RU2541333C1 - Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве - Google Patents
Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541333C1 RU2541333C1 RU2013155579/02A RU2013155579A RU2541333C1 RU 2541333 C1 RU2541333 C1 RU 2541333C1 RU 2013155579/02 A RU2013155579/02 A RU 2013155579/02A RU 2013155579 A RU2013155579 A RU 2013155579A RU 2541333 C1 RU2541333 C1 RU 2541333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- deoxidation
- metal
- consumable electrode
- bath
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве сталей с низким содержанием кислорода. Способ включает расплавление расходуемого электрода, замер активности кислорода и последующее раскисление шлаковой ванны смесью для раскисления, содержащей, мас.%: алюминий 8-12, кальций 19-23 и железо 74-69, которую принудительно подают на границу раздела шлаковой и металлической ванн в потоке нейтрального газа, причем количество оксида железа в расплавленном шлаке поддерживают не более 0,55 мас.%, а скорость подачи упомянутой смеси для раскисления составляет 0,9-1,1 скорости заполнения объема металлической ванны жидким металлом расходуемого электрода. Изобретение позволяет снизить содержание кислорода в металле выплавляемого слитка, а также уменьшить число необходимых замеров активности кислорода и угар раскислителя.
Description
Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве сталей с низким содержанием кислорода.
Как известно, при всех металлургических процессах металл, доведенный до заданного содержания углерода, необходимо раскислить, чтобы привести в пассивное состояние растворенный кислород и предотвратить дальнейшее окисление углерода.
Основным элементом-раскислителем стали является алюминий. Однако легкий алюминий всплывает в шлаковой ванне и выгорает при взаимодействии стали с оксидами шлака и кислородом воздуха, при этом его угар составляет 75-80%, вследствие чего использование только алюминия для раскисления нежелательно, особенно при выплавке высоколегированных, в т.ч. высокохромистых сталей с регламентированным содержанием легкоокисляющихся элементов, таких как алюминий, титан, кремний.
(«Теория и технология производства ферросплавов. Учебник для вузов», Гасик М.И. и др., М., Металлургия, 1988 г, 784 с.)
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве, включающий расплавление расходуемого электрода, замеры активности кислорода и последующее раскисление шлаковой ванны смесью марганца, кремния и алюминия.
(RU 2371491, С22В 9/18, опубликовано 10.06.2009).
Однако использование известного способа на исключает угар раскислителей, недостаточна эффективность снижения кислорода в металле выплавляемого слитка, что приводит к необходимости проводить достаточно большое количество замеров активности кислорода в стали и введение в расплав раскислителя.
Целью изобретения и его техническим результатом является снижение содержания кислорода в металле выплавляемого слитка, а также уменьшение числа необходимых замеров активности кислорода и уменьшение угара раскислителя.
Технический результат достигается тем, что способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве включает расплавление расходуемого электрода, замер активности кислорода и последующее раскисление шлаковой ванны смесью раскислителей, при этом в качестве смеси раскислителей используют смесь, содержащую алюминий, кальций и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 8-12, кальций 19-23, железо 74-69, которую принудительно подают на границу раздела шлаковой и металлической ванн в потоке нейтрального газа, причем количество оксида железа в расплавленном шлаке поддерживают не более 0,55 мас.%, а скорость подачи смеси раскислителей составляет 0,9-1,1 скорости заполнения объема металлической ванны жидким металлом расходуемого электрода.
Кальций хорошо известен как эффективный раскислитель и десульфуратор, однако его использование ограничено в связи с тем, что повышенное содержание кальция влияет на морфологию неметаллических включений и низким усвоением кальция расплавленной сталью.
Присутствие в смеси алюминия увеличивает растворимость кальция в расплавленной стали и позволяет добиться увеличения усвоения вводимых в шлак раскислителей. Заявляемое соотношение раскислительной смеси делает возможным осуществить процессы раскисления и десульфурации стали одновременно, а их подача в потоке нейтрального газа на границу раздела шлаковой и металлической ванн обеспечивает их равномерное рассредоточение в шлаковой ванне с последующим быстрым и качественным усвоением алюминия жидкой сталью и растворением кальция, что приводит к более эффективной модификации неметаллических включений, и раскисление шлаковой ванны.
Так как скорость диффузии алюминия в металлическую ванну выше, чем у кальция, то его присутствие увеличивает продолжительность процесса раскисления, что приводит к более сильному раскислению шлаковой ванны и способствует снижению содержания кислорода и серы, растворенных в металлической ванне, уменьшает число необходимых замеров активности кислорода при раскислении.
Кроме того, присутствие в составе смеси железа обеспечивает ее необходимое утяжеление, что снижает величину угара алюминия, предупреждает всплывание его в шлак и способствует лучшему усвоению в металлической ванне, а также более стабильное раскисление стали, при этом не происходит существенных изменений химического состава переплавляемой стали.
Использование нейтрального газа для введения смеси в шлаковую ванну защищает последнюю от воздействия кислорода воздуха, что дополнительно стабилизирует процесс раскисления.
Способ максимально эффективен при содержании оксида железа FeO в расплавленном шлаке не более 0,55 мас.% и скорости подачи смеси раскислителей, равной 0,9-1,1 скорости заполнения объема металлической ванны жидким металлом расходуемого электрода.
Таким образом, сочетание новых технических свойств предлагаемого решения позволяет выполнить поставленную задачу.
Визуально оценивалось состояние шлака при вводе смеси плотностью 4000-5200 кг/м3 при плотности шлака 2400-2900 кг/м3 - выбросов не наблюдалось.
В качестве примера реализации способа по изобретению можно привести раскисление расплава при электрошлаковом переплаве расходуемых электродов из стали марки 12Х10М1В1ФБРА в слитки массой 250 кг и диаметром 275 мм.
После замера активности кислорода в стали и расчета необходимого количества раскислителя принудительно подавали на границу раздела шлаковой и металлической ванн в потоке нейтрального газа аргона 4 кг смеси при соотношении компонентов, мас.%: алюминий 21%, кальций 5%, железо 74%, при этом получены следующие результаты по металлу слитка, мас.%: алюминий 0,015%, сера 0,005%, кремний 0,11%, содержание кислорода 0,005%.
Исходя из вышеупомянутых данных можно сделать вывод о значительном снижении окисленности шлака, при этом содержание оксида железа FeO изменилось от 0,5% до 0,24%, содержание Cr2O3 снизилось от 0,34% до 0,16%.
При введении суммарного количества смеси 10 кг при соотношении, мас.%: алюминий 10%, кальций 21%, железо 69%, были получены следующие результаты по металлу слитка, мас.%: алюминий 0,010%, сера 0,003%, кремний 0,09%, содержание кислорода 0,002%.
Исходя из вышеприведенных данных происходит снижение окисленности шлака, при этом он по отношению к металлической ванне изменился на восстановительный и кислород стал дополнительно удаляться из металла в шлак, обеспечивая содержание в нем FeO - 0,17%, Cr2O3 - 0,11%, что соответствует практически максимальному удалению кислорода из металла слитка.
При значительных отклонениях в скорости подачи смеси от заявляемых пределов, так же как и при неправильно выбранном количестве раскислителя и его соотношения в смеси не обеспечивается равномерное раскисление в процессе выплавления слитка, что является причиной отклонений в его химическом составе и возможной отбраковки.
Способ по изобретению стали может быть использован при выплавке полых и сплошных заготовок методом ЭШП высоколегированных сталях ответственного назначениях, в т.ч. высокохромистых для производства роторов высокого и среднего давления для турбин ССКП, комплектов трубопроводов острого пара ТЭС и АЭС, стеллажей хранения тепловыделяющих сборок из стали с повышенным содержанием бора и др.
Claims (1)
- Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве, включающий расплавление расходуемого электрода, замер активности кислорода и последующее раскисление шлаковой и металлической ванн, отличающийся тем, что для раскисления используют смесь, содержащую, мас.%: алюминий 8-12, кальций 19-23 и железо 74-69, которую принудительно подают на границу раздела шлаковой и металлической ванн в потоке нейтрального газа, причем количество оксида железа в расплавленном шлаке поддерживают не более 0,55 мас.%, а скорость подачи упомянутой смеси для раскисления составляет 0,9-1,1 скорости заполнения объема металлической ванны жидким металлом расходуемого электрода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155579/02A RU2541333C1 (ru) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155579/02A RU2541333C1 (ru) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2541333C1 true RU2541333C1 (ru) | 2015-02-10 |
Family
ID=53287139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155579/02A RU2541333C1 (ru) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541333C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105925916A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-07 | 东北大学 | 一种加压电渣重熔高氮钢过程中钙铝增氮脱氧的方法 |
RU2630100C1 (ru) * | 2016-05-30 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1075046A (en) * | 1965-04-29 | 1967-07-12 | Gen Dynamics Corp | Welding flux |
SU403757A1 (ru) * | 1971-06-17 | 1987-02-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" | Флюс |
RU2371491C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ электрошлакового переплава |
-
2013
- 2013-12-16 RU RU2013155579/02A patent/RU2541333C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1075046A (en) * | 1965-04-29 | 1967-07-12 | Gen Dynamics Corp | Welding flux |
SU403757A1 (ru) * | 1971-06-17 | 1987-02-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" | Флюс |
RU2371491C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ электрошлакового переплава |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630100C1 (ru) * | 2016-05-30 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве |
CN105925916A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-07 | 东北大学 | 一种加压电渣重熔高氮钢过程中钙铝增氮脱氧的方法 |
CN105925916B (zh) * | 2016-06-24 | 2017-11-03 | 东北大学 | 一种加压电渣重熔高氮钢过程中钙铝增氮脱氧的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5132177B2 (ja) | 極低Si、極低C、極低Sの高Ni−Fe合金鋼の製造方法 | |
RU2541333C1 (ru) | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве | |
Huang et al. | Oxygen transport behavior and characteristics of nonmetallic inclusions during vacuum electroslag remelting | |
CN103146978A (zh) | 一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法 | |
JP6330707B2 (ja) | 低窒素鋼の溶製方法 | |
RU2572117C1 (ru) | Способ получения суперсплавов на основе никеля, легированных редкоземельными металлами | |
JP2009084631A (ja) | エレクトロスラグ再溶解法 | |
JP5967460B2 (ja) | マルエージング鋼の製造方法およびマルエージング鋼の消耗電極の製造方法 | |
CN114317994B (zh) | 一种均匀tp316h奥氏体不锈钢电渣锭成分及组织工艺方法 | |
RU2009139868A (ru) | Пирометаллургический способ получения металлических расплавов и содержащая переходные металлы присадка для них | |
RU2563403C1 (ru) | Способ производства безуглеродистых литейных жаропрочных сплавов на основе никеля | |
RU2302471C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2630100C1 (ru) | Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве | |
KR100356743B1 (ko) | 복합탈산제 및 이를 이용한 용강 및 슬래그의 처리방법 | |
RU2385948C2 (ru) | Способ получения нержавеющей аустенитной стали | |
KR100411649B1 (ko) | 복합탈산제 및 이를 이용한 용강 및 슬래그의 처리방법 | |
RU2371491C2 (ru) | Способ электрошлакового переплава | |
RU2601718C1 (ru) | Способ плавки и литья магниево-циркониевых сплавов | |
RU2599464C2 (ru) | Шихта и способ алюминотермического получения сплава на основе хрома с ее использованием | |
KR100426415B1 (ko) | 복합탈산제 및 이를 이용한 용강 및 슬래그의 처리방법 | |
RU2487171C1 (ru) | Способ производства низколегированной трубной стали | |
RU2254380C1 (ru) | Способ получения рельсовой стали | |
RU2639080C1 (ru) | Способ производства стали | |
SU1125263A1 (ru) | Способ производства стали | |
SU1084307A1 (ru) | Способ проведени восстановительного периода в электропечи |
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: 20191217 |