RU2446215C2 - Nitrogen-alloyed steel making method - Google Patents

Nitrogen-alloyed steel making method Download PDF

Info

Publication number
RU2446215C2
RU2446215C2 RU2010113146/02A RU2010113146A RU2446215C2 RU 2446215 C2 RU2446215 C2 RU 2446215C2 RU 2010113146/02 A RU2010113146/02 A RU 2010113146/02A RU 2010113146 A RU2010113146 A RU 2010113146A RU 2446215 C2 RU2446215 C2 RU 2446215C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
steel
charge
mixture
melting
Prior art date
Application number
RU2010113146/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010113146A (en
Inventor
Евгений Васильевич Кузьминых (RU)
Евгений Васильевич Кузьминых
Владислав Александрович Карев (RU)
Владислав Александрович Карев
Геннадий Алексеевич Дорофеев (RU)
Геннадий Алексеевич Дорофеев
Валерий Викторович Величко (RU)
Валерий Викторович Величко
Владимир Иванович Ладьянов (RU)
Владимир Иванович Ладьянов
Александр Сергеевич Ваулин (RU)
Александр Сергеевич Ваулин
Олег Степанович Якушев (RU)
Олег Степанович Якушев
Анатолий Борисович Бабиков (RU)
Анатолий Борисович Бабиков
Алексей Николаевич Лубнин (RU)
Алексей Николаевич Лубнин
Сергей Михайлович Иванов (RU)
Сергей Михайлович Иванов
Марина Ивановна Мокрушина (RU)
Марина Ивановна Мокрушина
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт Уральского отделения РАН
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 Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт Уральского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт Уральского отделения РАН
Priority to RU2010113146/02A priority Critical patent/RU2446215C2/en
Publication of RU2010113146A publication Critical patent/RU2010113146A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2446215C2 publication Critical patent/RU2446215C2/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: nitrogen-alloyed steel making is performed in gaseous nitrogen atmosphere with pressure of more than 1 atm. As charge there used is thermit mixture of powders of iron, chrome and manganese oxides, nitrides or nitrided ferrous alloys of alloy elements and aluminium, which are taken in the ratio required for obtaining the steel of the specified composition. At that, thermit mixture is locally ignited and self-ignition of charge is provided without any external heat sources. Mass of the added aluminium powder is 0.94-1.04 of total mass of oxygen contained in oxides included in charge composition.
EFFECT: simpler melting technology, lower electric power consumption and shorter melting process.
2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам выплавки стали, легированной азотом.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, and in particular to methods of smelting steel alloyed with nitrogen.

Известен способ выплавки азотосодержащей стали в открытых (в атмосферных условиях) сталеплавильных агрегатах (индукционных или электродуговых печах) [1]. Легирование азотом производится продувкой газа через расплав в сталеплавильном ковше или введением в жидкий металл (в печь или ковш) азотированных ферросплавов. Этот способ не дает возможности получения высоких концентраций азота в стали из-за быстрой десорбции (удаления) избыточного (сверхравновесного относительно давления 1 атм) азота из жидкого металла в атмосферу. Поэтому даже при высоком содержании нитридообразующих элементов (например, хрома, марганца, ванадия и других), повышающих растворимость азота, содержание его в расплаве не превышает нескольких десятых долей процента [1].A known method of smelting nitrogen-containing steel in open (in atmospheric conditions) steelmaking units (induction or electric arc furnaces) [1]. Doping with nitrogen is carried out by blowing gas through a melt in a steelmaking ladle or by introducing nitrated ferroalloys into a liquid metal (in a furnace or ladle). This method does not make it possible to obtain high nitrogen concentrations in steel due to the rapid desorption (removal) of excess (super-equilibrium relative to a pressure of 1 atm) nitrogen from a liquid metal into the atmosphere. Therefore, even with a high content of nitride-forming elements (for example, chromium, manganese, vanadium and others) that increase the solubility of nitrogen, its content in the melt does not exceed several tenths of a percent [1].

Наиболее близким к технической сущности изобретения является способ выплавки высокоазотистой стали в индукционной печи в специально создаваемой атмосфере азота, имеющей давление выше 1 атм (практически 10-160 атм) [1-3]. Легирование металла азотом производится главным образом из газовой фазы барботажем через пористое дно печи или ложный стопор. Высокое давление газа способствует растворению азота в расплаве и позволяет получить сверхравновесную концентрацию его в стали до 1% и выше. Продолжительность плавки в этом способе составляет 40-180 мин.Closest to the technical essence of the invention is a method of smelting high-nitrogen steel in an induction furnace in a specially created atmosphere of nitrogen having a pressure above 1 atm (almost 10-160 atm) [1-3]. Alloying the metal with nitrogen is carried out mainly from the gas phase by bubbling through the porous bottom of the furnace or a false stopper. High gas pressure contributes to the dissolution of nitrogen in the melt and allows you to get its super-equilibrium concentration in steel up to 1% and above. The duration of the smelting in this method is 40-180 minutes

Недостатком этого способа является сложность технологии плавки, включающей последовательные этапы расплавления металлошихты, нагрева расплава до нужной температуры, легирования, раскисления, азотирования из газовой фазы, что сопровождается затратами времени, электроэнергии и физического труда.The disadvantage of this method is the complexity of the melting technology, which includes the successive stages of melting the metal charge, heating the melt to the desired temperature, alloying, deoxidation, nitriding from the gas phase, which is accompanied by the expenditure of time, electricity and physical labor.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение процесса совмещением во времени вышеперечисленных этапов плавки, уменьшение расхода электроэнергии, длительности плавки, расширение круга используемых для плавки материалов, упрощение конструкции плавильной установки.The present invention is aimed at simplifying the process by combining in time the above stages of melting, reducing energy consumption, the duration of melting, expanding the range of materials used for melting, simplifying the design of the melting plant.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве исходной шихты для плавки в атмосфере азота с давлением выше 1 атм используется термитная (алюмотермическая) смесь из порошков оксидов железа, оксидов легирующих элементов стали и алюминия, компоненты которой взяты в соотношении, необходимом для получения стали заданного состава и обеспечения самопроизвольного горения без внешних источников теплоты. После локального поджигания смесь сгорает, в результате чего получается металлический расплав нужного состава. Для регулирования окисленности металла поддерживается отношение массы алюминия к общей массе кислорода, содержащегося в оксидах шихты, в пределах 0,94-1,04. Для повышения содержания азота в стали в состав шихты дополнительно вводятся порошки азотсодержащих материалов, например нитриды или азотированные ферросплавы легирующих элементов.The specified technical result is achieved by the fact that, as the initial charge for melting in a nitrogen atmosphere with a pressure above 1 atm, a thermite (aluminothermic) mixture of powders of iron oxides, oxides of alloying elements of steel and aluminum is used, the components of which are taken in the ratio necessary to obtain the specified steel composition and ensuring spontaneous combustion without external sources of heat. After local ignition, the mixture burns, resulting in a metal melt of the desired composition. To control the oxidation of the metal, the ratio of the mass of aluminum to the total mass of oxygen contained in the oxides of the mixture is maintained in the range of 0.94-1.04. To increase the nitrogen content in steel, powders of nitrogen-containing materials, for example, nitrides or nitrided ferroalloys of alloying elements, are additionally introduced into the mixture.

Алюмотермический процесс, проводимый на воздухе при атмосферном давлении, используется для получения ферросплавов, лигатур, для сварки рельс, арматуры, наплавки изношенных деталей, а также получения стальных отливок сложной конфигурации [4-6]. Для успешного осуществления алюмотермического процесса без внешнего подогрева нужно, чтобы теплота, выделяющаяся при горении, составляла не менее 2300 Дж на 1 кг смеси [7].The aluminothermic process conducted in air at atmospheric pressure is used to obtain ferroalloys, alloys, for welding rails, reinforcing bars, surfacing worn parts, as well as for producing steel castings of complex configuration [4-6]. For the successful implementation of the aluminothermic process without external heating, it is necessary that the heat released during combustion is at least 2300 J per 1 kg of the mixture [7].

Термитная смесь для осуществления способа состоит из двух основных групп компонентов, взятых в порошковом виде:The termite mixture for the implementation of the method consists of two main groups of components, taken in powder form:

а) Окислителей - оксидов железа и оксидов легирующих компонентов, при восстановлении которых образуется основная масса стали. Эти компоненты являются источником кислорода, необходимого для протекания алюмотермической реакции.a) Oxidizing agents - iron oxides and oxides of alloying components, upon reduction of which the bulk of steel is formed. These components are the source of oxygen necessary for the aluminothermic reaction.

б) Восстановителя - алюминия, отбирающего кислород от окислителей и восстанавливающего их до металла.b) Reducer - aluminum, which takes oxygen from oxidizing agents and restores them to metal.

Состав получающейся стали определяется соотношением компонентов шихты. Для повышения содержания азота в стали в состав термитной шихты вводятся порошки азотсодержащих материалов, например нитридов или азотированных ферросплавов легирующих элементов.The composition of the resulting steel is determined by the ratio of the components of the mixture. To increase the nitrogen content in the steel, powders of nitrogen-containing materials, for example, nitrides or nitrided ferroalloys of alloying elements, are introduced into the thermite mixture.

Искомый технический эффект при использовании термитной смеси следует из механизма термитного процесса. При локальном поджигании термитной смеси возникает волна горения, последовательно распространяющаяся по объему шихты. В этой волне развиваются параллельные самопроизвольные экзотермические реакции восстановления оксидов, например:The desired technical effect when using a termite mixture follows from the mechanism of the termite process. Upon local ignition of the thermite mixture, a combustion wave arises, which subsequently propagates throughout the charge volume. In this wave, parallel spontaneous exothermic reactions of oxide reduction develop, for example:

Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3;Fe 2 O 3 + 2Al = 2Fe + Al 2 O 3 ;

Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3;Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3 ;

3/2MnO2+2Al=3/2Mn+Al2O3 и т.д.3 / 2MnO 2 + 2Al = 3 / 2Mn + Al 2 O 3 , etc.

При протекании этих реакций выделяется большое количество тепла, вызывающее плавление веществ и нагрев продуктов реакции до температур выше 2000°С. Одновременно, в зоне горения протекает взаимное растворение выделяющихся металлов и формирование состава стали. Поступление в металлический расплав марганца, хрома, а также алюминия вызывает его легирование и раскисление. Легирование металла азотом протекает как за счет растворения твердых азотсодержащих материалов шихты в стали, например CrN=[Cr]+[N], так и за счет реакции растворения газообразного азота: ½ N2=[N], чему благоприятствует развитая поверхность дисперсных капелек металла, первоначально выделяющихся во фронте волны горения. Легирование газообразным азотом имеет место также и в дальнейшем при выпуске струи расплава из плавильного тигля в литейную форму. В хвосте волны горения происходит коалесценция капелек металла, отделяющихся от жидкого шлака, с образованием компактных объемов жидкой стали. В конце процесса на дне тигля образуется ванна жидкого металла, на поверхности которого плавает слой жидкого шлака. Атмосфера газообразного азота высокого давления способствует сохранению высокого содержания его в стали, а также повышает устойчивость горения, предотвращая выбросы металла из плавильного тигля.During the course of these reactions, a large amount of heat is released, causing melting of substances and heating of the reaction products to temperatures above 2000 ° C. At the same time, in the combustion zone, the mutual dissolution of the released metals and the formation of the steel composition proceed. The entry of manganese, chromium, and aluminum into the metal melt causes its alloying and deoxidation. Alloying the metal with nitrogen occurs both due to the dissolution of solid nitrogen-containing charge materials in steel, for example CrN = [Cr] + [N], and due to the dissolution of nitrogen gas: ½ N 2 = [N], which is favored by the developed surface of the dispersed metal droplets initially standing out in front of the combustion wave. Doping with gaseous nitrogen also takes place later on when the melt jet is released from the melting crucible into the mold. In the tail of the combustion wave, coalescence of metal droplets separating from liquid slag occurs, with the formation of compact volumes of liquid steel. At the end of the process, a liquid metal bath forms at the bottom of the crucible, on the surface of which a layer of liquid slag floats. The atmosphere of high-pressure gaseous nitrogen helps maintain its high content in steel, and also increases combustion stability, preventing metal emissions from the melting crucible.

Таким образом, при горении термитной смеси процессы расплавления металла, его нагрев, легирование и раскисление совмещены во времени.Thus, during the burning of a thermite mixture, the processes of metal melting, its heating, alloying, and deoxidation are combined in time.

Кроме упрощения технологии плавки, применение описанного способа приводит еще к нескольким положительным техническим результатам:In addition to simplifying the melting technology, the application of the described method leads to several more positive technical results:

1. Появляется возможность использования в качестве шихтовых материалов взамен металлошихты дешевых отходов металлургического производства - прокатную и кузнечную окалину, а также богатых рудных концентратов.1. There is the possibility of using cheap metallurgical waste as rolling stock instead of metal materials — mill and forge scale, as well as rich ore concentrates.

2. Выплавка не требует затрат тепловой и электрической энергии, поскольку вся энергия, необходимая для плавки, заключена в химическом виде в самих шихтовых материалах.2. Smelting does not require the cost of heat and electric energy, since all the energy needed for melting is enclosed in a chemical form in the charge materials themselves.

3. Высокая линейная скорость горения шихты (порядка 1 см/с и более) обусловливает малое время плавки.3. The high linear burning rate of the charge (of the order of 1 cm / s or more) leads to a short melting time.

4. Значительно упрощается конструкция установки для осуществления способа, так как нет необходимости размещения в камере высокого давления индукционной печи, которая заменяется простым плавильным тиглем.4. The design of the installation for implementing the method is greatly simplified, since there is no need to place an induction furnace in the high-pressure chamber, which is replaced by a simple melting crucible.

5. Простота осуществления предлагаемого способа позволяет использовать его для получения в условиях машиностроительных заводов фасонных отливок.5. The simplicity of the proposed method allows to use it to obtain shaped castings in the conditions of machine-building plants.

6. Простота конфигурации установки позволяет применять более высокие давления газа, чем в существующих устройствах, что приведет к увеличению содержания азота в стали.6. The simplicity of the installation configuration allows the use of higher gas pressures than in existing devices, which will lead to an increase in the nitrogen content in steel.

Были проведены опытные плавки по получению стали, легированной хромом, марганцем и азотом алюмотермическим способом. Хром и марганец являются важнейшими легирующими элементами стали, относительно малое сродство к кислороду этих элементов обеспечивает успешное восстановление их из оксидов при алюмотермическом процессе.Pilot melts were conducted to produce steel alloyed with chromium, manganese and nitrogen by the aluminothermic method. Chromium and manganese are the most important alloying elements of steel; the relatively low affinity for oxygen of these elements ensures their successful reduction from oxides during the aluminothermic process.

В состав лабораторной установки для проведения опытных плавок входит плавильный тигель цилиндрической формы, изготовленный из огнеупорного материала. В днище тигля имеется отверстие. Под тиглем располагается изложница для приема жидкой стали. Тигель и изложница размещены в водоохлаждаемом реакторе цилиндрической формы, рассчитанном на максимальное рабочее давление 200 атм. Реактор снабжен манометром, вводом электрозапала и сообщается с газовой системой, позволяющей напускать газообразный азот до нужного давления или стравливать газ в атмосферу.The laboratory installation for experimental melting includes a cylindrical melting crucible made of refractory material. There is a hole in the bottom of the crucible. Under the crucible is a mold for receiving molten steel. The crucible and the mold are placed in a cylindrical water-cooled reactor, designed for a maximum working pressure of 200 atm. The reactor is equipped with a pressure gauge, an electric valve inlet and communicates with a gas system that allows gaseous nitrogen to be injected to the desired pressure or to vent gas into the atmosphere.

В качестве исходных материалов в опытах использовали следующие порошковые материалы:The following powder materials were used as starting materials in the experiments:

- железная окалина с содержанием кислорода 29,05% (FeOx);- iron oxide with an oxygen content of 29.05% (FeO x );

- оксид хрома марки ОХМ-1 (Cr2O3);- chromium oxide grade OHM-1 (Cr 2 O 3 );

- первичный алюминий марки ПА-1 (Al);- primary aluminum grade PA-1 (Al);

- нитрид хрома, содержащий 20,2% азота (CrN);- chromium nitride containing 20.2% nitrogen (CrN);

- двуокись марганца чистая (MnO2).- pure manganese dioxide (MnO 2 ).

Применяемая в плавках окись железа FeOx преставляет собой прокатную окалину от низкоуглеродистых сталей, обожженную в окислительном пламени при температуре 880-900°С для приближения к составу Fe2O3, наиболее богатому кислородом. Нитрид хрома CrN получили обработкой технического хрома азотом высокого давления в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Исходные материалы сушили при температуре 200°С в течение 1-1,5 ч, взвешивали в соотношении, необходимом для получения стали заданного состава, и смешивали в смесителе. Готовую смесь загружали в плавильный тигель с небольшим уплотнением. После герметизации реактор наполняли газообразным азотом до давления 80 атм, перекрывали вентиль, соединяющий реактор с газовой системой, и поджигали шихту. Во время горения давление в реакторе монотонно увеличивается, достигая 95-100 атм. Стабилизация давления газа свидетельствует об окончании горения. Жидкий металл, образовавшийся в результате горения, после кратковременной выдержки выливается в изложницу. Время плавки в наших опытах составляло 8-10 с, что отвечает линейной скорости горения шихты 1,5-2 см/с. Вслед за металлом из плавильного тигля вытекал шлак, оставляя плавильный тигель свободным для следующей плавки. Выплавленные слитки имели массу около 1,5 кг, удовлетворительное качество поверхности, полуоткрытую компактную усадочную раковину, расположенную в верхней части слитка. Образцы выплавленной стали анализировали на содержание основных компонентов. Содержание азота определяли методом импульсного плавления в графитовом тигле в токе инертного газа. Результаты опытных плавок, для которых отношение массы алюминия к массе кислорода в шихте было взято Z=0,96, представлены в таблице 1.Iron oxide FeO x used in smelting is a mill scale from low-carbon steels, calcined in an oxidizing flame at a temperature of 880-900 ° C to approximate the composition of Fe 2 O 3 , the richest in oxygen. Chromium nitride CrN was obtained by treating technical chromium with high-pressure nitrogen in the mode of self-propagating high-temperature synthesis. The starting materials were dried at a temperature of 200 ° C for 1-1.5 h, weighed in the ratio necessary to obtain steel of a given composition, and mixed in a mixer. The finished mixture was loaded into a melting crucible with a small seal. After sealing, the reactor was filled with gaseous nitrogen to a pressure of 80 atm, the valve connecting the reactor to the gas system was closed, and the charge was ignited. During combustion, the pressure in the reactor monotonically increases, reaching 95-100 atm. Stabilization of gas pressure indicates the end of combustion. The liquid metal formed as a result of combustion, after a short exposure, is poured into the mold. The melting time in our experiments was 8–10 s, which corresponds to a linear charge burning rate of 1.5–2 cm / s. Following the metal, slag flowed out of the melting crucible, leaving the melting crucible free for the next melting. Smelted ingots had a mass of about 1.5 kg, satisfactory surface quality, a semi-open compact shrink shell located in the upper part of the ingot. Samples of smelted steel were analyzed for the content of the main components. The nitrogen content was determined by pulsed melting in a graphite crucible in an inert gas stream. The results of experimental swimming trunks, for which the ratio of the mass of aluminum to the mass of oxygen in the charge was taken Z = 0.96, are presented in table 1.

Таблица 1.Table 1. Состав шихты и выплавленной сталиThe composition of the charge and the steel No. Состав шихты, %The composition of the charge,% Состав стали, %Steel composition,% FeOx FeO x Cr2O3 Cr 2 O 3 MnO2 MnO 2 CrNCrN AlAl FeFe CrCr MnMn NN AlAl СFROM N(1) N (1) 1one 64,764.7 13,313.3 -- -- 22,022.0 83,183.1 15,615.6 -- 0,690.69 0,0500,050 0,0630,063 0,320.32 22 64,764.7 10,010.0 -- 4,24.2 21,121.1 82,582.5 16,116.1 -- 1,061.06 0,0650,065 0,0710,071 0,350.35 33 58,158.1 10,410,4 6,66.6 4,14.1 20,820.8 74,074.0 17,617.6 6,36.3 1,311.31 0,0550,055 0,0600,060 0,510.51

Примечания к таблице 1:Notes to table 1:

1. Все стали содержат 0,06-0,07% углерода, что укладывается в заданный нами интервал 0,05-0,08% С. Специально этот элемент в состав шихты не вводили, поскольку для легирования достаточно естественных примесей углерода в шихтовых материалах (например, железная окалина содержит 0.07-0.08% С).1. All steels contain 0.06-0.07% carbon, which falls within the range 0.05-0.08% C specified by us. This element was not specially introduced into the mixture, since natural impurities of carbon in the charge materials are sufficient for alloying (for example, iron oxide contains 0.07-0.08% C).

2. N(i) - предельная растворимость азота в полученной стали при 1600°С и давлении азота 1 атм.2. N (i) is the ultimate solubility of nitrogen in the resulting steel at 1600 ° C and a nitrogen pressure of 1 atm.

Значения N(1) оценили по термодинамическим данным, приведенным в [8]. Из таблицы 1 следует, что фактическое содержание азота в стали значительно превосходит значения его предельной растворимости при атмосферном давлении. Добавки нитрида хрома способствуют увеличению содержания азота в стали.The values of N (1) were estimated from the thermodynamic data given in [8]. From table 1 it follows that the actual nitrogen content in steel significantly exceeds the value of its ultimate solubility at atmospheric pressure. Chromium nitride additives help increase the nitrogen content in steel.

В таблице 2 приведены опытные данные зависимости содержания алюминия и кислорода в металле от отношения Z между массами алюминия и кислорода в шихте.Table 2 shows the experimental data of the dependence of the content of aluminum and oxygen in the metal on the ratio Z between the masses of aluminum and oxygen in the charge.

Таблица 2.Table 2. Содержание алюминия и кислорода в стали при различных значениях отношения Z между массами алюминия и кислорода в исходной шихте.The content of aluminum and oxygen in steel at various values of the ratio Z between the masses of aluminum and oxygen in the initial charge. Компонента, %Component% ZZ 0,900.90 0,940.94 0,960.96 1,001.00 1,041,04 1,061.06 [Al][Al] 0,0010.001 0,010.01 0,050.05 0,070,07 0,180.18 0,300.30 [О][ABOUT] 0,010.01 0,0060.006 0,0020.002 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001

Из таблицы 2 следует, что оптимальное соотношение между массами алюминия и кислорода в шихте обеспечивает Z=0,94-1,04, поскольку при меньших значениях Z сталь недостаточно раскислена, а при Z>1,04 наблюдается нежелательно высокое содержание алюминия в металле.From table 2 it follows that the optimal ratio between the masses of aluminum and oxygen in the charge provides Z = 0.94-1.04, since at lower values of Z the steel is not sufficiently deoxidized, and at Z> 1.04 an undesirably high aluminum content in the metal is observed.

ЛитератураLiterature

1. Рашев Ц.В. Производство легированной стали. М.: Металлургия. - 1981, с.162-181.1. Rashev C.V. Alloy steel production. M .: Metallurgy. - 1981, p. 162-181.

2. Рашев Ц.В. Высокоазотистые стали. София: Изд-во Болгарской АН. - 1995, с.23-32, 35-38.2. Rashev C.V. High nitrogen steels. Sofia: Publishing House of the Bulgarian Academy of Sciences. - 1995, p. 23-32, 35-38.

3. А.с. SU 908915 А, 28.02.1982.3. A.S. SU 908915 A, 02.28.1982.

4. Энциклопедия неорганических материалов, т.2 / под ред. Федорченко И.М. Киев: Гл. ред. Украинской сов. энциклопедии, 1977, с.530-531.4. Encyclopedia of inorganic materials, v.2 / ed. Fedorchenko I.M. Kiev: Ch. ed. Ukrainian owl Encyclopedias, 1977, p. 530-531.

5. Мурач Н.Н. и др. Внепечная металлотермия. М: Металлургия - 1956.5. Murach N.N. and other non-furnace metallothermy. M: Metallurgy - 1956.

6. Малкин Б.В., Воробьев А.А. Термитная сварка. М.: Изд-во Минкомхоза РСФСР. - 1963, с.100-101.6. Malkin B.V., Vorobev A.A. Termite welding. M .: Publishing House of the Ministry of Agriculture of the RSFSR. - 1963, p. 100-101.

7. Ростовцев С.Т. Теория металлургических процессов. М.: Металлургиздат. - 1956, с.375.7. Rostovtsev S.T. Theory of metallurgical processes. M .: Metallurgizdat. - 1956, p. 375.

8. Balachandran G. et al. Some theoretical aspects on designing nickel free high nitrogen austenitic stainless steels. - ISIJ International, 2001, V.41, No.9, p.1018-1027.8. Balachandran G. et al. Some theoretical aspects on designing nickel free high nitrogen austenitic stainless steels. - ISIJ International, 2001, V.41, No.9, p. 1018-1027.

Claims (2)

1. Способ выплавки стали, легированной азотом, в атмосфере газообразного азота с давлением более 1 атм, отличающийся тем, что в качестве шихты используют термитную смесь порошков оксидов железа, хрома и марганца, нитридов или азотированных ферросплавов легирующих элементов и алюминия, взятых в соотношении, необходимом для получения стали заданного состава, при этом термитную смесь локально воспламеняют с обеспечением самопроизвольного горения шихты без внешних источников теплоты.1. The method of smelting steel alloyed with nitrogen in an atmosphere of gaseous nitrogen with a pressure of more than 1 atm, characterized in that the thermite mixture is used as a mixture of powders of iron, chromium and manganese oxides, nitrides or nitrided ferroalloys of alloying elements and aluminum, taken in the ratio necessary to obtain steel of a given composition, while the thermite mixture is locally ignited to ensure spontaneous combustion of the mixture without external heat sources. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порошок алюминия вводят массой, составляющей 0,94-1,04 общей массы кислорода, содержащегося в оксидах, входящих в состав шихты. 2. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum powder is introduced with a mass of 0.94-1.04 of the total mass of oxygen contained in the oxides that make up the charge.
RU2010113146/02A 2010-04-05 2010-04-05 Nitrogen-alloyed steel making method RU2446215C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010113146/02A RU2446215C2 (en) 2010-04-05 2010-04-05 Nitrogen-alloyed steel making method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010113146/02A RU2446215C2 (en) 2010-04-05 2010-04-05 Nitrogen-alloyed steel making method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010113146A RU2010113146A (en) 2011-10-10
RU2446215C2 true RU2446215C2 (en) 2012-03-27

Family

ID=44804762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010113146/02A RU2446215C2 (en) 2010-04-05 2010-04-05 Nitrogen-alloyed steel making method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2446215C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223237U1 (en) * 2023-11-14 2024-02-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Graphite crucible for producing iron-containing alloy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2924415A1 (en) * 1979-06-16 1980-12-18 Krupp Gmbh Nitriding high alloy steel by electroslag remelting - using an electrode contg. deoxidant and silicon nitride
SU908915A1 (en) * 1980-01-14 1982-02-28 Предприятие П/Я М-5481 Steel composition
CN1746320A (en) * 2004-09-09 2006-03-15 中国科学院兰州化学物理研究所 The preparation method of block nanometer iron materials
RU2364637C1 (en) * 2007-12-07 2009-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии" Method of heavy-alloyed stainless steel electroslag remelting
RU2366723C2 (en) * 2007-09-27 2009-09-10 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of steel production and installation for implementation of this method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2924415A1 (en) * 1979-06-16 1980-12-18 Krupp Gmbh Nitriding high alloy steel by electroslag remelting - using an electrode contg. deoxidant and silicon nitride
SU908915A1 (en) * 1980-01-14 1982-02-28 Предприятие П/Я М-5481 Steel composition
CN1746320A (en) * 2004-09-09 2006-03-15 中国科学院兰州化学物理研究所 The preparation method of block nanometer iron materials
RU2366723C2 (en) * 2007-09-27 2009-09-10 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of steel production and installation for implementation of this method
RU2364637C1 (en) * 2007-12-07 2009-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии" Method of heavy-alloyed stainless steel electroslag remelting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РАШЕВ Ц.В. Высокоазотистые стали. - София: Изд-во Болгарской АН. - 1995. с.23-32, 35-38. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223237U1 (en) * 2023-11-14 2024-02-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Graphite crucible for producing iron-containing alloy

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010113146A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2456365C1 (en) Austenitic high-strength corrosion-resistant steel and method for its melting
RU2446215C2 (en) Nitrogen-alloyed steel making method
RU2545856C2 (en) High-strength cryogenic austenite weldable structural steel and steel obtainment method
RU2469816C2 (en) Method of producing alloy
CN100540685C (en) direct steel alloying method
Shatokhin et al. Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) of composite ferroalloys
Yukhvid et al. Centrifugal SHS-metallurgy of nitrogen steels
RU2285726C1 (en) Method of making steel in hearth steel-making unit
RU2350661C1 (en) Method for melting of rail steel in electric arc furnace
RU2241046C2 (en) Method for recrement foaming in steel manufacturing by using calcium nitrate
RU2784899C1 (en) Method for smelting steel in an oxygen converter
RU2637735C2 (en) Method for producing low-carbon boiling steel
RU2254380C1 (en) Method of production of rail steel
SU1713941A1 (en) Method of producing low-alloy nitrogen containing steel
RU2644637C2 (en) Method and charge for production of nitrated silico-manganese in arc ore-thermal furnace
RU2585899C1 (en) Structural cryogenic austenitic high-strength welded steel and method for production thereof
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
SU836123A1 (en) Method of smelting nitrogen-containing steels
Svjażin et al. The problems of high-nitrogen steels production
RU2064508C1 (en) Exothermic briquette for deoxidation and alloying of killed steel
SU631539A1 (en) Method of manufacturing nitrided steel
SU403765A1 (en) ALL-UNION. Cl. C 21c 7/06 UDK 669.183 (088.8)
RU2348700C1 (en) Method of liquid steel processing in vacuum chamber
RU2590742C2 (en) Method for production of low-carbon ferrochrome
RU2280699C2 (en) Method of steel making in oxygen converter with slag remaining

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200406