RU2713770C1 - Method for production of steel with standardized content of sulfur - Google Patents
Method for production of steel with standardized content of sulfur Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713770C1 RU2713770C1 RU2019116871A RU2019116871A RU2713770C1 RU 2713770 C1 RU2713770 C1 RU 2713770C1 RU 2019116871 A RU2019116871 A RU 2019116871A RU 2019116871 A RU2019116871 A RU 2019116871A RU 2713770 C1 RU2713770 C1 RU 2713770C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- content
- sulfur
- calcium
- slag
- 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
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
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
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с использованием внепечной обработки стали.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of steels with a normalized sulfur content using out-of-furnace steel processing.
Известен способ внепечной обработки стали, который включает отсечку печного шлака, выпуск металла в ковш, подогрев металла в печи-ковше и наведение высокоосновного шлака, десульфурацию металла, наведение низкоосновного шлака, вакуумирование, непрерывную разливку металла и непрерывное перемешивание металла аргоном (патент РФ №2607877, С21С 7/06, опубл. 20.01.2017). При выпуске металла в ковш присаживают 10-12 кг/т стали шлакообразующих материалов в виде извести, алюмокорундовой смеси и карбида кремния при их соотношении (1,0-1,5):(0,20-0,25):(0,10-0,15), соответственно и чушковый алюминий в количестве 1,3-1,4 кг/т стали.A known method of out-of-furnace steel processing, which includes cutting off furnace slag, discharging metal into a ladle, heating metal in a ladle furnace and inducing highly basic slag, desulphurization of metal, inducing low-basic slag, evacuation, continuous casting of metal and continuous mixing of metal with argon (RF patent No. 2607877 , C21C 7/06, publ. 01.20.2017). When metal is released, 10-12 kg / t of steel of slag-forming materials in the form of lime, alumina-corundum mixture and silicon carbide are planted in the bucket with their ratio (1.0-1.5) :( 0.20-0.25) :( 0, 10-0.15), respectively, and pig aluminum in the amount of 1.3-1.4 kg / t of steel.
После подогрева металла в печи-ковше, наведения высокоосновного шлака и глубокой десульфурации высокоосновной шлак удаляют, затем раскисленную алюминием сталь вакуумируют при остаточном давлении 0,13-0,067 кН/м2. После окончания вакуумирования наводят легкоплавкий низкоосновный шлак без включения электроподогрева, для чего присаживают смесь цемента 28%, сиенитового концентрата 15%, формовочного песка 39%, серпентинита 10%, флюоритового концентрата 3% и углерода 5%. Низкоосновный шлак в количестве 1,5-2,0 кг/т засыпают теплоизолирующей рисовой лузгой. Вводят алюминиевую проволоку на содержание Al=0,025-0,030%, затем - кальцийсодержащую порошковую проволоку в количестве 52 кг и после 5 минутного перемешивания металла аргоном вводят серосодержащую порошковую проволоку в количестве 110 кг, увеличивая содержание серы в металле с 0,002-0,005% до 0,020-0,027%. Разливку металла проводят при перемешивании в сталеразливочном ковше аргоном 50-60% первоначального объема металла. Изобретение обеспечивает комплексное рафинирование металла от серы до 0,002-0,005% с последующим легированием ею до 0,020-0,035%, удаление водорода до 0,0002% и оксидных неметаллических включений на основе глинозема до 0,0030-0,0035% объемных, а также снижает продолжительность внепечной обработки.After heating the metal in a ladle furnace, inducing highly basic slag and deep desulfurization, the highly basic slag is removed, then the aluminum deoxidized steel is evacuated at a residual pressure of 0.13-0.067 kN / m 2 . After the end of the evacuation, a low-melting low-basic slag is induced without electric heating, for which a mixture of cement 28%, syenite concentrate 15%, foundry sand 39%, serpentinite 10%, fluorite concentrate 3% and carbon 5% are added. Low-basic slag in an amount of 1.5-2.0 kg / t is covered with heat-insulating rice husk. An aluminum wire is introduced at a content of Al = 0.025-0.030%, then a calcium-containing flux-cored wire in an amount of 52 kg and after 5 minutes stirring the metal with argon, a sulfur-containing flux-cored wire in an amount of 110 kg is introduced, increasing the sulfur content in the metal from 0.002-0.005% to 0.020- 0.027%. Metal casting is carried out with stirring in a steel pouring ladle with argon 50-60% of the initial metal volume. The invention provides a comprehensive refining of metal from sulfur to 0.002-0.005%, followed by alloying with it to 0.020-0.035%, removal of hydrogen to 0.0002% and oxide non-metallic inclusions based on alumina to 0.0030-0.0035% by volume, and also reduces out-of-furnace treatment duration.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- увеличение расхода серосодержащей проволоки, что повышает затраты на производство стали;- increased consumption of sulfur-containing wire, which increases the cost of steel production;
- ввод кальцийсодержащей порошковой проволоки за один прием и введение серосодержащей порошковой проволоки на последнем этапе внепечной обработки не дает возможности значительному количеству трансформированных неметаллических оксисульфидных включений всплыть в процессе вакуумной обработки, что приводит к ухудшению разливаемости металла и к повышенному браку непрерывно-литой заготовки (НЛЗ);- the introduction of calcium-containing flux-cored wire in one go and the introduction of sulfur-containing flux-cored wire at the last stage of out-of-furnace treatment does not allow a significant amount of transformed non-metallic oxysulfide inclusions to float during the vacuum treatment, which leads to a deterioration of the spillability of the metal and to increased rejects of continuously cast billets ;
- присадка ассимилирующей смеси после вакуумной обработки стали уменьшает интенсивность и длительность обработки металла шлакообразующей смесью, что снижает качество очистки стали от неметаллических включений.- the additive of the assimilating mixture after vacuum processing of steel reduces the intensity and duration of the metal treatment with a slag-forming mixture, which reduces the quality of steel cleaning from non-metallic inclusions.
Известен способ внепечной обработки стали, при котором перед выпуском металла из дуговой сталеплавильной печи в ковш присаживают свежеобожженую известь, кварцевый песок и плавиковый шпат; раскисляют и легируют металл присадками ферросилиция и ферромарганца; образовавшийся в ковше кислый шлак по окончании выпуска скачивают, далее наводят основной шлак в печи-ковше присадками извести и плавикового шпата, при необходимости подогревают металл, затем его вакуумируют; после окончания вакуумирования наводят кислый шлак с основностью 0,7-1,1 и после получении однородного и жидкоподвижного шлака установку нагрева (печь-ковш) отключают и металл отправляют на установку непрерывной разливки стали (А.Н. Паршиков, М.П. Гуляев, Э.В. Иванов, Е.И. Лейнвебер, «Обработка стали для металлокорда кислыми шлаками», Труды IV конгресса сталеплавильщиков, Москва, 1997, с. 264-265).There is a method of out-of-furnace steel processing, in which freshly calcined lime, quartz sand and fluorspar are planted in a ladle before the metal is released from the steelmaking furnace; deoxidize and alloy the metal with ferrosilicon and ferromanganese additives; the acid slag formed in the ladle at the end of the discharge is downloaded, then the main slag is introduced in the ladle furnace with lime and fluorspar additives, if necessary, the metal is heated, then it is vacuumized; after the end of evacuation, acidic slag with a basicity of 0.7-1.1 is induced, and after obtaining homogeneous and liquid-moving slag, the heating unit (ladle furnace) is turned off and the metal is sent to a continuous steel casting unit (A.N. Parshikov, M.P. Gulyaev , E.V. Ivanov, E.I. Leynweber, "Processing steel for metal cord with acidic slag", Proceedings of the IV Congress of steelmakers, Moscow, 1997, S. 264-265).
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- повышенная трудоемкость способа за счет необходимости двух-, трехразовой смены состава шлака;- increased complexity of the method due to the need for two, three times a change in the composition of the slag;
- не учтено влияние ввода кальцийсодержащей проволоки на очистку стали от неметаллических включений.- not taken into account the influence of the input of calcium-containing wire on the cleaning of steel from non-metallic inclusions.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ внепечной обработки стали, который включает внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками (патент РФ №2285727, С21С 7/04, опубл. 20.10.2006). Кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20-40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60-80% кальция. Между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки осуществляют вакуумирование жидкого металла.The closest technical solution adopted for the prototype is a method of out-of-furnace treatment of steel, which includes out-of-furnace treatment of aluminum deoxidized and desulfurized to a sulfur content of 0.025% and lower than liquid steel, first calcium-containing and then sulfur-containing flux-cored wires (RF patent No. 2285727, C21C 7/04 , published on October 20, 2006). The calcium-containing wire is introduced in two stages, with 20-40% of the total amount of calcium necessary for steel modification being introduced in the first stage, the remaining 60-80% of calcium being planted in the second stage. Between the two stages of the input of calcium-containing wire, the liquid metal is evacuated.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- введение кальцийсодержащей проволоки перед вакуумной обработкой в количестве 20-40% является недостаточным для полной трансформации и всплытия трансформированных неметаллических оксисульфидных включений, что приводит к ухудшению разливаемости стали, увеличению брака НЛЗ;- the introduction of a calcium-containing wire before vacuum treatment in an amount of 20-40% is insufficient for the complete transformation and ascent of transformed non-metallic oxysulfide inclusions, which leads to a deterioration of the spillability of steel, an increase in rejects of NLZ;
- отсутствие данных по проведению стабилизации содержания серы в металле на уровне 0,025%. Известно, что применение стандартных шлаков на основе извести приводит к более глубокому удалению серы (до уровня 0,010-0,015%), что требует дополнительной отдачи серосодержащей проволоки и приводит к увеличению затрат на производство стали;- lack of data on the stabilization of the sulfur content in the metal at the level of 0.025%. It is known that the use of standard lime-based slags leads to a deeper removal of sulfur (up to the level of 0.010-0.015%), which requires additional return of the sulfur-containing wire and leads to an increase in the cost of steel production;
- значительная корректировка химического состава по сере на (0,010-0,015)% производится после отдачи второй порции кальцийсодержащей проволоки. Это не позволяет модифицировать значительную часть включений на основе сульфида кальция, что приводит к затягиванию сталеразливочных каналов, ухудшению разливаемости стали, увеличению брака НЛЗ.- a significant adjustment of the chemical composition for sulfur by (0.010-0.015)% is made after the second portion of the calcium-containing wire is returned. This does not allow modification of a significant part of the inclusions based on calcium sulfide, which leads to a tightening of the casting channels, deterioration of the spillability of steel, and an increase in rejects.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является совершенствование способа производства стали с регламентированным содержанием серы, повышение качества получаемой стали, снижение брака и расхода материалов.The technical problem to which the invention is directed is to improve the method of production of steel with a regulated sulfur content, improve the quality of the resulting steel, reduce scrap and consumption of materials.
Технический результат заключается в улучшении разливаемости стали за счет уменьшения содержания в стали тугоплавких неметаллических включений и снижении расхода серосодержащей порошковой проволоки.The technical result consists in improving the spillability of steel by reducing the content of refractory non-metallic inclusions in steel and reducing the consumption of sulfur-containing flux-cored wire.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе производства стали с нормируемым содержанием серы, включающем выпуск металла в ковш с отсечкой шлака, присадку рафинирующей шлаковой смеси, внепечную обработку жидкой стали, раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы не выше 0,025%, кальцийсодержащей порошковой проволокой, вводимой в два этапа до и после вакуумирования, согласно изобретению, рафинирующую шлаковую смесь с содержанием 60-80% Al2O3 вводят в количестве 2-20% от массы, отданной при выпуске извести, в процессе десульфурации на шлак присаживают материал с содержанием 50-100% SiO2 в количестве 5-30% от массы, отданной при выпуске извести, а при обработке кальцийсодержащей проволокой на первом этапе вводят 50-80% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 20-50% кальция. Кроме того, присадку материала с содержанием 50-100% SiO2 начинают при содержании серы, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,015-0,025%, а завершают при содержании серы, превышающем этот предел на 0,005-0,010%, окончательную корректировку содержания алюминия осуществляют перед проведением вакуумирования жидкого металла путем присадки 0,01-0,2 кг/т алюминиевой проволоки, а после обработки стали кальцийсодержащей порошковой проволокой вводят серосодержащую порошковую проволоку.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of production of steel with a normalized sulfur content, including the release of metal into a ladle with slag cut-off, an additive for refining slag mixture, after-furnace treatment of liquid steel, deoxidized with aluminum and desulfurized to a sulfur content of not higher than 0.025%, calcium-containing cored wire, introduced in two stages before and after evacuation, according to the invention, the refining slag mixture with a content of 60-80% Al 2 O 3 is introduced in an amount of 2-20% of the mass given up when released from to lead, in the process of desulfurization, material with a content of 50-100% SiO 2 in the amount of 5-30% of the mass given during lime production is added to the slag, and when processing with calcium-containing wire, at the first stage, 50-80% of calcium of the total amount required for steel modification, in the second stage, the remaining 20-50% of calcium is planted. In addition, the additive material with a content of 50-100% SiO 2 start with a sulfur content exceeding the lower limit of the grade content by 0.015-0.025%, and complete with a sulfur content exceeding this limit by 0.005-0.010%, the final adjustment of the aluminum content is carried out before carrying out the evacuation of liquid metal by adding 0.01-0.2 kg / t of aluminum wire, and after processing the steel with a calcium-containing flux-cored wire, a sulfur-containing flux-cored wire is introduced.
Известно, что при обработке металла алюминием, силикокальцием и серой существует большая вероятность образования в металле сульфида кальция CaS и оксида алюминия Al2O3. Эти тугоплавкие соединения являются одной из основных причин затягивания сталеразливочных каналов и ухудшении разливаемости стали.It is known that when metal is treated with aluminum, silicocalcium and sulfur, there is a high probability of the formation of calcium sulfide CaS and aluminum oxide Al 2 O 3 in the metal. These refractory compounds are one of the main reasons for the tightening of the casting channels and the deterioration of the spillability of steel.
Во время легирования стали серой, обработанной силикокальцием, выделяются сульфиды кальция, которые обволакивают алюминаты кальция, что препятствует образованию наиболее благоприятных с точки зрения удаления включений типа 12СаО⋅7Al2O3. Вместо этого образуются твердые включения типа 10СаО⋅4Al2O3⋅CaS, которые всплывают менее интенсивно, чем жидкие включения, что приводит к затягиванию сталеразливочного стакана промковша и стакана коллектора стальковша установки непрерывной разливки стали и ухудшению разливаемости стали.During the alloying of steel with sulfur treated with silicocalcium, calcium sulfides are released, which envelop the calcium aluminates, which prevents the formation of inclusions of the type 12CaO⋅7Al 2 O 3 most favorable from the point of view of removal. Instead, solid inclusions of the 10CaO⋅4Al 2 O 3 ⋅CaS type are formed, which float less intensely than liquid inclusions, which leads to the tightening of the steel casting bucket of the ladle and the collector glass of the ladle of the continuous casting plant and deterioration of steel spillability.
Для исключения образования твердых включений с сульфидом кальция предложено так называемое легирование металла «природной серой» - удержание серы в металле на уровне, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,005-0,010%. Такое легирование основано на том, что большая часть серы в металле находится в связанном состоянии в виде сульфидов марганца и сульфидов железа, что уменьшает вероятность образования сульфидов кальция при обработке стали силикокальцием.In order to exclude the formation of solid inclusions with calcium sulfide, the so-called alloying of the metal with “natural sulfur” is proposed — the retention of sulfur in the metal at a level exceeding the lower limit of the grade by 0.005-0.010%. Such alloying is based on the fact that most of the sulfur in the metal is in a bound state in the form of manganese sulfides and iron sulfides, which reduces the likelihood of calcium sulfides forming during the processing of steel with silicocalcium.
Известно, что значительное влияние на скорость и полноту удаления серы из металла оказывает состав ковшевого шлака, поэтому была проведена корректировка состава и основности шлака в процессе обработки плавки на печь-ковше. Для этого в процессе десульфурации на шлак присаживали рафинирующую шлакообразующую смесь с содержанием 60-80% Al2O3 в количестве 2-20% от массы, отданной при выпуске извести, а также материал с содержанием 50-100% SiO2 в количестве 5-30% от массы, отданной при выпуске извести. Применение материала на основе SiO2 приводит к снижению основности шлака, что позволяет снизить скорость процесса удаления серы и удержать содержание серы в диапазоне, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,005-0,010%. Это позволяет улучшить разливаемость стали и сократить расход серосодержащей порошковой проволоки.It is known that the composition and ladle slag has a significant effect on the speed and completeness of sulfur removal from the metal; therefore, the composition and basicity of the slag during the processing of smelting on a ladle furnace were adjusted. To do this, in the process of desulfurization, a refining slag-forming mixture with a content of 60-80% Al 2 O 3 in an amount of 2-20% of the mass given during lime production was planted on the slag, as well as a material with a content of 50-100% SiO 2 in an amount of 5- 30% of the mass given up during the release of lime. The use of material based on SiO 2 reduces the basicity of the slag, which allows to reduce the speed of the sulfur removal process and to keep the sulfur content in the range exceeding the lower limit of the grade by 0.005-0.010%. This improves the spillability of steel and reduces the consumption of sulfur-containing flux-cored wire.
Количество рафинирующей смеси с содержанием 60-80% Al2O3 определено опытным путем, причем при присадке в шлак смеси менее 2% от массы, отданной при выпуске извести, шлак имеет недостаточную ассимилирующую способность, что не позволяет удалить необходимое количество включений и вызывает ухудшение разливаемости стали.The amount of the refining mixture with a content of 60-80% Al 2 O 3 is determined empirically, and when the mixture is added to the slag less than 2% of the mass given during lime production, the slag has insufficient assimilating ability, which does not allow removing the required amount of inclusions and causes deterioration spillability of steel.
При увеличении количества рафинирующей смеси более 20% от массы, отданной на выпуске извести, значительно увеличивается жидкоподвижность шлака, что повышает износ огнеупоров сталь-ковша и снижает качество получаемой стали.With an increase in the amount of the refining mixture more than 20% of the mass given up at the lime production, the slag's fluid mobility significantly increases, which increases the wear of steel-ladle refractories and reduces the quality of the resulting steel.
Количество материала с содержанием 50-100% SiO2 также определено опытным путем. При присадке этого материала в количестве менее 5% от массы, отданной при выпуске извести, недостаточно снижается скорость десульфурации, что не позволяет удерживать содержание серы в требуемом диапазоне и, как следствие, приводит к ухудшению разливаемости стали и повышенному расходу серосодержащей порошковой проволоки.The amount of material with a content of 50-100% SiO 2 is also determined empirically. When this material is added in an amount of less than 5% of the mass given up during lime production, the desulfurization rate is not sufficiently reduced, which does not allow keeping the sulfur content in the required range and, as a result, leads to deterioration of steel spillability and increased consumption of sulfur-containing flux-cored wire.
При увеличении количества материала более 30% от массы, отданной при выпуске извести, наблюдается повышенный износ футеровки сталь-ковша и снижение качества стали из-за загрязнения частицами футеровки.With an increase in the amount of material more than 30% of the mass given during lime production, increased wear of the steel-ladle lining and a decrease in the quality of steel due to contamination by the lining particles are observed.
Однако при увеличении объемов производства стали с регламентированным содержанием серы было отмечено, что процесс удаления и поддержания серы в необходимых пределах нестабилен. Поэтому для своевременного снижения скорости десульфурации присадку материала с содержанием 50-100% SiO2 начинали при содержании серы, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,015-0,025%, а завершали при содержании серы, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,005-0,010%. За счет удержания содержания серы в этих пределах минимизировано легирование стали путем введения серосодержащей порошковой проволоки после вакуумирования, тем самым минимизировано образование тугоплавких соединений на основе сульфида кальция, что обеспечило улучшение разливаемости стали и сокращение расхода серосодержащей порошковой проволоки.However, with an increase in the production of steel with a regulated sulfur content, it was noted that the process of removing and maintaining sulfur within the required limits is unstable. Therefore, to timely reduce the desulfurization rate, an additive of a material with a content of 50-100% SiO 2 was started at a sulfur content exceeding the lower limit of the grade by 0.015-0.025%, and completed at a sulfur content exceeding the lower limit of the grade by 0.005-0.010%. By keeping the sulfur content in these limits, alloying of steel is minimized by introducing a sulfur-containing flux-cored wire after evacuation, thereby minimizing the formation of refractory compounds based on calcium sulfide, which improved the spillability of steel and reduces the consumption of sulfur-containing flux-cored wire.
Для улучшения разливаемости и повышения качества стали осуществляли модифицирование тугоплавких неметаллических включений на основе Al2O3 с помощью кальцийсодержащей порошковой проволоки, которую вводили в два этапа, до и после вакуумной обработки. При обработке кальцийсодержащей порошковой проволокой на первом этапе вводили 50-80% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования неметаллических включений, на втором этапе присаживали оставшиеся 20-50% кальция.To improve the castability and improve the quality of steel, refractory non-metallic inclusions based on Al 2 O 3 were modified using a calcium-containing flux-cored wire, which was introduced in two stages, before and after vacuum treatment. When processing calcium-containing flux-cored wire, 50-80% of the total amount of calcium needed to modify non-metallic inclusions was introduced at the first stage, and the remaining 20-50% calcium was added at the second stage.
При вводе на первом этапе менее 50% кальция от общего количества получены неудовлетворительные результаты по разливаемости стали - вследствие неполного удаления шлаковых включений наблюдалось частичное затягивание каналов, что приводило к колебаниям уровня металла в кристаллизаторе при разливке стали и образованию поверхностных дефектов НЛЗ. Именно первичное модифицирование неметаллических включений должно проводиться с максимальной эффективностью, так как после него осуществляют вакуумирование стали, способствующее всплытию и удалению большинства образовавшихся оксисульфидных неметаллических включений. При вводе на первом этапе более 80% кальция от общего количества остается недостаточно кальция для полного модифицирования оставшихся крупных неметаллических включений на втором этапе обработки стали.When less than 50% of the total amount of calcium was introduced at the first stage, unsatisfactory results were obtained on the castability of steel - due to incomplete removal of slag inclusions, a partial tightening of the channels was observed, which led to fluctuations in the metal level in the mold during casting and the formation of surface defects of the overburden. It is the primary modification of non-metallic inclusions that should be carried out with maximum efficiency, since after it the steel is evacuated, which contributes to the ascent and removal of most of the formed oxysulfide non-metallic inclusions. When entering more than 80% of the total amount of calcium in the first stage, not enough calcium remains to completely modify the remaining large non-metallic inclusions in the second stage of steel processing.
После первичного модифицирования и удаления основной массы неметаллических включений вводили вторую порцию кальция - оставшиеся 20-50% от общего количества кальция, что обеспечивает окончательное и полное модифицирование оставшихся включений.After the initial modification and removal of the bulk of non-metallic inclusions, a second portion of calcium was introduced - the remaining 20-50% of the total amount of calcium, which provides the final and complete modification of the remaining inclusions.
После обработки стали кальцийсодержащей порошковой проволокой и продувки инертным газом при отклонении содержания серы проводили окончательное легирование стали путем введения серосодержащей порошковой проволоки для обеспечения необходимого содержания серы.After treating the steel with calcium-containing flux-cored wire and blowing it with an inert gas while deviating the sulfur content, the final alloying of the steel was carried out by introducing a sulfur-containing flux-cored wire to provide the necessary sulfur content.
Для уменьшения содержания в стали тугоплавких включений на основе оксидов алюминия, оказывающих влияние на разливаемость стали, были проведены опытные плавки с окончательной корректировкой содержания алюминия перед проведением вакуумирования жидкого металла путем присадки в металл 0,01-0,2 кг/т алюминиевой проволоки. Это позволило ускорить процесс всплытия на поверхность металла образовавшихся тугоплавких соединений на основе Al2O3 и их ассимиляцию шлаком за счет более интенсивного перемешивания металла в процессе вакуумной обработки (в отличие от внепечной обработки стали), а также увеличить продолжительность периода очистки от неметаллических включений, снизить осаждение соединений на основе Al2O3 в сталеразливочных каналах и улучшить разливаемость стали.To reduce the content of refractory inclusions based on aluminum oxides in the steel, which affect the spillability of the steel, pilot melts were carried out with the final adjustment of the aluminum content before evacuation of the liquid metal by adding 0.01-0.2 kg / t of aluminum wire to the metal. This made it possible to accelerate the formation of the formed refractory compounds based on Al 2 O 3 and to assimilate them with slag on the metal surface due to more intensive mixing of the metal during the vacuum treatment (as opposed to out-of-furnace steel processing), as well as to increase the length of the cleaning period from non-metallic inclusions, to reduce the precipitation of compounds based on Al 2 O 3 in steel casting channels and to improve the spillability of steel.
Таким образом, предлагаемый способ производства стали с нормируемым содержанием серы позволяет улучшить разливаемость стали за счет снижения тугоплавких неметаллических включений в стали на основе сульфида кальция и оксида алюминия, повысить качество получаемой стали, снизить расход серосодержащей порошковой проволоки и брак НЛЗ за счет стабилизации процесса разливки.Thus, the proposed method for the production of steel with a normalized sulfur content makes it possible to improve the castability of steel by reducing refractory non-metallic inclusions in steel based on calcium sulfide and aluminum oxide, to improve the quality of the resulting steel, to reduce the consumption of sulfur-containing flux-cored wire and the defective billet by stabilizing the casting process.
Предлагаемый способ производства стали с нормируемым содержанием серы осуществляют следующим образом.The proposed method for the production of steel with a normalized sulfur content is as follows.
После окончания выплавки в дуговой электросталеплавильной печи сталь выпускают в 150-тонный ковш с отсечкой шлака, проводя раскисление, в том числе алюминием, отдают ферросплавы, присаживают шлакообразующие, в частности известь в количестве 800-1000 кг и алюмокорундовую смесь с содержанием 60-80% Al2O3 в количестве 80-130 кг, что обеспечивает содержание серы в металле не выше 0,025%. Затем ковш с жидким металлом передают на установку внепечной обработки стали, где производят нагрев металла, продувку аргоном, доведение химического состава плавки до требуемого с помощью ферросплавов, в частности силикомарганца, ферросилиция, феррохрома, отбирают пробы для проведения химического анализа стали.After smelting in an electric arc furnace, steel is released into a 150-ton ladle with slag cut-off, deoxidizing, including aluminum, ferroalloys are given, slag-forming alloys are planted, in particular lime in the amount of 800-1000 kg and alumina-corundum mixture containing 60-80% Al 2 O 3 in an amount of 80-130 kg, which provides a sulfur content in the metal of not higher than 0.025%. Then, the ladle with liquid metal is transferred to an out-of-furnace steel processing unit, where metal is heated, argon purged, the chemical composition of the melt is adjusted to the desired value using ferroalloys, in particular silicomanganese, ferrosilicon, ferrochrome, and samples are taken for chemical analysis of steel.
При содержании серы, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,015-0,025%, начинают присадку материала с содержанием 50-100% SiO2 порциями по 50 кг, контролируя содержание серы в металле, а завершают присадку при содержании серы, превышающем нижний предел марочного содержания на 0,005-0,010%. Общий расход материала с содержанием 50-100% SiO2 на плавку составляет до 300 кг.When the sulfur content exceeds the lower limit of the grade by 0.015-0.025%, the material starts to be added with a content of 50-100% SiO 2 in 50 kg portions, controlling the sulfur content in the metal, and the additive is completed when the sulfur content exceeds the lower limit of the grade by 0.005-0.010%. The total consumption of material with a content of 50-100% SiO 2 for smelting is up to 300 kg.
После доведения температуры и химического состава металла до требуемых значений при необходимости проводят окончательную корректировку содержания алюминия в металле путем присадки 0,01-0,2 кг/т алюминиевой проволоки. Затем скачивают шлак и плавку переставляют на вакууматор. Перед вакуумированием вводят первую порцию кальцийсодержащей порошковой проволоки - 115-120 м из расчета присадки в металл кальция в количестве 10,5-11 кг (50-80% от общего количества кальция, необходимого для модифицирования стали). После ввода первой порции кальцийсодержащей проволоки проводят вакуумирование металла в течение 15 минут. Затем вводят вторую порцию кальцийсодержащей порошковой проволоки - 50-55 м из расчета присадки в металл кальция количестве 4,5-5 кг (20-50% от общего количества кальция). После обработки кальцийсодержащей порошковой проволокой возможно проведение продувки, например аргоном в течение 2-10 мин для удаления образовавшихся включений.After bringing the temperature and chemical composition of the metal to the required values, if necessary, a final adjustment of the aluminum content in the metal is carried out by adding 0.01-0.2 kg / t of aluminum wire. Then slag is downloaded and the melting is rearranged on a vacuum vessel. Before evacuation, the first portion of the calcium-containing flux-cored wire is introduced - 115-120 m, based on the additive in the metal of calcium in the amount of 10.5-11 kg (50-80% of the total amount of calcium required for steel modification). After entering the first portion of the calcium-containing wire, the metal is evacuated for 15 minutes. Then a second portion of calcium-containing flux-cored wire is introduced - 50-55 m, based on the additive in the amount of 4.5-5 kg of calcium metal (20-50% of the total amount of calcium). After treatment with calcium-containing flux-cored wire, it is possible to purge, for example, with argon for 2-10 minutes to remove the formed inclusions.
При отклонении содержания серы от требуемых значений проводят окончательное легирование стали путем введения серосодержащей порошковой проволоки.When the sulfur content deviates from the required values, the final alloying of the steel is carried out by introducing a sulfur-containing flux-cored wire.
После этого ковш с жидким металлом передают на разливку, в процессе которой отбирают пробы для определения химического состава металла и наличия неметаллических включений.After that, the ladle with liquid metal is transferred to the casting, during which samples are taken to determine the chemical composition of the metal and the presence of non-metallic inclusions.
По предлагаемому способу были проведены 12 опытных плавок. На всех плавках было достигнуто заданное содержание серы в металле, разливка металла проведена без замечаний. Окончательную корректировку содержания серы проводили на одной плавке путем введения серосодержащей порошковой проволоки.According to the proposed method were conducted 12 experimental swimming trunks. At all heats, the specified sulfur content in the metal was achieved, the metal was cast without comment. The final adjustment of the sulfur content was carried out on a single heat by introducing a sulfur-containing flux-cored wire.
Также был осуществлен способ производства стали с нормируемым содержанием серы по действующей технологии, содержащий внепечную обработку стали, включающую в себя выпуск стали в ковш емкостью 150 т с отсечкой шлака, раскисление, присадку извести в количестве 1500-1900 кг, алюмокорундовой смеси в количестве 200-250 кг, ферросплавов, удаление серы до содержания не более 0,008% в процессе внепечной обработки жидкой стали, вакуумирование, корректировку содержания алюминия, обработку кальцийсодержащей порошковой проволокой из расчета присадки 15-17 кг кальция, а затем - легирование металла серосодержащей порошковой проволокой до требуемых значений. При использовании действующей технологии наблюдалось затягивание сталеразливочных каналов вплоть до полного перекрытия канала. В серию удавалось разлить не более двух плавок при норме - не менее четырех. Затягивание каналов и неравномерность разливки стали приводили к повышенной отбраковке НЛЗ по шлаковым включениям и другим наружным дефектам.Also, a method for the production of steel with a normalized sulfur content by the current technology was carried out, including out-of-furnace steel processing, including the release of steel into a 150-ton ladle with slag cut-off, deoxidation, lime additive in the amount of 1500-1900 kg, alumina-corundum mixture in the amount of 200- 250 kg of ferroalloys, removal of sulfur to a content of not more than 0.008% during the out-of-furnace treatment of liquid steel, evacuation, adjustment of aluminum content, treatment with calcium-containing flux-cored wire based on the additive 15-17 kg cal ция, and then alloying the metal with sulfur-containing flux-cored wire to the required values. When using the existing technology, the tightening of the casting channels was observed until the channel was completely blocked. In a series it was possible to pour no more than two heats at a rate of at least four. The tightening of the channels and the unevenness of the casting of steel led to increased rejection of the overburden by slag inclusions and other external defects.
В таблице представлены результаты средних показателей качества получаемой стали и расход серосодержащей порошковой проволоки по действующей технологии и предлагаемому изобретению.The table shows the results of average quality indicators of the obtained steel and the consumption of sulfur-containing flux-cored wire according to the current technology and the invention.
Как видно из таблицы, увеличена масса разливаемой стали в серию на 192 т (разлито 4 плавки), сокращен брак серосодержащей НЛЗ на 34,05 кг/т, сокращены обрезь дефектов НЛЗ на 2,7 кг/т и обрезь технологическая на 7,2 кг/т, сокращен расход серосодержащей порошковой проволоки на 0,32 кг/т.As can be seen from the table, the mass of cast steel was increased in series by 192 tons (4 melts were poured), the reject of sulfur-containing NLZ was reduced by 34.05 kg / t, the trim of defects of the NLZ was reduced by 2.7 kg / t and the technological trim by 7.2 kg / t, the consumption of sulfur-containing flux-cored wire was reduced by 0.32 kg / t.
Предлагаемый способ производства стали с нормируемым содержанием серы обеспечивает улучшение разливаемости стали, повышение качества стали и непрерывно-литой заготовки из таких марок стали, снижение расхода серосодержащей порошковой проволоки и брака.The proposed method for the production of steel with a normalized sulfur content provides an improvement in the spillability of steel, an increase in the quality of steel and continuously cast billets from such steel grades, and a reduction in the consumption of sulfur-containing flux-cored wire and scrap.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019116871A RU2713770C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Method for production of steel with standardized content of sulfur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019116871A RU2713770C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Method for production of steel with standardized content of sulfur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713770C1 true RU2713770C1 (en) | 2020-02-07 |
Family
ID=69625605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019116871A RU2713770C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Method for production of steel with standardized content of sulfur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713770C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816888C1 (en) * | 2023-02-16 | 2024-04-08 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Method of producing steel with specified limit on sulphur content |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2542761A1 (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-21 | Vallourec | PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINING STEELS |
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| RU2145640C1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-20 | Белорусский Металлургический Завод | Method of steel ladle treatment |
| RU2285727C2 (en) * | 2004-07-01 | 2006-10-20 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Method of production of steel at normalized content of sulfur |
-
2019
- 2019-05-31 RU RU2019116871A patent/RU2713770C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2542761A1 (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-21 | Vallourec | PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINING STEELS |
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| RU2145640C1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-20 | Белорусский Металлургический Завод | Method of steel ladle treatment |
| RU2285727C2 (en) * | 2004-07-01 | 2006-10-20 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Method of production of steel at normalized content of sulfur |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816888C1 (en) * | 2023-02-16 | 2024-04-08 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Method of producing steel with specified limit on sulphur content |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111334642B (en) | Smelting and casting method of sulfur-containing and nitrogen-containing molten steel | |
| AU2011267833B2 (en) | Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment | |
| AU2009279363B2 (en) | Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment | |
| JP6786964B2 (en) | How to prevent blockage of continuous casting nozzle of sulfur-added steel | |
| RU2608865C2 (en) | Method of desulphurising steel | |
| KR100941841B1 (en) | A method of manufacturing austenite stainless steel | |
| CN112322958A (en) | Low-carbon aluminum-containing steel and smelting control method thereof | |
| KR950013823B1 (en) | Method of making steel | |
| US4097269A (en) | Process of desulfurizing liquid melts | |
| US9023126B2 (en) | Additive for treating resulphurized steel | |
| RU2713770C1 (en) | Method for production of steel with standardized content of sulfur | |
| RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
| RU2607877C2 (en) | Method for off-furnace steel treatment | |
| RU2566230C2 (en) | Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal | |
| RU2816888C1 (en) | Method of producing steel with specified limit on sulphur content | |
| RU2166550C2 (en) | Method of producing low-silicon steel | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2333255C1 (en) | Method of steel smelting | |
| RU2818526C1 (en) | Low-silicon steel production method | |
| JP7167704B2 (en) | Hot metal desulfurization method | |
| RU2681961C1 (en) | Method of producing extremely low-carbon steel | |
| RU2366724C1 (en) | Method of production of electric steel | |
| RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
| RU2096491C1 (en) | Steel foundry process | |
| RU2608010C1 (en) | Method of steel making in electric arc furnace |