RU2681961C1 - Способ производства особонизкоуглеродистой стали - Google Patents
Способ производства особонизкоуглеродистой стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681961C1 RU2681961C1 RU2018117989A RU2018117989A RU2681961C1 RU 2681961 C1 RU2681961 C1 RU 2681961C1 RU 2018117989 A RU2018117989 A RU 2018117989A RU 2018117989 A RU2018117989 A RU 2018117989A RU 2681961 C1 RU2681961 C1 RU 2681961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ladle
- less
- minutes
- casting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе используют жидкий чугун с массовой долей серы не более 0,005%, во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют присадку флюса в количестве 0,5-3,0 кг/т стали, содержащего 0,1-15,0% СаО, не менее 60,0% АlOи не более 15% МgО, вакуумное обезуглероживание стали производят при давлении в вакуум-камере менее 25 кПа в течение 10-25 мин, после окончания вакуумного обезуглероживания в сталь-ковш вводят алюминий и известь для получения в покровном шлаке отношения (СаО)/(АlО) менее 1,0, осуществляют ввод легирующих материалов, при этом при легировании стали титансодержащими материалами их ввод осуществляют не ранее 2 мин после присадки последней порции упомянутых легирующих материалов, после этого сталь-ковш подают на разливку. Изобретение позволяет стабилизировать содержание углерода в стали менее 0,0045%, повысить чистоту стали от неметаллических включений и снизить количество поверхностных дефектов. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали.
При производстве особонизкоуглеродистой стали возникает проблема с обеспечением низкого содержания углерода после вакуумирования, для этого необходимо обеспечить низкую вязкость и температуру плавления шлака перед началом вакуумирования, а саму операцию вакуумирования производить при низком давлении в камере и с достаточной продолжительностью.
Второй проблемой является получение стали чистой по неметаллическим включениям, а также не содержащей дефектов на своей поверхности, что влияет на количество отсортировываемого металла.
Известен способ производства стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей и вакуумирование. Выпуск стали производят при содержании углерода в металле не более 0,03%, а во время выпуска в сталеразливочный ковш присаживают высокоуглеродистый ферромарганец. Вакуумирование производят в два этапа с различным остаточным давлением и расходом аргона для перемешивания. В процессе вакуумирования производят легирование металла ниобием, титаном и алюминием [Патент RU 2437942, МПК С21С 7/10, 2010].
Недостаток этого способа - не оптимальный состав образовавшихся в результате внепечной обработки неметаллических включений на основе Аl2О3, что приводит к увеличению отсортировки металла по их количеству.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства особонизкоуглеродистой стали в котором осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при окисленности металла не более 950 ppm, усреднительную продувку инертным газом осуществляют в течение 2-60 минут при остаточной толщине шлака 20-150 мм, вакуумное обезуглероживание начинают при окисленности металла 350-600 ppm и температуре 1610-1650°С, после окончания вакуумного обезуглероживания вводят алюминий и известь для получения в покровном шлаке отношения (CaO)/(Al2O3) в пределах 1,0-1,7, проводят раскисление шлака до получения содержания (FeO)≤1,5 мас. %, осуществляют ввод ферросплавов, производят продувку расплава инертным газом, в процессе которой в глубину расплава вводят кальцийсодержащий реагент из расчета 0,15-0,5 кг кальция на тонну стали, после чего сталь-ковш подают на разливку [Патент RU 2517626, МПК С21С 7/00, 2014].
Недостаток способа заключается в том, что не всегда возможно добиться чистоты стали по не металлическим включениям, а также в том, что количество поверхностных дефектов остается на высоком уровне, вследствие чего увеличивается отсортировка стали по дефектам поверхности.
Технический результат изобретения - стабильное получение содержания углерода в стали менее 0,0045%, повышение чистоты стали от неметаллических включений и снижение количества поверхностных дефектов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства особонизкоуглеродистой стали, включающем выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск стали в сталь-ковш, внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали, согласно изобретению для выплавки стали в сталеплавильном агрегате используют жидкий чугун с массовой долей серы не более 0,005%, во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют присадку флюса в количестве 0,5-3,0 кг/т стали, содержащего 0,1-15,0% СаО, не менее 60,0% Al2O3 и не более 15% MgO, вакуумное обезуглероживание стали производят при давлении в вакуумкамере менее 25 кПа в течение 10-25 мин, после окончания вакуумного обезуглероживания в сталь-ковш вводят алюминий и известь для получения в покровном шлаке отношения (СаО)/(Al2O3) менее 1,0, осуществляют ввод легирующих материалов, при этом при легировании стали титансодержащими материалами их ввод осуществляют не ранее 2 мин после присадки последней порции иных легирующих материалов, после этого сталь-ковш подают на разливку.
Во время внепечной обработки стали осуществляют ее продувку аргоном в течение не менее 30 мин, с суммарным расходом аргона не менее 100 м3.
После окончания вакуумного обезуглероживания в сталь-ковш вводят известь в количестве 0,5-2,0 кг/т стали.
Ввод легирующих титаносодержащих материалов осуществляют в количестве 0,5-1,5 кг/т стали.
Разливку стали осуществляют при температуре не менее Tliq+15°С со скоростью 0,6-1,8 м/мин.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.
Перед заливкой чугуна в кислородный конвертер он подвергается десульфурации до содержания в нем серы не более 0,005%. Проведение данной операции позволяет сократить расход извести после вакуумирования и гарантированно получать содержание серы в готовом металле не более 0,010%.
Отдача на выпуске флюса должна обеспечиваться в количестве 0,5-3,0 кг/т. Меньшее количество флюса не делает конверторный шлак достаточно жидкоподвижным. Отдача большего количества флюса снижает газопроницаемость шлака, что приводит к его вспениванию при вакуумировании и неполучению необходимого содержания углерода в готовой стали. Указанные содержания CaO, Al2O3 и MgO во флюсе позволяют получать шлак требуемой основности и жидкоподвижности.
Продувка стали инертным газом менее 30 минут с суммарным расходом аргона не менее 100 м3 не обеспечивает ее усреднение по химическому составу и температуре.
Вакуумное обезуглероживание необходимо производить при остаточном давлении в вакуумкамере менее 25 кПа. Большее остаточное давление приводит к получению содержания углерода в готовой стали более 0,0045%.
Время вакуумирования при остаточном давлении необходимо обеспечить в диапазоне 10-25 минут. Большая выдержка металла при остаточном давлении экономически нецелесообразна. Меньшее время выдержки не позволит получить необходимое содержание в стали углерода (менее 0,0045%).
Расход извести после вакуумного обезуглероживания в количестве 0,5-2,0 кг/т стали, в совокупности с присадкой алюминия (в количестве 0,7-3,5 кг/т стали), обеспечивает получение оптимального соотношения (СаО)/(Al2O3). Расход извести свыше 2,0 кг/т стали приводит к ухудшению жидкоподвижности шлака.
Значение соотношения (СаО)/(Al2O3) менее 1,0 в конечном шлаке обусловлено необходимостью обеспечивать достаточную жидкоподвижность шлака. Большее значение данного соотношения приведет к неудовлетворительной разливаемости и повышенной отсортировке стали на дальнейших переделах по дефектам сталеплавильного производства.
Расход титансодержащих материалов осуществляют в количестве 0,5-1,5 кг/т стали и является оптимальным для того, чтобы связать все карбидо-сульфидо-и нитридообразующие элементы. Расход свыше 1,5 кг/т экономически нецелесообразен.
Разливка стали при температуре перегрева стали в промковше на уровне Tliq+15°С и скорости разливки 0,6-1,8 м/мин обеспечивает хорошее качество поверхности непрерывнолитой заготовки. Снижение/увеличение скорости разливки может привести к аварийной ситуации (прорыв заготовки). Снижение перегрева металла над температурой ликвидуса приведет к замораживанию металла в промковше.
Пример реализации способа.
Предложенный способ производства особонизкоуглеродистой стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе. После выплавки, металл выпускали в сталь-ковш, осуществляли внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали. Было произведено 5 опытных плавок.
Условия проведения экспериментов приведены в таблице 1. Примеры 1-3 с соблюдением предложенных технических параметров, примеры 4-5 с не соблюдением некоторых параметров.
Результаты экспериментов представлены в таблице 2. Из представленных результатов видно, что при выполнении всех предложенных технических решений (примеры 1-3) сталь содержит минимальное количество неметаллических включений (что повышает ее механические свойства) и исключаются дефекты на ее поверхности Напротив, при не выполнении предложенных технических решений (примеры 4-5) в стали увеличивается количество неметаллических включений и повышается количество поверхностных дефектов (отсортировка готового проката по дефектам поверхности достигает 12,8%).
Таким образом, предложенный способ производства особонизкоуглеродистой стали позволяет стабильно получать содержание углерода в стали менее 0,0045%, повысить чистоту стали от неметаллических включений и снизить количество поверхностных дефектов.
Claims (5)
1. Способ производства особонизкоуглеродистой стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск стали в сталь-ковш, внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали, отличающийся тем, что для выплавки стали в сталеплавильном агрегате используют жидкий чугун с массовой долей серы не более 0,005%, во время выпуска стали в сталь-ковш осуществляют присадку флюса в количестве 0,5-3,0 кг/т стали, содержащего 0,1-15,0% СаО, не менее 60,0% Al2O3 и не более 15% MgO, вакуумное обезуглероживание стали производят при давлении в вакуум-камере менее 25 кПа в течение 10-25 мин, после окончания вакуумного обезуглероживания в сталь-ковш вводят алюминий и известь в количестве, обеспечивающем получение в конечном шлаке соотношения (СаО)/(Al2O3) менее 1,0, осуществляют ввод легирующих материалов, при этом при легировании стали титансодержащими материалами их ввод осуществляют не ранее 2 мин после присадки последней порции упомянутых легирующих материалов, после этого сталь-ковш подают на разливку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время внепечной обработки стали осуществляют ее продувку аргоном в течение не менее 30 мин с суммарным расходом аргона не менее 100 м3.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окончания вакуумного обезуглероживания в сталь-ковш вводят известь в количестве 0,5-2,0 кг/т стали.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ввод легирующих титаносодержащих материалов осуществляют в количестве 0,5-1,5 кг/т стали.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разливку стали осуществляют при температуре не менее Tliq +15°С со скоростью 0,6-1,8 м/мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117989A RU2681961C1 (ru) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Способ производства особонизкоуглеродистой стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117989A RU2681961C1 (ru) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Способ производства особонизкоуглеродистой стали |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2681961C1 true RU2681961C1 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=65806045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117989A RU2681961C1 (ru) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Способ производства особонизкоуглеродистой стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2681961C1 (ru) |
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 |
JP2002060831A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Nkk Corp | 清浄鋼の製造方法 |
RU2427650C2 (ru) * | 2009-11-17 | 2011-08-27 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ внепечной обработки стали |
RU2517626C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства особонизкоуглеродистой стали |
-
2018
- 2018-05-15 RU RU2018117989A patent/RU2681961C1/ru active
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 |
JP2002060831A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Nkk Corp | 清浄鋼の製造方法 |
RU2427650C2 (ru) * | 2009-11-17 | 2011-08-27 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ внепечной обработки стали |
RU2517626C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства особонизкоуглеродистой стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2517626C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
RU2681961C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
RU2533263C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
US20110017018A1 (en) | Novel additive for treating resulphurized steel | |
US3392009A (en) | Method of producing low carbon, non-aging, deep drawing steel | |
RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
RU2353667C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
JP2007090367A (ja) | B含有ステンレス鋼の連続鋳造方法 | |
RU2219249C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше | |
RU2637194C1 (ru) | Способ ковшовой обработки легированных сталей | |
RU2564205C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
RU2564202C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали | |
RU2392333C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
RU2514125C1 (ru) | Способ раскисления низкоуглеродистой стали | |
RU2679375C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью | |
RU2713770C1 (ru) | Способ производства стали с нормируемым содержанием серы | |
RU2818526C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
RU2533071C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2786736C2 (ru) | Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали | |
RU2202628C2 (ru) | Способ раскисления и легирования стали | |
RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2366724C1 (ru) | Способ производства электротехнической стали | |
RU2816888C1 (ru) | Способ производства стали с регламентированным пределом по содержанию серы | |
RU2201458C1 (ru) | Способ модифицирования стали | |
RU2635493C2 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали |