RU2575901C2 - Способ производства низкоуглеродистой стали - Google Patents
Способ производства низкоуглеродистой стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575901C2 RU2575901C2 RU2014121946/02A RU2014121946A RU2575901C2 RU 2575901 C2 RU2575901 C2 RU 2575901C2 RU 2014121946/02 A RU2014121946/02 A RU 2014121946/02A RU 2014121946 A RU2014121946 A RU 2014121946A RU 2575901 C2 RU2575901 C2 RU 2575901C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- steel
- evacuation
- stage
- vacuum
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения низкоуглеродистых сталей с использованием установок вакуумирования стали в сталеплавильных цехах металлургических заводов. В способе осуществляют выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей, вакуумирование в два этапа. Перед вакуумированием металла производят его электронагрев до температуры 1630…1640°С, на первом этапе вакуумирования устанавливают разрежение в вакуум-камере от 150 до 100 мбар и производят продувку металла кислородом с расходом 1000…1500 м3/ч, причем продолжительность первого этапа вакуумирования составляет 15 мин при начальном содержании углерода в стали не более 0,05% и 18 минут при содержании углерода более 0,06%, на втором этапе после окончания продувки кислородом устанавливают расход аргона для перемешивания металла 1500 л/мин и продолжают вакуумирование до достижения разрежения в вакуум-камере не более 1,2 мбар, при данном разрежении выдерживают металл не менее 10 мин. Изобретение позволяет получить сталь с содержанием углерода не более 0,0020%. 1 табл.
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.
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].
К недостатками данного способа следует отнести невозможность получения ультранизкого содержания углерода в стали (не более 0,0020%).
Наиболее близким аналогом является способ производства стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей, вакуумирование, при этом 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, микролегирование стали ниобием, титаном, алюминием осуществляется в процессе вакуумирования не менее чем за 2 минуты до окончания второго этапа присадкой ниобий- и титансодержащих кусковых ферросплавов и алюминиевой дроби [Патент РФ №2437942, кл. С21С 7/10].
Существенными недостатками данного способа являются невозможность получения в стали после вакуумной обработки ультранизкого содержания углерода (не более 0,0020%) - ввиду частичного раскисления металла до вакуумирования, а также вероятность прироста содержания углерода после вакуумирования при проведении электродугового нагрева стали на агрегате печь-ковш.
Задача, решаемая изобретением, состоит в получении стали с содержанием углерода не более 0,0020%.
Желаемым техническим результатом изобретения является увеличение степени обезуглероживания стали путем применения рациональной технологии вакуумирования и внепечной обработки стали.
Поставленная задача решается тем, что в способе производства низкоуглеродистой стали, включающем выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей, вакуумирование в два этапа, в отличие от ближайшего аналога перед вакуумированием металла производят его электронагрев до температуры 1630…1640°С, на первом этапе вакуумирования устанавливают разрежение в вакуум-камере от 150 до 100 мбар и производят продувку металла кислородом с расходом 1000…1500 м3/ч, причем продолжительность первого этапа вакуумирования составляет 15 мин при начальном содержании углерода в стали не более 0,05% и 18 минут при содержании углерода более 0,06%, на втором этапе после окончания продувки кислородом устанавливают расход аргона для перемешивания металла 1500 л/мин и продолжают вакуумирование до достижения разрежения в вакуум-камере не более 1,2 мбар, при данном разрежении выдерживают металл не менее 10 мин.
Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем. Нагрев металла перед вакуумной обработкой до 1630…1640°С позволяет исключить необходимость проведения дополнительного нагрева металла после вакуумирования. Снижение температуры металла менее 1630°С приведет к необходимости дополнительного нагрева металла после вакуумирования, а следовательно, к приросту содержания углерода в металле из электродов. Увеличение температуры металла более 1640°С приведет к необходимости охлаждения металла в сталеразливочном ковше путем продувки аргоном или погружения в металл сляба, что способствует приросту содержания углерода в металле из огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша, содержащей углерод.
На первом этапе вакуумирования при увеличении разрежения в вакуум-камере более 150 мбар, интенсивности продувки кислородом менее 1000 м3/ч и сокращении времени вакуумирования менее 15 мин при начальном содержании углерода в стали не более 0,05% и 18 минут при содержании углерода 0,06% и более, не будет достигнуто требуемое содержание углерода в конце первого этапа (не более 0,003%).
На втором этапе при увеличении разрежения в вакуум-камере более 1,2 мбар, снижении расхода аргона менее 1500 л/мин и сокращении времени вакуумирования менее 10 мин не будет достигнуто требуемое содержание углерода в конце вакуумирования (не более 0,0020%). Увеличение времени вакуумирования на первом этапе более 15 мин при начальном содержании углерода в стали не более 0,05% и 18 минут при содержании углерода более 0,06% и на втором этапе более 10 мин является нецелесообразным в связи с чрезмерным износом футеровки вакуум-камеры. При увеличении расхода аргона более 1500 л/мин резко возрастает интенсивность процесса барботажа и возникает риск выплесков металла и зарастания газоотводящего тракта.
Заявленный способ производства низкоуглеродистой стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 50 плавок IF-стали на установке вакуумирования стали.
Выплавка металла осуществлялась в 370-т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась в установке вакуумирования стали №2. Содержание углерода в металле после вакуумирования составило 0,0012…0,0020%. Перед вакуумированием производили электронагрев металла до температуры 1630…1640°С. На первом этапе разрежение в вакуум-камере составляло от 150 до 100 мбар, продолжительность вакуумирования составила 15…18 мин и расход аргона 1000…1500 л/мин. На втором этапе разрежение в вакуум-камере составляло не более 1,2 мбар, продолжительность вакуумирования при данном разрежении составила 10…12 мин и расход аргона 1500 л/мин.
Примеры конкретного осуществления способа приведены в таблице.
Из данных, представленных в таблице, видно, что решение поставленной задачи в части обеспечения содержания углерода после вакуумирования не более 0,002% обеспечивается на плавках №4, 5, 6. На плавках, где технологические параметры не соответствуют формуле изобретения, конечный результат по содержанию углерода не обеспечивается.
Предложенный способ производства низкоуглеродистой стали позволил гарантированно получать сталь с содержанием углерода не более 0,0020%.
| Способ производства низкоуглеродистой стали | |||||||
| № п/п | Температура металла до вакуумирования, °С | Разрежение на первом этапе, мбар | Разрежение на втором этапе, мбар | Расход аргона, л/мин | Продолжительность вакуумирования на первом этапе, мин | Продолжительность вакуумирования на втором этапе, мин | Содержание углерода после вакуумирования, % |
| 1 | 1615 | 120 | 1,3 | 500 | 14 | 9 | 0,0025 |
| 2 | 1620 | 126 | 1,4 | 700 | 13 | 10 | 0,0024 |
| 3 | 1625 | 155 | 1,3 | 900 | 13 | 11 | 0,0022 |
| 4 | 1630 | 140 | 1,1 | 1100 | 15 | 10 | 0,0019 |
| 5 | 1635 | 135 | 1,1 | 1300 | 16 | 11 | 0,0015 |
| 6 | 1640 | 139 | 1,1 | 1500 | 18 | 12 | 0,0012 |
| 7 | 1645 | 194 | 1,4 | 1700 | 19 | 14 | 0,0022 |
| 8 | 1650 | 183 | 1,5 | 1900 | 20 | 13 | 0,0024 |
Claims (1)
- Способ производства низкоуглеродистой стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей и вакуумирование в два этапа, отличающийся тем, что перед вакуумированием металла производят его электронагрев до температуры 1630…1640°С, на первом этапе вакуумирования устанавливают разрежение в вакуум-камере от 150 до 100 мбар и производят продувку металла кислородом с расходом 1000…1500 м3/ч, причем продолжительность первого этапа вакуумирования составляет 15 мин при начальном содержании углерода в стали не более 0,05% и 18 минут при содержании углерода более 0,06%, а на втором этапе после окончания продувки кислородом устанавливают расход аргона для перемешивания металла 1500 л/мин и продолжают вакуумирование до достижения разрежения в вакуум-камере не более 1,2 мбар, при данном разрежении выдерживают металл не менее 10 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121946/02A RU2575901C2 (ru) | 2014-05-29 | Способ производства низкоуглеродистой стали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121946/02A RU2575901C2 (ru) | 2014-05-29 | Способ производства низкоуглеродистой стали |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014121946A RU2014121946A (ru) | 2015-12-10 |
| RU2575901C2 true RU2575901C2 (ru) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679375C1 (ru) * | 2017-12-14 | 2019-02-07 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью |
| RU2764914C2 (ru) * | 2017-08-25 | 2022-01-24 | Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Способ плавки сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали марки 13cr |
| RU2792901C1 (ru) * | 2021-11-23 | 2023-03-28 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ производства электротехнической изотропной стали |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| RU2243268C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки ниобийсодержащей стали |
| JP3915386B2 (ja) * | 2000-08-22 | 2007-05-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 清浄鋼の製造方法 |
| RU2437942C1 (ru) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| JP3915386B2 (ja) * | 2000-08-22 | 2007-05-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 清浄鋼の製造方法 |
| RU2243268C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки ниобийсодержащей стали |
| RU2437942C1 (ru) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764914C2 (ru) * | 2017-08-25 | 2022-01-24 | Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Способ плавки сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали марки 13cr |
| RU2679375C1 (ru) * | 2017-12-14 | 2019-02-07 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью |
| RU2792901C1 (ru) * | 2021-11-23 | 2023-03-28 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ производства электротехнической изотропной стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6040957B2 (ja) | 高ｓ低ｎ合金鋼の溶製方法 | |
| CN105624367B (zh) | 一种控制钢水氮含量的精炼装置及方法 | |
| CN103911490B (zh) | 超低碳搪瓷钢钢水增氮的方法 | |
| JP2016183385A (ja) | 低窒素鋼の溶製方法 | |
| RU2575901C2 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
| JP6780695B2 (ja) | 極低硫低窒素鋼の溶製方法 | |
| JP4207820B2 (ja) | 真空脱ガス装置の利用方法 | |
| RU2437942C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
| KR101853769B1 (ko) | 합금강 제조방법 | |
| JP2006213966A (ja) | ステンレス溶鋼の脱炭方法および極低炭素ステンレス鋼の製造法 | |
| WO2022039036A1 (ja) | 高マンガン鋼の溶製方法 | |
| JP2002012912A (ja) | 高炭素低窒素鋼の製造方法 | |
| RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
| CN111172355A (zh) | 一种感应加热单嘴真空精炼炉及洁净钢冶炼工艺 | |
| RU2754337C1 (ru) | Способ производства стали, легированной азотом в ковше | |
| JP3548273B2 (ja) | 極低炭素鋼の溶製方法 | |
| JP2019108598A (ja) | Ｒｈ真空脱ガス装置における副原料の添加方法 | |
| US20230093078A1 (en) | Degassing method for manufacturing ultra-low carbon, nitrogen, sulfur steel | |
| RU2732840C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2574529C1 (ru) | Способ производства низколегированной трубной стали | |
| RU2446216C1 (ru) | Способ дегазации металла в ковше | |
| KR101175463B1 (ko) | 저수소 용강의 제조방법 | |
| JP2021070855A (ja) | 鋼の溶製方法 | |
| RU2639080C1 (ru) | Способ производства стали | |
| TWI588264B (zh) | 一種降低鋼液噴濺之鋼液脫碳方法 |