RU2765475C1 - Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты - Google Patents

Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты Download PDF

Info

Publication number
RU2765475C1
RU2765475C1 RU2021113335A RU2021113335A RU2765475C1 RU 2765475 C1 RU2765475 C1 RU 2765475C1 RU 2021113335 A RU2021113335 A RU 2021113335A RU 2021113335 A RU2021113335 A RU 2021113335A RU 2765475 C1 RU2765475 C1 RU 2765475C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
minutes
during
added
aluminum
Prior art date
Application number
RU2021113335A
Other languages
English (en)
Inventor
Юйлян ЦАО
Хэхэ ЧЖОУ
Гопин У
Original Assignee
Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2765475C1 publication Critical patent/RU2765475C1/ru

Links

Images

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
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • 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
    • 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
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • 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
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • 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
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • 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
    • C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
    • 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
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • 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
    • C21C2007/0093—Duplex process; Two stage processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты. Предварительно нагревают расплавленное железо, удерживают кислород в конвертере в состоянии высокого содержания углерода и низкого содержания кислорода, выполняют обезуглероживание в циркуляционном вакууматоре, сплавление в циркуляционном вакууматоре и вакуумную дегазацию, предотвращают повышение содержания углерода и осуществляют процесс быстрой десульфуризации и шлакования расплавленного железа в рафинировочной ковшовой печи. Обеспечивают контроль содержания углерода в расплавленном железе за счет оптимизации систем удержания кислорода и шлакования в ходе выпуска в конвертере, процесса обезуглероживания и сплавления в печи с циркуляционным вакуумированием, процесса шлакования диффузной дезоксидацией в ковшовой печи, а также рациональному контролю дутья аргона к днищу ковша в ходе процесса плавки. Изобретение позволяет производить сталь с высокой степенью чистоты и высокого качества литейные заготовки, при этом содержание включений в стальном листе в диапазоне 1,5 контролируют, чтобы оно было выше 99%. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области технологии металлургии, в частности, к способу плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сера оказывает неблагоприятное воздействие на рабочие характеристики стали. Высокое содержание серы в стали будет ухудшать обрабатываемость стали в горячем состоянии, а именно, вызывая «горячеломкость» стали. С развитием науки и техники, общество имеет все более высокие требования к материалам стали. В частности, с учетом разработки HIC и H2S коррозионностойкой стали, требуется, чтобы содержание серы в стали было в пределах 0,0015%. Сталкиваясь с жесткими требованиями в отношении содержания серы, традиционный способ плавки с десульфуризацией больше не может полностью удовлетворять потребностям крупномасштабного производства. В частности, некоторые типы стали требуют низкого содержания серы, и для обеспечения рабочих характеристик выпуска и пайки, содержание углерода необходимо контролировать, чтобы оно находилось в пределах низкого диапазона. Вследствие постоянного равновесия углерод-кислород в конвертере, глубокий углерод конвертера приведет к высокому содержанию кислорода в расплавленной стали, что будет оказывать серьезное воздействие на футеровку конвертера, последующую глубокую десульфуризацию и чистоту расплавленной стали. Таким образом, разработка способа плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали стала ограничивающим фактором для разработки стали с повышенной добавленной стоимостью и точек роста прибыли.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения указанных выше технических проблем, в настоящем изобретении представлен способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, включающий:
Figure 00000001
процесс плавки в конвертере
предварительное нагревание железа: расплавленное железо, попадающее в печь, предварительно нагревают для десульфуризации и удаления шлака, при этом требуется S≤0.002%;
блокировка шлака: контролируют количество шлака, чтобы оно было ≤ 2 кг/т в ходе выпуска;
контроль температуры и содержания углерода: температура в конце дутья составляет выше 1680°C, а содержание C в конце составляет ≥ 0.040%;
выпуск и шлакование: известь и предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют в ходе выпуска для верхнего шлака ковша, предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют со скоростью 3 кг/тонну стали, а известь добавляют со скоростью 5 кг/тонну стали;
удержание кислорода в ходе выпуска: в ходе выпуска добавляют только сплав металлического марганца, а алюминий используют для слабой дезоксидации в процессе, алюминиевый блок добавляют в соответствии с содержанием кислорода в конце дутья в конвертере, а именно, значением TSO в измерительной фурме, а после добавления алюминиевого блока, содержание кислорода в расплавленной стали контролируют, чтобы оно было от 450 частей на миллион до 550 частей на миллион;
контроль дутья аргона в днище ковша: поток нижнего газа дутья в ходе выпуска составляет 800 нл/мин, а время выпуска контролируют, чтобы оно было от 5 мин до 8 мин;
Figure 00000002
процесс плавки в рафинировочной ковшовой печи
обработка обезуглероживанием в циркуляционном вакууме: после достижения расплавленной сталью станции обработки в циркуляционной печи, измеряют температуру и берут образцы для определения кислорода, выполняют вакуумное обезуглероживание, когда температура составляет выше 1580°C, добавляют частицы алюминия со скоростью 1,5 кг/тонну расплавленной стали после завершения реакции между углеродом и кислородом для глубокой дезоксидации, поддерживают вакуум в течение 3 минут и добавляют феррокремний и сплав металлического марганца для сплавления в соответствии с требованиями к компоненту стали;
обработка дегазацией в циркуляционном вакууме: выполняют обработку дегазацией в вакууме после циркуляционного сплавления при степени вакуумирования ≤85 Па, поддерживают в течение более чем 20 мин в ходе всего процесса циркуляции, контролируют поток дутья аргона к днищу ковша на уровне от 5 нл/мин до 10 нл/мин, и поднимают расплавленную сталь в ковшовую печь для продолжения рафинировочной обработки после завершения работы в вакууме;
предварительное управление ковшовой печью: после достижения расплавленной сталью станции обработки, регулируют скорость потока дутья к днищу ковша на уровне от 300 нл/мин до 400 нл/мин, добавляют известь со скоростью 2 кг/тонну стали и алюминиевую проволоку со скоростью 0,2 кг/тонну стали после шлакования в течение от 2 мин до 3 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и нагревают;
промежуточный контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами первого образца стали и состоянием шлака, а также вязкостью ковшовой печи, добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 3 кг/тонну стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,2 кг/тонну стали; поток аргона в ходе десульфуризации контролируют так, чтобы он был от 200 нл/мин до 300 нл/мин, подают алюминиевую проволоку для регулирования содержания алюминия в расплавленной стали, подают алюминиевую проволоку для контроля потока аргона, чтобы он был от 30 нл/мин до 50 нл/мин, выполняют сплавление в соответствии с целевыми компонентами стали, нагревают в течение от 6 мин до 8 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и продолжают нагревать для десульфуризации;
поздний контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами второго образца стали и вязкостью шлака в ковшовой печи, добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 1 кг/тонну стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,3 кг/тонну стали; когда цвет шлака становится белым, а именно, FeO+MnO≤1,0%, расплавленную сталь нагревают до температуры 1600-1610°C, поднимают электрод, накрывают кожух рафинировочной печи, регулируют дутье аргона к днищу ковша до 800 нл/мин, выполняют перемешивание аргона для глубокой десульфуризации в течение от 4 мин до 5 мин, отбирают образцы и анализируют, а также выполняют промежуточный контроль процесса в ковшовой печи в соответствии с результатом анализа; и
кальциевая обработка, а именно, плавное перемешивание: после приведения компонентов и температуры расплавленной стали в соответствие условиям, подают расплавленную сталь с проволокой и чистого кальция со скоростью 1,6 м/тонну стали; после завершения кальциевой обработки, выполняют плавное перемешивание в течение более чем 8 мин и контролируют скорость нижнего потока дутья при плавном перемешивании на уровне от 20 нл/мин до 30 нл/мин.
Технические результаты: Настоящее изобретение относится к способу плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали с контролем содержания углерода в конвертере, содержания кислорода, содержания углерода при циркуляционном вакуумировании и содержания серы в рафинировочной ковшовой печи. Благодаря предварительной обработке с десульфуризацией и вдуванием порошка расплавленного железа, оптимизации системы дезоксидации выпуска конвертера, сплавлению с циркуляционным глубоким обезуглероживанием, дегазации, системе дезоксидации рафинировочной ковшовой печи и оптимизации системы шлакования, выполняют полную глубокую десульфуризацию, что снижает время нагревания и обеспечивает повышение электродного угля.
Техническое решение в настоящем изобретении дополнительно ограничивается следующим образом:
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором предварительно расплавленный рафинировочный шлак в ходе выпуска и шлакования содержит: CaO: 45,0%-55,0%, Al2О3: 27,0%-35,0%, SiO2: ≤6,0%, MgO: ≤8,0%, Fe2O3: ≤1,5% и H2O: ≤0,5%.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в процессе удержания кислорода в ходе выпуска сплав металлического марганца является следующим: 0,04%≤Mn≤0,60%.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в процессе удержания кислорода в ходе выпуска, когда TSO содержание кислорода составляет менее чем 550 частей на миллион, алюминиевый блок не добавляют; на момент, когда 550 частей на миллион≤TSO содержание кислорода<650 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 30 кг; на момент, когда 650 частей на миллион≤TSO содержание кислорода <750 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 60 кг; на момент, когда 750 частей на миллион≤TSO содержание кислорода <850 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 90 кг; и на момент, когда TSO содержание кислорода>850 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 120 кг.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в процессе удержания кислорода в ходе выпуска время добавления алюминиевого блока является следующим: начало выпуска → добавление шлакообразующего материала в течение 30 секунд → добавление алюминиевого блока после выпуска до 1/3 → сплав марганца → конец выпуска.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в ходе обработки обезуглероживанием в циркуляционном вакууме, когда температура составляет ≤1580°C, ковшовая печь должна быть нагрета до 1620°C или выше перед возвратом к циркуляционной обработке.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в ходе обработки обезуглероживанием в циркуляционном вакууме, по мере того, как степень циркуляционного вакуумирования начинает снижаться с нормального атмосферного давления, начинается обезуглероживание расплавленной стали, а когда вакуум снизился до порядка 500 Па, реакция углерод-кислород завершается, при этом время составляет от 6 мин до 9 мин.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в процессе удержания кислорода в ходе выпуска количество феррокремния и металлического марганца добавляют в соответствии с нижним пределом компонентов стали.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в ходе промежуточного контроля процесса в ковшовой печи время обработки первого образца стали составляет 10 минут; а в ходе позднего контроля процесса в ковшовой печи время обработки второго образца стали составляет 25 минут.
Указанный выше способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, в котором в ходе промежуточного контроля процесса в ковшовой печи скорость подачи алюминиевой проволоки контролируют для поддержания содержания алюминия от 0,035% до 0,045% в ходе плавки.
Полезными эффектами настоящего изобретения являются следующие:
(1) Конвертерный выпуск, в соответствии с настоящим изобретением, имеет стабильное удержание кислорода, а углерод в циркуляции снижен до менее чем 0,020% за счет реакции углерод-кислород;
(2) Настоящее изобретение обладает очевидным эффектом шлакования и десульфуризации в ковшовой печи при хорошем качестве литейных заготовок и хорошем контроле включений стального листа, а также может гарантировать производство кислотоустойчивой трубопроводной стали с повышенной добавленной стоимостью;
(3) Настоящее изобретение успешно решает несоответствие высококислородного выпуска, вызываемое глубоким обезуглероживанием в конвертере в ходе получения кислотоустойчивой трубопроводной стали (0,025%≤C≤0,050%, S≤0,0015%). В нем используется предварительная обработка расплавленного железа, а также десульфуризация с вдуванием порошка и удаление шлака. Высокоуглеродистый выпуск достигается в ходе обработки в конвертере. Для удержания кислорода выполняют слабую дезоксидацию. Выполняют циркуляционное глубокое обезуглероживание и дегазацию. Выполняют быстрое образование белого шлака в ковше и десульфуризацию. В комбинации с рациональным контролем нижним дутьем аргона в ходе процесса плавки в ковшовой печи и работой погруженной дуги, полностью используется металлургическая термодинамика и кинетические условия десульфуризации, а также предотвращается повышение углерода в электроде;
(4) Содержание углерода и серы в расплавленной стали в производственном процессе, согласно настоящему изобретению, является устойчивым, что снижает коррозию от высокой оксидации конвертера в ходе глубокой дезоксидации футеровки печи, а также уменьшает включения в расплавленной стали. Литейные заготовки имеют хорошее качество. Количество включений в диапазоне 1,5 контролируют на уровне 99%, что полностью удовлетворяет производственным требованиям в отношении первоклассной кислотоустойчивой трубопроводной стали и гарантирует эффективность производства плавкой, а также количество непрерывных литейных разливочных печей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схему способа, в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В настоящем варианте реализации представлен способ плавки кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, включающий:
Figure 00000001
процесс плавки в конвертере
предварительное нагревание железа: расплавленное железо, попадающее в печь, предварительно нагревают для десульфуризации и удаления шлака, при этом требуется S≤0.002%;
блокировка шлака: контролируют количество шлака, чтобы оно было ≤ 2 кг/т в ходе выпуска;
контроль температуры и содержания углерода: температура в конце дутья составляет выше 1680°C, а содержание C в конце составляет ≥ 0.040%;
выпуск и шлакование: известь и предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют в ходе выпуска для верхнего шлака ковша, предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют со скоростью 3 кг/тонну стали, а известь добавляют со скоростью 5 кг/тонну стали;
удержание кислорода в ходе выпуска: в ходе выпуска добавляют только сплав металлического марганца, а алюминий используют для слабой дезоксидации в процессе, алюминиевый блок добавляют в соответствии с содержанием кислорода в конце дутья в конвертере, а именно, значением TSO в измерительной фурме, а после добавления алюминиевого блока, содержание кислорода в расплавленной стали контролируют, чтобы оно было от 450 частей на миллион до 550 частей на миллион;
контроль дутья аргона в днище ковша: поток нижнего дутья в ходе выпуска составляет 800 нл/мин, а время выпуска контролируют, чтобы оно было от 5 мин до 8 мин;
Figure 00000002
процесс плавки в рафинировочной ковшовой печи
обработка обезуглероживанием в циркуляционном вакууме: после достижения расплавленной сталью станции обработки в циркуляционной печи, измеряют температуру и берут образцы для определения кислорода, выполняют вакуумное обезуглероживание, когда температура составляет выше 1580°C, добавляют частицы алюминия со скоростью 1,5 кг/тонну расплавленной стали после завершения реакции между углеродом и кислородом для глубокой дезоксидации, поддерживают вакуум в течение 3 минут и добавляют феррокремний и сплав металлического марганца для сплавления в соответствии с требованиями к компоненту стали;
обработка дегазацией в циркуляционном вакууме: выполняют обработку дегазацией в вакууме после циркуляционного сплавления при степени вакуумирования ≤85 Па, поддерживают в течение более чем 20 мин в ходе всего процесса циркуляции, контролируют поток дутья аргона к днищу ковша на уровне от 5 нл/мин до 10 нл/мин, и поднимают расплавленную сталь в ковшовую печь для продолжения рафинировочной обработки после завершения работы в вакууме;
предварительное управление ковшовой печью: после достижения расплавленной сталью станции обработки, регулируют скорость потока дутья к днищу ковша на уровне от 300 нл/мин до 400 нл/мин, добавляют известь со скоростью 2 кг/тонну стали и алюминиевую проволоку со скоростью 0,2 кг/тонну стали после шлакования в течение от 2 мин до 3 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и нагревают;
промежуточный контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами первого образца стали и состоянием шлака, а также вязкостью ковшовой печи, добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 3 кг/тонну стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,2 кг/тонну стали; поток аргона в ходе десульфуризации контролируют так, чтобы он был от 200 нл/мин до 300 нл/мин, подают алюминиевую проволоку для регулирования содержания алюминия в расплавленной стали, подают алюминиевую проволоку для контроля потока аргона, чтобы он был от 30 нл/мин до 50 нл/мин, выполняют сплавление в соответствии с целевыми компонентами стали, нагревают в течение от 6 мин до 8 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и продолжают нагревать для десульфуризации;
поздний контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами второго образца стали и вязкостью шлака в ковшовой печи, добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 1 кг/тонну стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,3 кг/тонну стали; когда цвет шлака становится белым, а именно, FeO+MnO≤1,0%, расплавленную сталь нагревают до температуры 1600-1610°C, поднимают электрод, накрывают кожух рафинировочной печи, регулируют дутье аргона к днищу ковша до 800 нл/мин, выполняют перемешивание аргона для глубокой десульфуризации в течение от 4 мин до 5 мин, отбирают образцы и анализируют, а также выполняют промежуточный контроль процесса в ковшовой печи в соответствии с результатом анализа; и
кальциевая обработка, а именно, плавное перемешивание: после приведения компонентов и температуры расплавленной стали в соответствие условиям, подают расплавленную сталь с проволокой и чистого кальция со скоростью 1,6 м/тонну стали; после завершения кальциевой обработки, выполняют плавное перемешивание в течение более чем 8 мин и контролируют скорость нижнего потока дутья при плавном перемешивании на уровне от 20 нл/мин до 30 нл/мин.
Взяв кислотоустойчивую трубопроводную сталь X70MS в качестве примера, ее плавили в 150-тонном конвертере и 150-тонной ковшовой печи. Химические компоненты трубопроводной стали X70MS представлены в Таблице 1. Весь процесс плавки контролируют следующим образом:
Таблица 1. Основные химические компоненты X70MS (%)
Компонент С Mn Si P S Alt
Внутренний контроль 0,020-0,032 1,60-1,70 0,20-0,30 ≤0,010 ≤0,0010 0,02-0,050
целевые значения 0,027 1,25 0,25 ≤0,008 ≤0,0008 0,040
Таблица 2. Компоненты в конце конвертера (%)
Номер печи Температура O С P Сера
01 1671°C 0,0637% 0,043% 0,0069% 0,0076%
02 1 688°C 0,0519% 0,056% 0,0077% 0,0090%
Таблица 3. Компоненты после печи
Номер печи Рафинировочный шлак Известь Алюминиевый блок С P Сера
01 0,045% 0,0081% 0,0071%
02 0,060% 0,0083% 0,0084%
Таблица 4. Температура при поступлении в ходе циркуляции и состояние сплавления
Номер печи Температура (°C) Содержание кислорода (%) Mn, кг Алюминиевая пеллета, кг Феррокремний, кг Степень вакуумирования, Па
01 1593 0,0517 1414 235 214 76
2 1606 0,0498 1396 227 207 73
Таблица 5. Компоненты в конце циркуляции (%)
Номер печи С Mn P S Si Alt
01 0,0066 0,91 0,0086 0,00066 0,15 0,034
02 0,0059 0,86 0,0085 0,00081 0,13 0,031
Таблица 6. Основные компоненты расплавленной стали в конце рафинировочной печи (%)
Номер печи С Mn P S Si Alt Ca
01 0,026 1,64 0,0088 0,00048 0,24 0,039 0,0029
02 0,028 1,66 0,0091 0,00041 0,23 0,044 0,0026
Таблица 7. Окончательные компоненты шлака в рафинировочной печи (%)
Номер печи TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 S MnO К Цвет шлака
01 0,37 9,34 58,68 5,48 28,62 0,46 0,08 6,28 Белый
02 0,45 9,13 58,86 5,53 28,93 0,47 0,14 6,45 Белый
В отношении прокатки стальных листов 21,5 мм делается ссылка на GBT 10516-2005 Steel-Determination of Content of Nonmetallic Inclusions, а включения в диапазоне 1,5 добавляют до 100%. Конкретные оценки являются следующими:
Номер образца Тип-A сульфидная серия, тонкая Тип-A сульфидная серия, грубая Тип-В алюминиевая серия, тонкая Тип-В алюминиевая серия, грубая Тип-С силикатная серия, тонкая Тип-С силикатная серия, грубая Тип-D серия со сферическим оксидом, тонкая Тип-D серия со сферическим оксидом, грубая Тип-DS сферический класс с одной частицей
1 0,5 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0
2 0 0 0,5 0 0 0 0 0,5 0
3 0 0 0,5 0 0 0 0,5 0,5 0
4 0 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0
5 0 0 0,5 1 0 0 0,5 0,5 0
6 0 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0
7 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0
8 0 0 0 0,5 0 0 0 0,5 0
9 0 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0
Резюмируя, способ, согласно настоящему изобретению, включает следующие этапы, на которых: инвертируют расплавленное железо, предварительно нагревают расплавленное железо, удерживают кислород в конвертере в состоянии высокого содержания углерода и низкого содержания кислорода, выполняют обезуглероживание в печи с циркуляционным вакуумом, сплавление в циркуляционной печи и вакуумную дегазацию, предотвращение повышения содержания углерода и процесс быстрой десульфуризации в рафинировочной ковшовой печи и CCM процесса. Благодаря десульфуризации и шлакованию расплавленного железа, оптимизации системы удержания кислорода и системы шлакования в ходе выпуска в конвертере, процесса обезуглероживания и сплавления в печи с циркуляционным вакуумированием, шлакованию диффузной дезоксидацией в ковшовой печи и дезоксидации осадка, а также рациональному контролю дутья аргона к днищу ковша в ходе процесса плавки, обеспечивается полное использование контроля содержания углерода, а также металлургической термодинамики и кинетических условий для десульфуризации. Благодаря процессу быстрой сульфуризации с защитой от науглероживания, эффект десульфуризации шлакования в ковшовой печи является очевидным, достигается технология с 0,020%≤C≤0,050% и S≤0,0015% в расплавленной стали, расплавленная сталь имеет высокую степень чистоты, а литейные заготовки имеют хорошее качество. Содержание включений в стальном листе в диапазоне 1,5 контролируют, чтобы оно было выше 99%.
Помимо описанных выше вариантов реализации настоящее изобретение может включать в себя другие варианты реализации. Любое техническое решение, образованное путем эквивалентной замены или эквивалентного преобразования, подпадает под объем защиты настоящего изобретения.

Claims (28)

1. Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты, при котором:
Figure 00000003
плавят ее в конвертере:
предварительно нагревают железо: расплавленное железо, попадающее в печь, предварительно нагревают для десульфуризации и удаления шлака, при этом требуется S≤0,002 мас.%;
блокируют шлак: контролируют количество шлака, чтобы оно было ≤ 2 кг/т в ходе выпуска;
осуществляют контроль температуры и содержания углерода: температура в конце дутья составляет выше 1680°C, а содержание C в конце составляет ≥ 0,040 мас.%;
производят выпуск и шлакование: известь и предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют в ходе выпуска для верхнего шлака ковша, предварительно расплавленный рафинировочный шлак добавляют со скоростью 3 кг/т стали, а известь добавляют со скоростью 5 кг/т стали;
удерживают кислород в ходе выпуска: в ходе выпуска добавляют только сплав металлического марганца, а алюминий используют для слабой дезоксидации в процессе, алюминиевый блок добавляют в соответствии с содержанием кислорода в конце дутья в конвертере, а именно, значением TSO в измерительной фурме, а после добавления алюминиевого блока, содержание кислорода в расплавленной стали контролируют, чтобы оно было от 450 частей на миллион до 550 частей на миллион;
осуществляют контроль нижнего дутья аргоном в ходе выпуска: скорость потока нижнего дутья в ходе выпуска составляет 800 нл/мин, а время выпуска контролируют, чтобы оно было от 5 мин до 8 мин;
Figure 00000004
производят процесс плавки в рафинировочной ковшовой печи:
осуществляют обработку обезуглероживанием в циркуляционном вакууматуре: после достижения расплавленной сталью станции обработки в циркуляционной печи, измеряют температуру и берут образцы для определения кислорода, выполняют вакуумное обезуглероживание, когда температура составляет выше 1580°С, добавляют частицы алюминия со скоростью 1,5 кг/т расплавленной стали после завершения реакции между углеродом и кислородом для глубокой дезоксидации, поддерживают вакуум в течение 3 мин и добавляют ферросилиций и сплав металлического марганца для сплавления в соответствии с требованиями к компонентам стали;
осуществляют обработку дегазацией в циркуляционном вакууматоре: выполняют обработку дегазацией в вакууме после циркуляционного сплавления при степени вакуумирования ≤85 Па, поддерживают в течение более чем 20 мин в ходе всего процесса циркуляции, контролируют поток дутья аргона к днищу ковша на уровне от 5 нл/мин до 10 нл/мин, и поднимают расплавленную сталь в ковшовую печь для продолжения рафинировочной обработки после завершения работы в вакууме;
осуществляют предварительное управление ковшовой печью: после достижения расплавленной сталью станции обработки регулируют скорость потока дутья к днищу ковша на уровне от 300 нл/мин до 400 нл/мин, добавляют известь со скоростью 2 кг/т стали и алюминиевую проволоку со скоростью 0,2 кг/т стали после шлакования в течение от 2 мин до 3 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и нагревают;
осуществляют промежуточный контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами первого образца стали и состоянием шлака, а также вязкостью шлака в ковшовой печи, добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 3 кг/т стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,2 кг/т стали; поток аргона в ходе десульфуризации контролируют так, чтобы он был от 200 нл/мин до 300 нл/мин, подают алюминиевую проволоку для регулирования содержания алюминия в расплавленной стали, подают алюминиевую проволоку для контроля потока аргона, чтобы он был от 30 нл/мин до 50 нл/мин, выполняют сплавление в соответствии с целевыми значениями компонентов стали, нагревают в течение от 6 мин до 8 мин, отбирают образцы и анализируют, опускают электрод и продолжают нагревать для десульфуризации;
осуществляют поздний контроль процесса в ковшовой печи: в соответствии с компонентами второго образца стали и вязкостью шлака в ковшовой печи добавляют известь и алюминиевую проволоку для шлакования и десульфуризации, причем количество добавляемой извести составляет менее 1 кг/т стали, а количество добавляемой алюминиевой проволоки составляет 0,3 кг/т стали; когда цвет шлака становится белым, а именно, FeO+MnO≤1,0 мас.%, расплавленную сталь нагревают до температуры 1600-1610°С, поднимают электрод, накрывают кожух рафинировочной печи, регулируют дутье аргона к днищу ковша до 800 нл/мин, выполняют перемешивание аргоном для глубокой десульфуризации в течение от 4 мин до 5 мин, отбирают образцы и анализируют, а также выполняют промежуточный контроль процесса в ковшовой печи в соответствии с результатом анализа; и
производят кальциевую обработку, а именно, плавное перемешивание: после приведения компонентов и температуры расплавленной стали в соответствии с заданными условиями подают в расплавленную сталь проволоку из чистого кальция со скоростью 1,6 м/т стали; после завершения кальциевой обработки, выполняют плавное перемешивание в течение более чем 8 мин и контролируют скорость нижнего потока дутья при плавном перемешивании на уровне от 20 нл/мин до 30 нл/мин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе выпуска и шлакования предварительно расплавленный рафинировочный шлак содержит, мас.%: CaO 45,0-55,0 , Al2О3 27,0-35,0 , SiО2≤6,0, MgO≤8,0, Fe2O3≤1,5 и H2O≤0,5.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе удержания кислорода в ходе выпуска, когда TSO содержание кислорода составляет менее чем 550 частей на миллион, алюминиевый блок не добавляют; на момент, когда 550 частей на миллион≤TSO содержание кислорода<650 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 30 кг; на момент, когда 650 частей на миллион≤TSO содержание кислорода <750 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 60 кг; на момент, когда 750 частей на миллион≤TSO содержание кислорода <850 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 90 кг; и на момент, когда TSO содержание кислорода>850 частей на миллион, добавляют алюминиевый блок 120 кг.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе удержания кислорода в ходе выпуска время добавления алюминиевого блока является следующим:
инициируют начало выпуска;
производят добавление шлакообразующего материала в течение 30 с;
производят добавление алюминиевого блока после выпуска до 1/3 объема расплава стали;
инициируют сплав марганца;
констатируют конец выпуска.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе обработки обезуглероживанием в циркуляционном вакууматоре, когда температура составляет ≤1580°С, ковшовую печь нагревают до 1620°С или выше перед возвратом к циркуляционной обработке.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе обработки обезуглероживанием в циркуляционном вакууматоре, по мере того, как степень циркуляционного вакуумирования начинает снижаться с нормального атмосферного давления, начинается обезуглероживание расплавленной стали, а когда вакуум снизился до порядка 500 Па, реакция углерод-кислород завершается, при этом время составляет от 6 мин до 9 мин.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе удержания кислорода в ходе выпуска количество феррокремния и металлического марганца добавляют в соответствии с нижним пределом компонентов стали.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе промежуточного контроля процесса в ковшовой печи время обработки первого образца стали составляет 10 мин, а в ходе позднего контроля процесса в ковшовой печи время обработки второго образца стали составляет 25 мин.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе промежуточного контроля процесса в ковшовой печи скорость подачи алюминиевой проволоки контролируют для поддержания содержания алюминия от 0,035 мас.% до 0,045 мас.% в ходе плавки.
RU2021113335A 2018-11-08 2019-06-28 Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты RU2765475C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811329461.8 2018-11-08
CN201811329461.8A CN109280732A (zh) 2018-11-08 2018-11-08 一种高纯净度抗酸管线钢冶炼工艺
PCT/CN2019/093660 WO2020093710A1 (zh) 2018-11-08 2019-06-28 一种高纯净度抗酸管线钢冶炼工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765475C1 true RU2765475C1 (ru) 2022-01-31

Family

ID=65175447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113335A RU2765475C1 (ru) 2018-11-08 2019-06-28 Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN109280732A (ru)
RU (1) RU2765475C1 (ru)
WO (1) WO2020093710A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280732A (zh) * 2018-11-08 2019-01-29 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净度抗酸管线钢冶炼工艺
CN109880974A (zh) * 2019-03-20 2019-06-14 首钢集团有限公司 一种降低超低碳钢中间包全氧含量的rh精炼方法
CN110423947A (zh) * 2019-09-02 2019-11-08 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种低硫低硼钢的冶炼方法
CN111519083A (zh) * 2020-05-14 2020-08-11 南京钢铁股份有限公司 一种极低成本含锰厚规格出口管线钢生产方法
CN113913580B (zh) * 2020-07-10 2022-10-14 上海梅山钢铁股份有限公司 一种超低碳低铝结构钢水的生产方法
CN112322958A (zh) * 2020-10-15 2021-02-05 广东韶钢松山股份有限公司 低碳含铝钢及其冶炼控制方法
CN112481545A (zh) * 2020-11-04 2021-03-12 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种高洁净度低成本高速轨用钢生产方法
CN113278764B (zh) * 2021-04-27 2022-08-26 东北特殊钢集团股份有限公司 提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法
CN113930690A (zh) * 2021-09-22 2022-01-14 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种高纯净度低碳钢及其制备方法
CN113832380A (zh) * 2021-09-24 2021-12-24 重庆钢铁股份有限公司 一种超低铝极低硫无取向硅钢的冶炼方法
CN114058933B (zh) * 2021-11-30 2022-10-14 广东韶钢松山股份有限公司 一种高纯净度热作模具钢h13的冶炼方法
CN114574659A (zh) * 2022-02-22 2022-06-03 湖南华菱涟源钢铁有限公司 控制管线钢中b类夹杂物的冶炼方法及管线钢
CN115522115A (zh) * 2022-03-17 2022-12-27 河南中原特钢装备制造有限公司 用氩氧炉冶炼超超临界高压锅炉用p92钢的工艺
CN114891946B (zh) * 2022-04-13 2023-10-27 张家港宏昌钢板有限公司 超低碳铝镇静钢的冶炼方法
CN114737121A (zh) * 2022-04-13 2022-07-12 南京钢铁股份有限公司 一种轴承用钢的快速脱硫的方法
CN114908218A (zh) * 2022-05-16 2022-08-16 南京钢铁股份有限公司 一种低碳低硫钢镁处理工艺
CN115418430B (zh) * 2022-07-17 2023-07-28 新疆八一钢铁股份有限公司 一种双联冶炼化钢包冷钢的操作方法
CN115537637B (zh) * 2022-08-29 2023-11-10 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种无铝脱氧高碳铬轴承钢的冶炼方法
CN115505819B (zh) * 2022-08-31 2023-08-25 马鞍山钢铁股份有限公司 一种高断裂韧性中高碳钢的生产方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0841526A (ja) * 1994-08-02 1996-02-13 Nippon Steel Corp 高清浄鋼の製造方法
RU2148659C1 (ru) * 1998-11-16 2000-05-10 Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Волжский трубный завод" Способ производства трубной стали
RU2433189C2 (ru) * 2007-11-14 2011-11-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Способ получения стали для стальных труб с отличной стойкостью в кислой среде
CN104232831A (zh) * 2014-09-02 2014-12-24 南京钢铁股份有限公司 一种低碳超低硫钢冶炼方法
CN104630418A (zh) * 2015-01-15 2015-05-20 南京钢铁股份有限公司 一种高洁净度管线钢冶炼工艺
RU2564373C1 (ru) * 2014-07-10 2015-09-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства трубной стали

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282802A (zh) * 2016-11-04 2017-01-04 南京钢铁股份有限公司 一种控制管线钢大型夹杂物的生产工艺
CN107760810A (zh) * 2017-09-15 2018-03-06 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种管线钢的生产方法
CN108559907A (zh) * 2018-04-09 2018-09-21 敬业钢铁有限公司 一种低夹杂物管线钢生产方法
CN109280732A (zh) * 2018-11-08 2019-01-29 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净度抗酸管线钢冶炼工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0841526A (ja) * 1994-08-02 1996-02-13 Nippon Steel Corp 高清浄鋼の製造方法
RU2148659C1 (ru) * 1998-11-16 2000-05-10 Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Волжский трубный завод" Способ производства трубной стали
RU2433189C2 (ru) * 2007-11-14 2011-11-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Способ получения стали для стальных труб с отличной стойкостью в кислой среде
RU2564373C1 (ru) * 2014-07-10 2015-09-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства трубной стали
CN104232831A (zh) * 2014-09-02 2014-12-24 南京钢铁股份有限公司 一种低碳超低硫钢冶炼方法
CN104630418A (zh) * 2015-01-15 2015-05-20 南京钢铁股份有限公司 一种高洁净度管线钢冶炼工艺

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020093710A1 (zh) 2020-05-14
CN109280732A (zh) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2765475C1 (ru) Способ производства кислотоустойчивой трубопроводной стали высокой чистоты
CN106086593B (zh) 一种防止含硫含铝钢浇注过程中水口结瘤的钢水冶炼工艺
CN102248142B (zh) 一种中低碳铝镇静钢的生产方法
EP3572534B1 (en) Desulfurization processing method of molten steel, and desulfurization agent
CN102268513B (zh) 一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法
CN105420446A (zh) 一种lf炉轻处理冶炼方法
CN109112251A (zh) 一种快速造白渣的冶炼工艺
JP2013234379A (ja) 極低燐極低硫鋼の溶製方法
CN109777918A (zh) 一种细化高碳铬轴承钢夹杂物颗粒的炉外精炼生产方法
CN110527775A (zh) 一种适用于低碳铝镇静钢的rh精炼炉化学升温方法
CN113061799A (zh) 高洁净度弹簧钢及其生产方法
CN113802045A (zh) 一种超低碳低铝钢的精炼工艺
JP7060113B2 (ja) 溶鋼へのＣａ添加方法
CN105420445A (zh) 一种冶炼粗晶粒钢的方法
CN113584250A (zh) 一种低磷低硫钢冶炼新工艺
CN105861781A (zh) 一种硅镇静钢经ans工艺的精炼方法
CN110029263A (zh) 含硫含铝钢生产的工艺方法
CN113943902B (zh) 一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法
CN110453137A (zh) 一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法
JP2012184501A (ja) 溶鋼の脱硫方法
CN113832282A (zh) 一种含钒铁水脱硫方法
CN106811573A (zh) 提高钢水浇铸性能的钢的制造方法
CN112126842A (zh) 一种提高低硅钢水连铸可浇性的lf炉冶炼方法
CN111705178A (zh) 一种钢水rh真空精炼炉中氧含量的控制方法
JP2019000903A (ja) 鋼の溶製方法及び連続鋳造方法