SU1252354A1 - Способ производства низколегированной трубной стали - Google Patents

Description

, Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к производству качественных сталей, и может быть использонано в конвертерных цехах металлургических заводов.

Цель изобретени  - улучшение качества металла за счет повышени  степени усвоени  элементов, равномерног их распределени  по объему металла и снижение содержани  неметалли ес- ких включений в стали.

Сущность способа заключаетс  в соидании технологического режима раскислени  и легировани  марганец- ванадиевой лигатуры с оптимальным соотношением марганца и ванади  в ней низколегированной трубной стали в ковше, который обеспечивает высокое качество стали и повышение технико-экономических показателей процесса . Применение предлагаемой технологии порционного ввода в ковш марганецванадиевой лигатуры обеспечивает хорошее очищение металла от оксидных неметаллических включений, высокую степень усвоени  элементов и равномерное их распределение по объему ковша.

Известные способы раскислени  стали с применением комплексных мар- ганецванадиевых лигатур предусматривают ввод их только одной порцией до присадки всего количества алюмини  или после его ввода, что одинаково плохо, так как в первом случае наблюдаютс  высокий и нестабильный угар элементов и высока  загр зненность стали комплексными крупными включени ми, содержащими окислы марганца , ванади  и кремни , а во втором - повьпиенна  загр зненность стали мелкими включени ми корунда, что в обоих случа х резко снижает конструктивную прочность мeтaJгпoиздeлий. Использование предлагаемого способа позвол ет избавитьс  от указанных недостатков, так как порционный ввод лигатуры при определенном соотношении первой и второй порций до и после присадки алюмини  приводит в начальный момент при контакте марганецванадиевой лигатуры с нераскисленным металлом к образованию жидких комплексных оксидных неметаллических включений с низкой температурой плавлени , которые хорошо коалесцируюг, образу  крупные комплексы , последующий ввод алюмини 

5

0

5

0

5

0

5

50

55

с образованием на юверхности вы- дрлившихсч крупных включений,оболочки корунда, так как зарождение включений AE Oj облегчено за счет возможности 1 етерогенного образовани  зародышей на поверхности уже имеющихс  в металле включений.

Полученные крупные неметаллические включени  имеют большое зна гение межфазного нат жени  и в процессе интенсивного перемешивани  во врем  наполнени  ковша при сливе металла из конвертера легко удал ютс  и хорошо ассимилируютс  шлаком. Оптимальное соотношение марганца и ванади  в лигатуре при вводе первой порции обеспечивает образование только жидких крупных оксидных комплексов,

так как при увеличении концентрации ванади  по вл етс  возможность образовани  твердых мелких включений окислов ванади , которые плохо коагулируют и удал ютс  из металла, что обуславливает также повьштенную загр зненность стали и ухудшение ее характеристик. Снижение концб;нтрации ванади  в лигатуре ниже оптимальных его значений не обеспечивает микролегировани  стали ванадием в необходимых пределах, в св зи с чем требуетс  дополнительное применение других ванадиевых ферросплавов. Все это в совокупности позвол ет получить металл чистый по неметаллическим включени м.

Втора  порци  марганецванадиевой лигатуры вводитс  уже в полностью раскисленный металл, идет только на пр мое легирование стали, причем . после наполнени  1/2 высоты ковша инжекци  струей металла атмосферного воздуха резко сокращаетс  в св зи с уменьшением высоты падени  струи и создани  вокруг нее защитной атмосферы за счет сильного газовыделени  в ковше.

Соотношени  количеств марганец- ванадиевой лигатуры, присаживаемых в первой и второй порци х, выбраны из условий достижени  максимального технического эффекта. Присадка в первой порции менее 5% от общего количества марганецванадиевой лигатуры не обеспечивает образовани  достаточного количества включений дл  полного очищени  стали от окислов алюмини , так как в этом случае возможно гомогенное зарождение включений

APj Oj в материатга и наблюдаетс  загр зненность стали мелкими включе}1и ми корунда, увеличение же колю1ества лигатуры более 10% от

общего количества приво;;ит к повышен- 5 ческого iлстава, %: кремний 0,92;

НОИ загр зненр{ости стали крупными комплексными включени ми переменного состава.

Ввод второй порции марганецванади- евой лигатуры при наполнении ковгаа металлом на 1/2-2/3 высоты обусловлен с одной стороны снижением степени усвоени  лигирующих элементов, так как при наполнении конша менее чем

на 1/2 его высоты, имеет место инжек- 5 ет в среднем 17,5%. После продувки ци  струей в объем металла большого коли чества атмосферного воздуха, а с другой стороны ввод лигатуры при наполнении ковша более, чем на 2/3 высоты, наблюдаетс  хим1гческа  не- 20 однородность стали в св зи с недостаточным принудительным перемешиванием металла после ввода лигатуры. Отношение марганца к ванадию в лигатуре менее 10 приводит дополни- ; 25 тельно к образопанию твердых мелких включений окислов ванади  при вводе первой порции лигатуры, увеличение же соотношени  более I5 не обеспечивает требуемого микролегировани  ЗО стали ванадием и вызывает необходимость использопани  дополнительных ванадиевых ферросплавов, в св зи с чем себестоимость стали повьта- етс .

35

в конвертере получают стандартный низкоуглеродистьш металл состава,Z: углерод 0,05-0,07; марганец 0,08- 0,15; сера 0,008-0,020, фосфор 0,006-0,010, остальное - железо температурой 1630-1650 С.

Перед наполнением сталеразливоч- ного ковша в него заливают иЭвестко во-глино емистый шлак (А7-52% СаО; ЗА-38% А1 0 ) и производ т раскисление и легирование металла.

Дл  определени  эффективности раскислени  и легировани  стали по предлагаемой технологии провод т тр серии опытных плавок по следующим вариантам:

согласно предлагаемому способу как с соблюдением всех указанных параметров, так и с выходом их за граничные значени  с применением в качестве марганецванадиейой лигатуры опытного сплава с соотношением N ji:V 10-15, причем ввод алюмини  в ковш в процессе его наполнени  производ т перед присадкой основного количества лигатуры;

Следовательно, соблюдение указанных параметров позвол ет получать

сталь чистую по содержанию оксидных неметаллических включений, обеспе- чить высокую степень усвоени  легирующих элементов и равчомерное их распределение по объему металла. Отклонение каког о-либо параметра от предлагаемых пределов приводит к тому, что поставленна  цель способа не достигаетс . Дл  оценки существенности параметров провод т серию опытных плавок, дл  сравнени  берут плавки по действующей в цехе техно- логии.

Пример . Опробование способа производства низколегированной трубной стали провоп т в конвертерном цехе. Провод т серию опытных плавок стали марки 09Г2ФВ, предназначенной дл  изготовлени  газопроводных труб диаметром 1420 мм на давление 75 ати

125235А4

Б конвертер заваливают 100 т скрапа, присаживают 10 т изпести и заливают 260 т предварительно десуль- фированног о чугуна следующего химимарганец 0,85; сера 0,018; фосфор 0,10, остальное - железо. Продувку кислородом провод т через З-сопловую фурму с расходом кислорода 1200- 1500 . Расход извести и плавикового шпата определ ют из расчета получени  основности конечного шлака 3,0-3,5. Содержание закиси железа в шлаке на опытных плавках составл  5 ет в среднем 17,5%. После продувки 20 25 О

5

0 5

в конвертере получают стандартный низкоуглеродистьш металл состава,Z: углерод 0,05-0,07; марганец 0,08- 0,15; сера 0,008-0,020, фосфор 0,006-0,010, остальное - железо температурой 1630-1650 С.

Перед наполнением сталеразливоч- ного ковша в него заливают иЭвестко- во-глино емистый шлак (А7-52% СаО; ЗА-38% А1 0 ) и производ т раскисление и легирование металла.

Дл  определени  эффективности раскислени  и легировани  стали по предлагаемой технологии провод т три серии опытных плавок по следующим вариантам:

согласно предлагаемому способу как с соблюдением всех указанных параметров, так и с выходом их за граничные значени  с применением в качестве марганецванадиейой лигатуры опытного сплава с соотношением N ji:V 10-15, причем ввод алюмини  в ковш в процессе его наполнени  производ т перед присадкой основного количества лигатуры;

применение в качестве марганец- ванадиевой лигатуры сплава ЖВ К (соотношение ,5) по тем жетехнологическим вариантам, что и в первом случае;

согласно известному способу с применением става , ввод которого осуществл ют одной порцией при наполнении 0,25-0,5 высоты ковша с последующим принудительным вводом алюмини  в виде монолита после окончани  выпуска плавки.

Расход алюмини  на всех оггытных плавках составл ет 2,8-3,1 кг/т и определ етс  содержанием уг-.псрола, марганца и температурой метанг после продувки в конвертере.

После раскислени  и легировани  ковш с металлом подают на установку, г де производ т микролегирование стали феррониобием в процессе аргонной продувки.

Технологические варианты проведени  опытных плавок и оценка качества полученной стали представлены в таблице. Анализ полученных результатов показывает, что проведение опытных плавок согласно предлагаемому способу с соблюдением Г раничных значений параметров обеспечивает получе523S46

НИР стали высокого качества нар ду с низким расходом марганецванадиевой лигатуры. Выход какого-либо параметра. за гран11чные значени  приводит к 5 ухудшению качественных и расходных показателей.

Таким образом, преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным заключаютс  в повьшении ка- 10 чества стали нар ду со снижением расхода ферросплавов, простоте реализации , и его внедрение в промьшшенных услови х не требует дополнительных затрат.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ, включающий выплавку металла в конвертере, раскисление и легирование в ковше марганецванадиевой лигатурой и алюминием, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества металла за счет повышения степени усвоения элементов, равномерного их распределения по объему металла и снижения содержания неметаллических включений в стали, марганецванадиевую лигатуру вводят в ковш двумя порциями, причем 5-10% общего расхода присаживают на дно ковша до наполнения его металлом, а остальное количе- $ ство - после ввода алюминия при наполнении металлом на 1/2-2/3 высоты ковша.

2. Способ по π. 1, о т л и лающи й с я тем, что^марганецванадиевая лигатура содержит марганец и ванадий в соотношении 10:15.

SU „„ 1252354

I 2 523 54