RU2437942C1 - Procedure for production of low carbon steel - Google Patents

Procedure for production of low carbon steel Download PDF

Info

Publication number
RU2437942C1
RU2437942C1 RU2010134087/02A RU2010134087A RU2437942C1 RU 2437942 C1 RU2437942 C1 RU 2437942C1 RU 2010134087/02 A RU2010134087/02 A RU 2010134087/02A RU 2010134087 A RU2010134087 A RU 2010134087A RU 2437942 C1 RU2437942 C1 RU 2437942C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
metal
stage
content
carbon
Prior art date
Application number
RU2010134087/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Вячеславович Алексеев (RU)
Леонид Вячеславович Алексеев
Владимир Юрьевич Снегирев (RU)
Владимир Юрьевич Снегирев
Альфед Хабибуллаевич Валиахметов (RU)
Альфед Хабибуллаевич Валиахметов
Юрий Антонович Чайковский (RU)
Юрий Антонович Чайковский
Борис Александрович Сарычев (RU)
Борис Александрович Сарычев
Олег Анатольевич Николаев (RU)
Олег Анатольевич Николаев
Ильдар Фаритович Искаков (RU)
Ильдар Фаритович Искаков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
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 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2010134087/02A priority Critical patent/RU2437942C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2437942C1 publication Critical patent/RU2437942C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: procedure consists in melting metal in steel melting installation, in tapping metal into steel teeming ladle, in introduction of reducers and in vacuumising, Metal is melted with refining a bath with oxygen till content of carbon in metal amounts to as high, as 0.03 %. During melt tapping into the steel teeming ladle there is added high carbon ferro-manganese at amount not over 3.0 kg/t. Metal is vacuumised in two stages. At the first stage vacuum in a chamber is set at the level not over 150 mbar, flow rate of argon for mixing - 1000 l/min, while duration of the first stage is 5Ç8 min. At the second stage vacuum in the chamber is set at the level not over 10 mbar, flow rate of argon for mixing - 1500 l/min at content of {CO} in fumes - not less, than 10 %, and at less content of {CO} - 2000 l/min, and duration of the second stage is 13Ç16 min. During vacuumising steel is micro-alloyed with niobium, titanium and aluminium not less, than 2 minutes before end of the second stage by adding niobium and titanium containing lump ferro-alloys and aluminium pellets. ^ EFFECT: production of steel with low content of carbon at reduced material expenditures.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам получения низкоуглеродистых сталей с использованием установок вакуумирования стали, и может быть использовано в сталеплавильных цехах металлургических заводов.The invention relates to ferrous metallurgy, and specifically to methods for producing low carbon steels using steel vacuum plants, and can be used in steelmaking shops of metallurgical plants.

Известен способ выплавки ниобийсодержащей стали, включающий завалку шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в сталеплавильном агрегате и его последующее окислительное рафинирование с продувкой кислородом сверху, вакуумирование, введение ниобийсодержащего ферросплава [Патент РФ №2243268, кл. С21С 7/10].A known method of smelting niobium-containing steel, including filling a charge containing carbon and manganese, melting, heating the metal in a steelmaking unit and its subsequent oxidative refining with oxygen purging from above, evacuating, introducing a niobium-containing ferroalloy [RF Patent No. 2243268, cl. C21C 7/10].

К недостатками данного способа следует отнести невозможность получения ультранизкого содержания углерода в стали (не более 0,002%), а также получение требуемого содержания ниобия после вакуумирования с помощью порошковой проволоки, что приводит к росту содержания углерода в металле.The disadvantages of this method include the impossibility of obtaining an ultra-low carbon content in steel (not more than 0.002%), as well as obtaining the required niobium content after evacuation using a flux-cored wire, which leads to an increase in the carbon content in the metal.

Наиболее близким аналогом является способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали, включающий выпуск расплава, ввод раскислителей и титансодержащих ферросплавов, вакуумирование, отличающийся тем, что титансодержащие ферросплавы вводят в металл после вакуумирования в виде титансодержащей порошковой проволоки [Патент РФ №2243269, кл. С21С 7/10].The closest analogue is a method of smelting low-carbon titanium-containing steel, including the release of the melt, the introduction of deoxidizers and titanium-containing ferroalloys, evacuation, characterized in that the titanium-containing ferroalloys are introduced into the metal after evacuation in the form of a titanium-containing flux-cored wire [RF Patent No. 2243269, cl. C21C 7/10].

Существенными недостатками данного способа являются невозможность получения ультранизкого содержания углерода в стали (не более 0,002%), а также получение требуемого содержания титана после вакуумирования с помощью порошковой проволоки, что приводит к росту содержания углерода в металле.Significant disadvantages of this method are the impossibility of obtaining an ultra-low carbon content in steel (not more than 0.002%), as well as obtaining the required titanium content after evacuation using flux-cored wire, which leads to an increase in the carbon content in the metal.

Задача, решаемая изобретением, состоит в получении стали с содержанием углерода не более 0,0020% и снижении материальных затрат при получении требуемого содержания ниобия, титана и алюминия в стали.The problem solved by the invention is to obtain steel with a carbon content of not more than 0.0020% and reduce material costs when obtaining the required content of niobium, titanium and aluminum in steel.

Для этого в предлагаемом способе производства низкоуглеродистой стали, включающем выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей, вакуумирование, в отличие от ближайшего аналога выплавку металла осуществляют с рафинированием ванны кислородом до получения содержания углерода в металле не более 0,03%, во время выпуска плавки в сталеразливочный ковш добавляют высокоуглеродистый ферромарганец в количестве не более 3,0 кг/т, вакуумирование металла осуществляют в два этапа: на первом этапе устанавливают разрежение в вакуум-камере не более 150 мбар и расход аргона для перемешивания 1000 л/мин, причем продолжительность первого этапа вакуумирования составляет 5…8 мин, на втором этапе устанавливают разрежение в вакуум-камере не более 10 мбар и расход аргона для перемешивания 1500 л/мин при содержании {СО} в отходящих газах не менее 10% при меньшем содержании {СО} - 2000 л/мин, причем продолжительность второго этапа вакуумирования составляет 13…16 мин; кроме того, микролегирование стали ниобием, титаном, алюминием осуществляют в процессе вакуумирования не менее чем за 2 минуты до окончания второго этапа присадкой ниобий - и титансодержащих кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби.To do this, in the proposed method for the production of low-carbon steel, including the smelting of metal in a steel-smelting unit, the release of smelting into a steel-pouring ladle, the introduction of deoxidizers, evacuation, in contrast to the closest analogue, the smelting of the metal is carried out with refining of the bath with oxygen until the carbon content in the metal is not more than 0.03 %, during the production of smelting, high-carbon ferromanganese in an amount of not more than 3.0 kg / t is added to the steel pouring ladle, the metal is evacuated in two stages: at the first stage do not set a vacuum in the vacuum chamber of not more than 150 mbar and an argon flow rate for stirring of 1000 l / min, the duration of the first stage of evacuation being 5 ... 8 min, at the second stage set a vacuum in the vacuum chamber of not more than 10 mbar and argon flow rate for mixing 1500 l / min with a content of {CO} in the exhaust gases of at least 10% with a lower content of {CO} - 2000 l / min, and the duration of the second stage of evacuation is 13 ... 16 min; in addition, microalloying of steel with niobium, titanium, and aluminum is carried out in the process of evacuation at least 2 minutes before the end of the second stage by the addition of niobium - and titanium-containing lumpy ferroalloys and aluminum shot.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в увеличении степени удаления углерода из стали путем применения рациональной технологии раскисления металла на выпуске из сталеплавильного агрегата, вакуумирования стали и получения требуемого содержания титана, ниобия и алюминия непосредственно в процессе вакуумирования введением кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби.The essence of the invention consists in increasing the degree of carbon removal from steel by applying a rational technology of metal deoxidation at the outlet from the steelmaking unit, evacuating the steel and obtaining the required content of titanium, niobium and aluminum directly in the process of evacuation by introducing lumpy ferroalloys and aluminum fraction.

Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем. Остаточное содержание углерода в полупродукте и количество присаживаемого углеродистого ферромарганца обеспечивают содержание остаточного кислорода в металле (не менее 650 ppm), достаточного для удаления углерода при вакуумировании. При увеличении содержания углерода более 0,03% в полупродукте и увеличении расхода углеродистого ферромарганца более 3 кг/т на выпуске металла из сталеплавильного агрегата окисленность металла будет меньше, что не позволит максимально полно удалить углерод при вакуумировании.The declared limits are selected experimentally. The residual carbon content in the intermediate and the amount of carbon ferromanganese added to it provide a residual oxygen content in the metal (at least 650 ppm) sufficient to remove carbon during vacuum. With an increase in the carbon content of more than 0.03% in the intermediate product and an increase in the consumption of carbon ferromanganese more than 3 kg / t at the release of metal from the steelmaking unit, the oxidation of the metal will be less, which will not allow maximum removal of carbon during evacuation.

На первом этапе вакуумирования при увеличении разрежения в вакуум-камере более 150 мбар, снижении расхода аргона менее 1000 л/мин и сокращении времени вакуумирования менее 5 мин не будет достигнуто требуемое содержание углерода в конце первого этапа (не более 0,020%).At the first stage of evacuation, with an increase in vacuum in the vacuum chamber of more than 150 mbar, a decrease in argon consumption of less than 1000 l / min and a reduction in the time of evacuation of less than 5 minutes, the required carbon content at the end of the first stage (not more than 0.020%) will not be achieved.

На втором этапе при увеличении разрежения в вакуум-камере более 10 мбар, снижении расхода аргона менее 1500 л/мин и сокращении времени вакуумирования менее 13 мин не будет достигнуто требуемое содержание углерода в конце вакуумирования (не более 0,0020%). Увеличение времени вакуумирования на первом и втором этапах более 8 и 16 мин соответственно является нецелесообразным в связи с чрезмерным износом футеровки вакуум-камеры. При увеличении на первом и втором этапах расхода аргона более 1000 л/мин и 1500 л/мин соответственно резко возрастает интенсивность процесса барботажа и возникает риск выплесков металла и зарастания газоотводящего тракта. При снижении содержания {СО} в отходящих газах менее 10% на втором этапе необходимо увеличить расход аргона до 2000 л/мин для достижения требуемого содержания углерода в конце вакуумирования (не более 0,0020%). Время отдачи кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби выбрано с целью снижения их угара и сокращения материальных затрат.At the second stage, with an increase in vacuum in the vacuum chamber of more than 10 mbar, a decrease in argon consumption of less than 1500 l / min and a decrease in evacuation time of less than 13 minutes, the required carbon content at the end of evacuation will not be achieved (not more than 0.0020%). An increase in the evacuation time at the first and second stages of more than 8 and 16 minutes, respectively, is impractical due to excessive wear of the lining of the vacuum chamber. With an increase in the first and second stages of argon consumption of more than 1000 l / min and 1500 l / min, the intensity of the bubbling process increases sharply, and there is a risk of metal spills and overgrowth of the exhaust pipe. With a decrease in {CO} content in the exhaust gases of less than 10%, at the second stage it is necessary to increase the argon flow rate to 2000 l / min to achieve the required carbon content at the end of evacuation (not more than 0.0020%). The recoil time of lumpy ferroalloys and aluminum fractions is chosen in order to reduce their waste and reduce material costs.

Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 50 плавок IF-стали на установке вакуумирования стали.The claimed method of out-of-furnace steel processing was implemented in an oxygen-converter shop for the production of more than 50 IF-steel melts in a steel evacuation unit.

Выплавка металла осуществлялась в 370-тонных кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на установке вакуумирования стали №2.Metal smelting was carried out in 370-ton oxygen converters. Metal processing was carried out at the installation of degassing steel No. 2.

Окисленность металла по приходу на УВС №2 составила 650…750 ppm. Содержание углерода в металле после вакуумирования составило 0,0015…0,0020%. На первом этапе разрежение в вакуум-камере составляло не более 120 мбар, продолжительность вакуумирования составила 5…8 мин и расход аргона 1000 л/мин. На втором этапе разрежение в вакуум-камере составляло не более 10 мбар, продолжительность вакуумирования составила 13…16 мин и расход аргона 1500 л/мин до содержания {СО} в отходящих газах более 10%. При снижении содержания {СО} в отходящих газах менее 10% увеличивали расход аргона до 2000 л/мин. За 1…2 мин до окончания вакуумирования производили отдачу ниобий- и титансодержащих кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби. Содержание ниобия, титана и алюминия в готовой стали составило 0,040…0,050%, 0,025…0,045% и 0,025…0,045% соответственно.The oxidation of metal upon arrival at UVS No. 2 was 650 ... 750 ppm. The carbon content in the metal after evacuation was 0.0015 ... 0.0020%. At the first stage, the vacuum in the vacuum chamber was no more than 120 mbar, the evacuation time was 5 ... 8 min, and the argon flow rate was 1000 l / min. At the second stage, the vacuum in the vacuum chamber was no more than 10 mbar, the evacuation time was 13 ... 16 min, and the argon flow rate was 1500 l / min until the {CO} content in the exhaust gases was more than 10%. With a decrease in the {CO} content in the exhaust gases of less than 10%, the argon flow rate increased to 2000 l / min. 1 ... 2 min before the end of the evacuation, the niobium and titanium-containing lumpy ferroalloys and aluminum fraction were refluxed. The content of niobium, titanium and aluminum in the finished steel was 0.040 ... 0.050%, 0.025 ... 0.045% and 0.025 ... 0.045%, respectively.

Предложенный способ производства стали позволил гарантированно получать сталь с содержанием углерода не более 0,0020% и снизить материальные затраты на получение требуемого содержания ниобия, титана и алюминия в стали.The proposed method for the production of steel is guaranteed to produce steel with a carbon content of not more than 0.0020% and reduce material costs for obtaining the required content of niobium, titanium and aluminum in steel.

Claims (1)

Способ производства низкоуглеродистой стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей, вакуумирование, отличающийся тем, что выплавку металла осуществляют с рафинированием ванны кислородом до получения содержания углерода в металле не более 0,03%, во время выпуска плавки в сталеразливочный ковш добавляют высокоуглеродистый ферромарганец в количестве не более 3,0 кг/т, вакуумирование металла осуществляют в два этапа, причем на первом этапе устанавливают разрежение в вакуум-камере не более 150 мбар, расход аргона для перемешивания 1000 л/мин и продолжительность первого этапа вакуумирования - 5…8 мин, на втором этапе устанавливают разрежение в вакуум-камере не более 10 мбар, расход аргона для перемешивания 1500 л/мин при содержании {СО} в отходящих газах не менее 10%, а при меньшем содержании {СО} - 2000 л/мин, и продолжительность второго этапа вакуумирования - 13…16 мин, при этом в процессе вакуумирования осуществляют микролегирование стали ниобием, титаном и алюминием не менее чем за 2 мин до окончания второго этапа путем присадки ниобий- и титансодержащих кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби. Method for the production of low-carbon steel, including smelting metal in a steel-smelting unit, releasing smelting into a steel pouring ladle, introducing deoxidizers, evacuating, characterized in that the smelting of the metal is carried out with the refining of the bath with oxygen until the carbon content in the metal is not more than 0.03%, during production melting in a steel ladle add high-carbon ferromanganese in an amount of not more than 3.0 kg / t, the evacuation of the metal is carried out in two stages, and at the first stage set the vacuum the vacuum chamber is not more than 150 mbar, the argon flow rate for stirring 1000 l / min and the duration of the first stage of evacuation is 5 ... 8 min, the second stage sets the vacuum in the vacuum chamber no more than 10 mbar, the argon flow rate for stirring 1500 l / min at the content of {CO} in the exhaust gases is not less than 10%, and with a lower content of {CO} - 2000 l / min, and the duration of the second stage of evacuation is 13 ... 16 minutes, while microalloying of steel with niobium, titanium and aluminum is not carried out less than 2 minutes before the end of the second stage the additive niobium- and titanium-containing lumpy ferroalloys and aluminum fractions.
RU2010134087/02A 2010-08-13 2010-08-13 Procedure for production of low carbon steel RU2437942C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134087/02A RU2437942C1 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Procedure for production of low carbon steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010134087/02A RU2437942C1 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Procedure for production of low carbon steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2437942C1 true RU2437942C1 (en) 2011-12-27

Family

ID=45782849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010134087/02A RU2437942C1 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Procedure for production of low carbon steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2437942C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517626C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of producing especially-low-carbon steel
RU2564205C1 (en) * 2014-07-14 2015-09-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing especially-low-carbon steel
RU2575901C2 (en) * 2014-05-29 2016-02-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of production of low-carbonaceous steel
RU2679375C1 (en) * 2017-12-14 2019-02-07 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517626C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of producing especially-low-carbon steel
RU2575901C2 (en) * 2014-05-29 2016-02-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of production of low-carbonaceous steel
RU2564205C1 (en) * 2014-07-14 2015-09-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing especially-low-carbon steel
RU2679375C1 (en) * 2017-12-14 2019-02-07 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011267833B2 (en) Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment
RU2007118927A (en) AISI 4xx FERRITE STEEL GROUP STAINLESS STEEL PRODUCTION IN ACP CONVERTER
AU2009279363A1 (en) Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment
RU2437942C1 (en) Procedure for production of low carbon steel
RU2465340C1 (en) Low-silicon steel making method
RU2487171C1 (en) Method for production of low-alloyed pipe steel
RU2461635C1 (en) Method of steel out-of-furnace processing by calcium
RU2465337C1 (en) Method of steelmaking in basic oxygen converter
CN102312152B (en) Production method of steel containing boron
RU2543658C1 (en) Method of steel making in arc-type electric steel making furnace
RU2514125C1 (en) Method of low-carbon steel deoxidation
RU2440421C1 (en) Out-of-furnace steel treatment method
RU2392333C1 (en) Method of low-carbon steel production
RU2008141025A (en) METHOD FOR PRODUCING VANADIUM SLAG AND VANADIUM-ALLOYED STEEL
RU2732840C1 (en) Steel melting method in oxygen converter
RU2679375C1 (en) Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability
RU2533071C1 (en) Method of steel production
RU2569621C1 (en) Method of producing niobium-containing steel
RU2243269C1 (en) Method of melting low-carbon titanium-containing steel
RU2574529C1 (en) Method of producing of low alloyed pipe steel
RU2243268C1 (en) Method of melting niobium-containing steel
RU2495139C1 (en) Low-carbon steel making method
RU2460807C1 (en) Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece
RU2608010C1 (en) Method of steel making in electric arc furnace
RU2403290C1 (en) Rail steel melting method