г/м. Соотношение между порошковым наполнителем, содержащим бор, и металлической оболочкой составляло 74:26 мас.%, отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке - 0,23:1. Вводят 30 м проволоки (0,33 кг/т). Перед вводом проволоки содержание бора в стали было 0,0002%. Прирост содержания бора в готовом металле составил 0,00235%, и содержание бора в готовом металле составило 0,00237%. Проведено 20 обработок. Минимальная степень усвоения бора составила 85,2%, средняя - 92,1%, технологический брак отсутствовал.At one of the metallurgical enterprises in the steel mill tested the proposed wire. Steel 20KHNR is smelted in an electric arc furnace (boron content limits are 0.001 ... 0.005%), released into a 100-ton bucket and transferred to an out-of-furnace treatment plant equipped with wire feeders, where deoxidation, averaging blowing and other necessary technological operations are carried out. Then a metal sample is taken, the content of boron in the metal is determined, and the amount of boron that must be introduced into the bucket in the form of a flux-cored wire is calculated. After this, a flux-cored wire of ⌀ 13 mm is introduced into a sheath made of 08Yu steel with ferroboron filling (17% boron). The filling of the wire along the ferroboron is 500 g / m, along the boron - 85 g / m. The ratio between the powder filler containing boron and the metal shell was 74:26 wt.%, The ratio between the content of boron in the powder filler and the content of powder filler in the wire is 0.23: 1. Introduce 30 m of wire (0.33 kg / t). Before the introduction of the wire, the boron content in the steel was 0.0002%. The increase in boron content in the finished metal was 0.00235%, and the boron content in the finished metal was 0.00237%. Conducted 20 treatments. The minimum degree of boron assimilation was 85.2%, the average - 92.1%, there was no technological defect.
На этой же установке внепечной обработки металла обрабатывали сталь 20ХНР порошковой проволокой с наполнением ферробором (26% бора). Наполнение проволоки ⌀ 12 мм по ферробору составляло 300 г/м, по бору - 78 г/м. Соотношение между порошковым наполнителем, содержащим бор, и металлической оболочкой составляло 62:38 мас.%, отношение между содержанием бора в порошковом наполнителе и содержанием порошкового наполнителя в проволоке - 0,42:1. Минимальная степень усвоения бора составила 65,2%, средняя - 72,1%, технологический брак - 1,6%. При внесении в готовый металл такого же количества бора, как и в заявляемой проволоке, расход этой проволоки был выше на 42%.At the same out-of-furnace metal processing unit, 20KhNR steel was treated with flux-cored wire filled with ferroboron (26% boron). The ⌀ 12 mm wire filling along the ferroboron was 300 g / m, along the boron - 78 g / m. The ratio between the powder filler containing boron and the metal shell was 62:38 wt.%, The ratio between the content of boron in the powder filler and the content of powder filler in the wire is 0.42: 1. The minimum degree of boron assimilation was 65.2%, the average - 72.1%, technological marriage - 1.6%. When the same amount of boron was added to the finished metal as in the inventive wire, the consumption of this wire was 42% higher.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104914A RU2343209C2 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Wire for alloying of liquid steel by boron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104914A RU2343209C2 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Wire for alloying of liquid steel by boron |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007104914A RU2007104914A (en) | 2008-08-20 |
RU2343209C2 true RU2343209C2 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=39747515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007104914A RU2343209C2 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Wire for alloying of liquid steel by boron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343209C2 (en) |
-
2007
- 2007-02-08 RU RU2007104914A patent/RU2343209C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
. * |
ДЮДКИН Д.А. и др. Освоение технологии внепечной обработки различных групп марок стали борсодержащей порошковой проволокой на РУП «БМЗ»// Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков, г.Нижний Тагил, 18-22 октября 2004//, М., ОАО «Черметинформация», 2005, с.407-411;. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007104914A (en) | 2008-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106947900B (en) | Purified magnesium | |
KR102565782B1 (en) | Ca addition method to molten steel | |
RU2343209C2 (en) | Wire for alloying of liquid steel by boron | |
DE2032845B2 (en) | Process for the sulfur and oxygen purification of molten steel | |
JP4057942B2 (en) | Method for producing ultra-low Ti molten steel | |
CA2074276C (en) | Agent for the treatment of cast iron melts | |
RU2289631C1 (en) | Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts | |
JP2007332398A (en) | Method for producing high cleanliness steel | |
RU2569621C1 (en) | Method of producing niobium-containing steel | |
RU2318026C2 (en) | Wire for the out-of-furnace treatment of the metallurgical melts | |
RU2601718C1 (en) | Method of magnesium-zirconium alloys melting and casting | |
AU663454B2 (en) | Metallothermic reaction mixture | |
SU439525A1 (en) | The method of processing steel and alloys | |
Zhao et al. | The Establishment of Thermodynamic Model for Ti Bearing Steel-Slag Reaction and Discuss | |
EP4361293A1 (en) | Method for deoxidizing/refining molten steel, method for producing steel material, and steel material thereof | |
RU2061762C1 (en) | Method of treating steel in ladle | |
KR970009524B1 (en) | Making method of free cutting steel | |
SU899662A1 (en) | Method for steel melting | |
SU1125263A1 (en) | Method for making steel | |
UA24141U (en) | Wire for alloying the liquid steel with boron | |
RU2214473C1 (en) | Alloy for deoxidation of steel | |
UA91486C2 (en) | Wire for alloying liquid steel with vanadium | |
RU1822424C (en) | Process of manufacturing titanium-bearing steels and alloys | |
RU2124569C1 (en) | Method of producing carbon steel | |
WO2017105280A1 (en) | Composite cored wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090209 |