RU2786736C2 - Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали - Google Patents
Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786736C2 RU2786736C2 RU2020126061A RU2020126061A RU2786736C2 RU 2786736 C2 RU2786736 C2 RU 2786736C2 RU 2020126061 A RU2020126061 A RU 2020126061A RU 2020126061 A RU2020126061 A RU 2020126061A RU 2786736 C2 RU2786736 C2 RU 2786736C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- steel
- carried out
- metal
- content
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 title description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000036878 Clm Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N Silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 argon-oxygen Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910001929 titanium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству непрерывнолитых заготовок из коррозионностойких сталей, легированных титаном. Осуществляют выплавку в сталеплавильном агрегате, внепечную обработку, легирование титаном, вакуумирование, непрерывную разливку стали на МНЛЗ. Титан вводят в жидкую сталь перед операцией вакуумирования при массе шлака в ковше в пределах 1-7 кг/т стали из расчета получения содержания титана в пределах (5-8)*С, где С - фактическое содержание углерода, вакуумирование проводят при остаточном давлении менее 5 мбар в течение 15-30 мин, в процессе разливки осуществляют электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе. Изобретение улучшает разливаемость стали за счет уменьшения содержания в стали тугоплавких неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Известен способ легирования титаном нержавеющей стали (RU 2226555 С2). Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве нержавеющих марок стали в электродуговой печи или дуплекс-процессом. Технический результат - повышение стабильности и степени усвоения титана, снижение расхода дорогостоящих ферросплавов для легирования стали. Способ легирования нержавеющей стали титаном предусматривает выпуск из агрегата аргонно-кислородного рафинирования предварительно раскисленного металла в сталеразливочный ковш, удаление насыщенного активными окислами кремния рафинировочного шлака на 95-100%, установку ковша на стенд агрегата "ковш-печь", присадку на поверхность металла плавикового шпата в количестве 2,5-3,5 кг/т и извести - 1 кг/т, раскисление металла и шлака силикокальцием с расходом 1,0-1,5 кг/т и гранулированным алюминием в количестве 0,8-1,0 кг/т, продувку металла снизу аргоном, присадку порциями по 2,0 кг/т титансодержащих ферросплавов. Для наведения нового шлака присаживают известь в количестве 8-10 кг/т.
Недостатком данного способа является:
- большое количество шлака перед присадкой титансодержащих ферросплавов, что приводит к дополнительному окислению титана и росту количества неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана в стали.
Известен способ производства титан содержащей стали (Патент № SU 1786109 А1). Цель изобретения - повышение выхода годного путем стабилизации содержания титана и азота в стали. Эта цель достигается тем, что при производстве титансодержащей стали, включающем подачу в ковш синтетического шлака, выпуск расплава, ввод раскислителей и титансодержащих ферросплавов, продувку порошкообразным силикокальцием, согласно изобретению расплав в ковше дополнительно вакуумируют, а титансодержащие ферросплавы вводят двумя порциями, первую из которых в количестве 65-85% от общего вводят перед продувкой силикокальцием, а вторую во время вакуумирования расплава или после него, при этом силикокальций продувают с расходом 3-5 кг/т на 1% окислов титана окислившихся в шлак, а расплав вакуумируют после окончания продувки порошкообразным силикокальцием. Сущность предполагаемого изобретения заключается в рассредоточенной присадке титана, извлечении его из окислов путем восстановления сильными раскислителями, вакуумировании расплава для подготовки металла перед вводом окончательной порции титансодержащих ферросплавов.
Недостатками данного способа являются:
- введение значительной доли титана (15-35%) во время или после вакуумной обработки, что не дает возможности значительному количеству неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана всплыть в процессе вакуумной обработки. Это приводит к ухудшению разливаемости металла и к повышенному браку непрерывно-литой заготовки
- большое количество шлака перед присадкой титансодержащих ферросплавов, что приводит к дополнительному окислению титана и росту количества неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана в стали.
Известен способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали (патент РФ №2243269 С1), включающий выпуск расплава, ввод раскислителей и титансодержащих ферросплавов, вакуумирование, отличающийся тем, что титансодержащие ферросплавы вводят в металл после вакуумирования в виде титансодержащей порошковой проволоки из следующего соотношения:
QппTi=100Qcт(0,022-1,652[Mn]+61,559[S]+1,091[N]+7,585[Al]+3,063[Ti] треб)/[Ti] пп,
где - QппTi - расход порошковой проволоки с наполнителем из ферротитана (по наполнителю), кг;
Qст - масса жидкой стали, т;
[Mn], [S], [N], [Al] - содержание марганца, серы, азота и алюминия в пробе металла перед вводом порошковой проволоки, %;
[Ti]треб - требуемое содержание титана в стали, %;
[Ti]пп - содержание титана в порошковой проволоке, %;
100; 0,022; 1,652; 61,559; 1,091; 7,585; 3,063 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем. (патент РФ №2243269 С1)
Недостатками данного способа являются:
- введение титана после вакуумной обработки, на последнем этапе внепечной обработки, что не дает возможности значительному количеству карбонитридных и оксикарбидных включений сложного состава всплыть в процессе вакуумной обработки. Это приводит к ухудшению разливаемости металла и к повышенному браку непрерывно-литой заготовки (НЛЗ);
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ производства непрерывнолитых заготовок из коррозионностойкой титансодержащей стали, включающему выплавку в сталеплавильном агрегате, введение в жидкий металл титана, внепечную обработку и разливку на МНЛЗ, титан вводят в жидкий металл при температуре на 140-170°С выше температуры ликвидуса стали, а заканчивают внепечную обработку стали при температуре, превышающей температуру ее ликвидуса на 70-106°С, при этом разливку на МНЛЗ осуществляют с перепадом температур на участке сталеразливочный ковш - промежуточный ковш от 20 до 50°С (патент РФ № RU 2002814 С1).
Недостатком прототипа является:
- высокий угар титана в процессе внепечной обработки, что приводит к затягиванию сталеразливочных каналов и прекращению разливки металла на УНРС
- не предусмотрена вакуумная обработка металла, позволяющая улучшить всплытие и переход в шлак неметаллических включений.
Основные трудности при производстве коррозионностойких сталей, легированных титаном, возникают в процессе непрерывной разливки стали. Трудности связаны с интенсивным образованием пленок, основу которых составляют карбонитриды и оксикарбиды титана. Эти пленки закрепляются на неровностях каналов погружных стаканов и быстро разрастаются, перекрывая сечение каналов, что вынуждает прекратить разливку.
Непрерывная разливка предъявляет повышенные требования к подготовке металла, а именно, к его химическому составу, содержанию газов и загрязненности неметаллическими включениями.
Для предотвращения затягивания сталеразливочных каналов требуется:
- обеспечить минимальное содержание в стали неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана.
Для минимизации содержания в стали неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана целесообразно присадку кускового ферротитана ФТи70 производить в конце внепечной обработки перед началом вакуумной обработки, что позволяет увеличить время удаления, а также интенсивность всплытия и переход в шлак неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана. Для предотвращения окисления титана (предотвращение образования оксикарбидов титана) оксидами содержащимися в шлаке, перед отдачей титана необходимо производить максимально полное удаление внепечного шлака на установке скачивания. После ввода титана проводится вакуумирование металла с разряжением менее 5 мБар в течение 15-30 мин.
Разливка производится на УНРС в непрерывнолитую заготовку диаметром 150-410 мм. Для предотвращения образования «корочек» на основе карбонитридов и оксикарбидов титана на поверхности металла в кристаллизаторе необходимо применять электромагнитное перемешивание металла в процессе разливки стали. При отсутствии электромагнитного перемешивания наблюдался рост «корочек» на поверхности металла в кристаллизаторе.
Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является улучшение разливаемости стали, снижение брака и обрези дефектов непрерывно-литой заготовки.
Технический результат заключается в улучшении разливаемости стали за счет уменьшения содержания в стали тугоплавких неметаллических включений на основе карбонитридов и оксикарбидов титана.
Указанный технический результат достигается за счет введения титана в жидкую сталь перед операцией вакуумирования при массе шлака в ковше в пределах 1-7 кг/т стали из расчета получения содержания титана в пределах (5-8)*С, где С - фактическое содержание углерода, вакуумирование проводят при остаточном давлении менее 5 мбар в течение 15-30 мин, и в процессе разливки осуществляют электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе.
В соответствии с предлагаемым способом было произведено 4 опытных плавки (523 т) из сталей марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т выход годной НЛЗ на которых составил 100%.
Данные по результатам аттестации НЛЗ опытных плавок представлены в таблице №1.
Claims (3)
1. Способ производства непрерывнолитых заготовок из нержавеющей стали с титаном, включающий выплавку в сталеплавильном агрегате, внепечную обработку, легирование титаном, вакуумирование, непрерывную разливку стали на МНЛЗ, отличающийся тем, что титан вводят в жидкую сталь перед операцией вакуумирования при массе шлака в ковше в пределах 1-7 кг/т стали из расчета получения содержания титана в пределах (5-8)*С, где С - фактическое содержание углерода, вакуумирование проводят при остаточном давлении менее 5 мбар в течение 15-30 мин, в процессе разливки осуществляют электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе проводят непрерывно в одну сторону с силой тока 100-300 А и частотой 2,5-3,5 Гц.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе проводят реверсивно, а именно: 5-15 секунд вращение электромагнитного поля по часовой стрелке, 1-4 секунды пауза, 5-15 секунд вращение против часовой стрелки, с силой тока 140-350 А и частотой 2,5-3,5 Гц
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126061A RU2786736C2 (ru) | 2020-07-31 | Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126061A RU2786736C2 (ru) | 2020-07-31 | Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020126061A RU2020126061A (ru) | 2022-01-31 |
| RU2786736C2 true RU2786736C2 (ru) | 2022-12-26 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| RU2002814C1 (ru) * | 1992-01-08 | 1993-11-15 | Череповецкий металлургический комбинат | Способ производства непрерывнолитых заготовок из коррозионно-стойкой титансодержащей стали |
| RU2243269C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| RU2002814C1 (ru) * | 1992-01-08 | 1993-11-15 | Череповецкий металлургический комбинат | Способ производства непрерывнолитых заготовок из коррозионно-стойкой титансодержащей стали |
| RU2243269C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110607413A (zh) | 一种低成本高氮钢的冶炼方法 | |
| CN104498661A (zh) | 一种高碳钢氧含量的控制方法 | |
| RU2786736C2 (ru) | Способ производства коррозионностойкой титансодержащей стали | |
| RU2517626C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
| CN114058933B (zh) | 一种高纯净度热作模具钢h13的冶炼方法 | |
| JP3479557B2 (ja) | チタン含有鋼の製造方法 | |
| JP3473388B2 (ja) | ステンレス溶鋼の精錬方法 | |
| RU2353667C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
| US5085691A (en) | Method of producing general-purpose steel | |
| RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
| RU2219249C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше | |
| JP2991796B2 (ja) | マグネシウム脱酸による薄鋼板の溶製方法 | |
| RU2564205C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
| RU2681961C1 (ru) | Способ производства особонизкоуглеродистой стали | |
| RU2818526C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
| RU2679375C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью | |
| RU2398890C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в ковше | |
| RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2394918C2 (ru) | Способ выплавки и вакуумирования рельсовой стали | |
| EP3941657B1 (en) | A method for manufacturing a steel ingot | |
| RU2460807C1 (ru) | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения | |
| RU2425154C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в печь-ковше | |
| RU2635493C2 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
| RU2266338C2 (ru) | Способ микролегирования стали азотом | |
| RU2016088C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали |