SU1640176A1 - Process for melting alloyed steels and alloys - Google Patents
Process for melting alloyed steels and alloys Download PDFInfo
- Publication number
- SU1640176A1 SU1640176A1 SU884642447A SU4642447A SU1640176A1 SU 1640176 A1 SU1640176 A1 SU 1640176A1 SU 884642447 A SU884642447 A SU 884642447A SU 4642447 A SU4642447 A SU 4642447A SU 1640176 A1 SU1640176 A1 SU 1640176A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- metal
- nitrogen
- mixture
- temperature
- cooling
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Description
1one
(21)4642447/02(21) 4642447/02
(22)15.12.88(22) 12/15/88
(46) 07.04.91. Бюп. № 13(46) 04/07/91. Bup. № 13
(71)Научно-производственное объединение по технологии машиностроени ЦНИИТМАШ(71) Scientific and Production Association for Machine-Building Technology TSNIITMASH
(72)В.Г.Дюбанов, И.А.Свитенко, Я.Н.Кунаков, О.В.Иванова, С.А.Иодковский, В.С.Дуб,(72) V.G.Dyubanov, I.A.Svitenko, Ya.N.Kunakov, O.V. Ivanova, S.A.Iodkovsky, V.S. Dub,
|В.Р.Сул гин, В.И.Александрович, М.Ю.Соболев и В.П.Рукавец| V.R.Sul gin, V.I. Aleksandrovich, M.Yu.Sobolev and V.P.Rukavets
(53)669.0465 (088.8)(53) 669.0465 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 621735, кл. С 21 С 5/52, 1976.(56) USSR Author's Certificate No. 621735, cl. C 21 C 5/52, 1976.
Авторское свидетельство СССР № 768821, кл. С 21 С 5/52, 1978.USSR author's certificate number 768821, cl. C 21 C 5/52, 1978.
(54)СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ(54) METHOD FOR MELTING ALLOYED STEEL AND ALLOYS
(57)Изобретение относитс к металлургии , в частности к выплавке сталей и сплавов в дуговых печах. Целью изобретени вл етс стабилизаци заданного химического состава азотсодержащей стали. После плавлени шихты и нагрева расплава на 300-500°С выше температуры ликвидуса провод т его охлаждение до температуры на 50-150°С выше температуры ликвидуса ступенчато с интервалом 50+5°С смесью азотированного и низкоуглеродистого феррохрома при их отношении 0,5-1,2 в количестве Q Т(4000-1 2000)3-М, где Л Т - превышение температуры металла над температурой ликвидуса, °С, 4000- 12000 - коэффициенты, установленные экспериментально, М - количество выплавл емого металла, т. Продолжительность выдержки на каждой ступени охлаждени составл ет t 15 - (0,7-1,5)Q, мин, где S.Q - суммарное количество смеси, введенной на предыдущих ступен х охлаждени ,т, 15 и 0,7-1,5 - коэффициенты, установленные экспериментально. В результате обеспечиваетс стабилизаци содержани в металле азота при сохранении пластичности. 2 табл.(57) The invention relates to metallurgy, in particular to the smelting of steels and alloys in arc furnaces. The aim of the invention is to stabilize the desired chemical composition of the nitrogen-containing steel. After melting the mixture and heating the melt at 300-500 ° C above the liquidus temperature, it is cooled to a temperature of 50-150 ° C above the liquidus temperature in steps with an interval of 50 + 5 ° C with a mixture of nitrated and low-carbon ferrochrome at a ratio of 0.5- 1.2 in the amount of Q T (4000-1 2000) 3-M, where L T is the temperature of the metal above the liquidus temperature, ° C, 4000-12000 are the coefficients established experimentally, M is the amount of the metal being smelted, t. Duration the shutter speeds at each cooling stage are t 15 - (0.7-1.5) Q, min, gd S.Q - the total amount of mixture introduced in the previous stages of the cooling, t, 0.7-1.5 and 15 - the coefficients established experimentally. As a result, the content of nitrogen in the metal is stabilized while maintaining plasticity. 2 tab.
5five
(Л(L
%%
Изобретение относитс к металлургии , в частности к выплавке сталей и сплавов в дуговых печах, и может быть использовано при выплавке азотсодержащих высоколегированных хромо- никель-марганцовистых сталей.The invention relates to metallurgy, in particular to the smelting of steels and alloys in arc furnaces, and can be used in the smelting of nitrogen-containing high-alloyed chromium-nickel-manganese steels.
Целью изобретени вл етс стабилизаци заданного химического состава азотсодержащей стали.The aim of the invention is to stabilize the desired chemical composition of the nitrogen-containing steel.
При осуществлении способа после расплавлени шихты провод т нагрев .In the process after melting the charge, the heating is carried out.
расплава на 300-500°С выше температуры ликвидуса и затем по охлаждению до температуры на 50-150 С выше температуры ликвидуса выпуск в ковш и разливку по изложницам.melt 300-500 ° C above the liquidus temperature and then cooling to a temperature of 50-150 ° C above the liquidus temperature release into the ladle and casting the molds.
&&
Ступенчатое охлаждение расплава до указанной температуры через каждые смесью азотированного и низкоуглеродистого феррохромов, вз тых в отношении 0,5-1,2 в количестве, численно равномStep-by-step cooling of the melt to the specified temperature after every mixture of nitrated and low-carbon ferrochromes, taken in a ratio of 0.5-1.2 in an amount numerically equal to
3 AT3 AT
16401761640176
4000 - 120004000 - 12000
MM
им ло те вы к леim lo you
и с вьщержкой на каждой ступени, численно рапной t 15 - (0,7-1,5) - -, and with the upgrade at each stage, numerically with a grind of t 15 - (0.7-1.5) - -,
обеспечивает оптимальную растворимость азота в расплаве при температуре каждой ступени, что в конечном счете обеспечивает получение требуе- мого по марке количества азота в готовом металле.ensures the optimal solubility of nitrogen in the melt at the temperature of each step, which ultimately ensures the production of the required grade of nitrogen in the finished metal.
При охлаждении металла с величиной ступени менее, чем 50.5°С, растворимость азота увеличиваетс незна- чительно и услови дл усвоени азота расплавом не улучшаютс . Охлаждение металла с величиной ступени более , чем 50i5°C, приводит к локальному значительному переохлаждению расплава в месте ввода смеси ферро- хромов из-за ограниченной теплопроводности жидкого металла. Локальное переохлаждение замедл ет протекание диффузионных процессов распределени азота по всему объему расплава и, как следствие, его потер м в атмосферу печи в результате местных превышений пределов растворимости азота, что не обеспечивает заданное содержа ние азота в металле.When the metal is cooled with a step of less than 50.5 ° C, the solubility of nitrogen increases slightly and the conditions for nitrogen absorption by the melt do not improve. Cooling of the metal with a step size of more than 50i5 ° C leads to a local significant overcooling of the melt at the point of entry of the ferrochromic mixture due to the limited thermal conductivity of the liquid metal. Local overcooling slows down the diffusion processes in the distribution of nitrogen throughout the melt and, as a result, its losses into the furnace atmosphere as a result of local exceedances of the nitrogen solubility limits, which does not provide the specified nitrogen content in the metal.
Применение смеси азотированного и низкогулеродистого феррохромов при их отношении, меньшем, чем 0,5, не рационально, так как приводит к зат гиванию процесса насыщени расплава азотом до заданного химического состава по этому элементу. Это ведет к неконтролируемым потер м азота в атмосферу печи и к непопада- и то в требуемый химический состав металла по азоту.The use of a mixture of nitrated and low-carbon ferrochromes with a ratio of less than 0.5 is not rational, since it leads to a delay in the process of saturating the melt with nitrogen to a given chemical composition for this element. This leads to uncontrolled losses of nitrogen into the atmosphere of the furnace and to non-occurrence of nitrogen in the required chemical composition of the metal.
Применение смеси с отношением компонентов, большим 1,2, не приводит к улучшению усвоени азота рас- плавом, так как в зоне растворени ферросплавов не создаетс достаточное пересыщение по хрому, чтобы способствовать облегчению перехода азота из ферросплава в металл.The use of a mixture with a ratio of components greater than 1.2 does not improve the assimilation of nitrogen by the melt, since in the dissolution zone of ferroalloys there is not created sufficient supersaturation over chromium to facilitate the transition of nitrogen from ferroalloy to metal.
Отношение, определ ющее врем выдержки , установлено экспериментально При этом при коэффициенте,меньшем 0,7, выдержка металла слишком продолжительна , что приводит к непопаданию в заданный химический состав стали по азоту из-за неконтролируемых потерь азота из металла особенно в зоне горени электрических дуг, гдеThe ratio determining the exposure time was established experimentally. At a coefficient less than 0.7, the metal exposure is too long, which results in nitrogen not falling into the given steel chemical composition due to the uncontrolled loss of nitrogen from the metal, especially in the electric arc burning zone, Where
имеетс значительный (до 3500 К) локальный перегрев металла. При этой температуре растворимость азота в высокохромистом расплаве стремитс к нулю, чтс и вл етс причиной удалени его из стали.there is significant (up to 3500 K) local overheating of the metal. At this temperature, the solubility of nitrogen in the high-chromium melt tends to zero, which is why it is removed from the steel.
При коэффициенте больше 1,5 продолжительность выдержки неэффективна с точки зрени удалени неметаллических включений, так как оксиды, образовавшиес в результате присадки в металл упом нутой смеси за счет взаимодействи хрома и растворенного в металле кислорода, не успевают всплыть и эмульгироватьс шлаком. Это приводит к снижению технологической пластичности металла.With a coefficient of more than 1.5, the exposure time is inefficient from the point of view of removing nonmetallic inclusions, since the oxides formed as a result of the additive in the metal of the mixture due to the interaction of chromium and oxygen dissolved in the metal do not have time to float and emulsify with slag. This leads to a decrease in the technological plasticity of the metal.
Отношение дл определени количества вводимого в расплав ферросплава также установлено экспериментально При коэффициенте меньше 4000 в сталь вводитс избыточное количество ферросплавов , привод щее к созданию в металле больших температурных градиентов , вызывающих неравномерное распределение азота по объему расплава, следствием чего вл етс образование трещин при обработке давлением. При коэффициенте больше 12000 присадка неэффективна с точки зрени легировани металла азотом, т.е. не обеспечиваетс требуемый состав металла по азоту.The ratio for determining the amount of ferroalloy introduced into the melt has also been established experimentally. At a ratio of less than 4000, an excess amount of ferroalloys is introduced into the steel, leading to the creation of large temperature gradients in the metal, causing an uneven distribution of nitrogen throughout the melt, resulting in the formation of cracks during pressure treatment. When the coefficient is greater than 12,000, the additive is ineffective from the point of view of metal doping with nitrogen, i.e. The required nitrogen metal composition is not provided.
Смесь азотированного и низкоу ле- родистого феррохрома имеет комнатную температуру. Азотированные материалы не прокаливают во избежание неконтролируемых потерь азота в них. В цел х обеспечени стабильности усвоени азота сталью температуру материалов смеси поддерживают в пределах 50-350°С. При указанных температурах смеси ферросплавов потери азота из нее несущественны, что способствует достижению поставленной цели - получение азотированной стали заданного состава.A mixture of nitrated and low-grade ferrochrome has room temperature. Nitrided materials are not calcined to avoid uncontrolled nitrogen losses in them. In order to ensure the stability of nitrogen absorption by steel, the temperature of the mixture materials is maintained within 50-350 ° C. At the specified temperatures of the mixture of ferroalloys, the loss of nitrogen from it is insignificant, which contributes to the achievement of the goal - to obtain nitrided steel of a given composition.
Пример, Предлагаемым способом выплавл ют сталь марки 05Х16НЮАГМБ в 5-тонной электродуговой печи. Сталь содержит 0,25-0,20% азота. Шихтовку, подготовку материалов , завалку и плавление металла производ т по действующей технологии После наводки рафинировочного шлака и его раскислени порошками алюмини и ферросилици металл нагревают до 1700°С (Тликр 1400°С, т.е. выше температуры плавлени на 300°С).An example proposed by the proposed method is to produce steel grade 05X16NUAHMB in a 5-ton electric arc furnace. Steel contains 0.25-0.20% nitrogen. The grading, the preparation of materials, the filling and melting of the metal are carried out according to the current technology. After adjusting the refining slag and its deoxidation with aluminum and ferrosilicon powders, the metal is heated to 1700 ° C (Tlicr 1400 ° C, i.e., melting point by 300 ° C).
Затем начинают ступенчатое охлаждение , дл чего в металл ввод т смесь азотированного феррохрома ФХН600Л с низколуглеродистым феррохромом ФХ002 в отношении 0,8 в количестве , определ емом из приведенного соотношени , Q 0,150 m (количество выплавл емого металла 5 т).Then, step-by-step cooling is started, for which a mixture of nitrided ferrochrome PCHN600L with low carbon ferrochrome PCX002 is introduced in the ratio 0.8 in an amount determined from the above ratio, Q 0.150 m (the amount of the metal being smelted is 5 tons).
После охлаждени металла до 1650+5°С осуществл ют задержку, продолжительность которой определ ют из приведенного соотношени , t 8,33 мин.After cooling the metal to 1650 + 5 ° C, a delay is carried out, the duration of which is determined from the above ratio, t 8.33 minutes.
Температура примен емой смеси в данном примере составл ет 20 С.The temperature of the mixture used in this example is 20 ° C.
Необходимые перепады температур в реальном ходе плавки на конкретном сталеплавильном агрегате легко достигаютс указанным количеством смеси ферросплавоп (с учетом при необходимости регулировок температуры за счет электрического режима). Проведенные расчеты нос т оценочный характер, их точность ±5°С.The necessary temperature drops in the actual course of smelting at a specific steelmaking unit are easily achieved by the indicated amount of the ferroalloy mixture (taking into account, if necessary, temperature adjustments due to the electric mode). The calculations carried out are estimated; their accuracy is ± 5 ° С.
Снижение температуры металла смесью ферросплавов во врем ввдерж- ки за счет охлаждени не превышает указанного интервала + 5°С. В случае выхода температуры за допустимые значени проводитс ее коррекци введением электрической мощностиA decrease in the temperature of the metal with a mixture of ferroalloys during the holding due to cooling does not exceed the specified interval of + 5 ° C. If the temperature exceeds the permissible values, it is corrected by introducing electric power.
Тепло химических реакций (реакции растворени ферросплавов в металле) учтено в общих тепловых потер х при проведении экспериментальных плавок.The heat of chemical reactions (dissolution reactions of ferroalloys in the metal) is taken into account in the total heat loss during experimental melting.
При выплавке легированных азотированных сталей с содержанием азота от 0,05 до 0,20% используют азотированный феррохром с содержанием азота от 4 до 6%. При выплавке стали с повышенным содержанием азота примен ют азотированный феррохром с содержанием в нем азота 6-8,5%. Усвоение азота входит в показатели качества, приведенные в табл. 1.In the smelting of alloyed nitrided steels with a nitrogen content of from 0.05 to 0.20%, nitrided ferrochrome with a nitrogen content of from 4 to 6% is used. Nitrided ferrochrome with a nitrogen content of 6–8.5% is used in steel production with a high nitrogen content. The uptake of nitrogen is included in the quality indicators given in table. one.
Наг изменени температур} равный 50+5°С, выбран с таким расчетом, чтобы при введении смеси азотированного и низкоуглеродистого феррохрома (0,5-1,2) содержание хрома и получаема на каждом шаге температура не превыпали предела растворимости азота , что способствует наиболее полному усвоению введенного азота и достижению поставленной цели.The temperature change is equal to 50 + 5 ° С, chosen so that when a mixture of nitrated and low carbon ferrochrome (0.5-1.2) is introduced, the chromium content and the temperature obtained at each step does not exceed the limit of nitrogen solubility, which contributes most full absorption of the injected nitrogen and the achievement of the goal.
Затем ввод т следующую порцию упом нутой смеси в количестве Q Then the next portion of the mixture is introduced in the amount Q
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
0,125 т. После охлаждени металла до 1600+5°С осуществл ют выдержку, продолжительность которой равна t 11,36 ми н. 0.125 tons. After cooling the metal to 1600 + 5 ° C, the exposure is carried out, the duration of which is t 11.36 mN.
Аналогично способ осуществл ют и далее. Ввод т порцию упом нутой смеси в количестве Q 0,100 т и при охлаждении металла до 1550+ 5°С осуществл ют выдержку t 12,33 мин.Similarly, the method is carried out further. A portion of the mixture in the amount of Q 0.100 tons is introduced and when the metal is cooled to 1550+ 5 ° C, the shutter speed t is 12.33 minutes.
Затем ввод т следующую порцию смеси Q 0,075 т и при охлаждении металла до 1500°С (т.е. на 100°С выше температуры ликвидуса) осуществл ют выдержку t 12,78 мин.Then, the next portion of the mixture Q is 0.075 tons and, when the metal is cooled to 1500 ° C (i.e., 100 ° C above the liquidus temperature), the exposure t is 12.78 minutes.
После этой выдержки металл выпускают в ковш и разливают по изложницам .After this exposure, the metal is released into the ladle and poured into molds.
Кроме того, провод т выплавку стали и при граничных значени х предлагаемых параметров с введением в металл смеси азотированного феррохрома с низкоуглеродистым феррохромом в отношении 0,5 и 1,2. Во всех описанных случа х дефектов металла не обнаружено .In addition, steel production is also carried out at the boundary values of the proposed parameters with the introduction of a mixture of nitrated ferrochrome with low carbon ferrochrome in the ratio of 0.5 and 1.2. In all the cases described, no metal defects were detected.
Предлагаемый способ осуществл ют также и за пределами предлагаемых количественных признаков, при этом в металле не обеспечиваетс требуемое содержание азота. Результаты исследовани металла приведены в табл. 1 и 2. Технологическую пластичность металла оценивают по коэффициенту ковкости (Кщ).The proposed method is also carried out beyond the proposed quantitative characteristics, and the required nitrogen content is not provided in the metal. The results of the study of the metal are given in Table. 1 and 2. Technological plasticity of the metal is estimated by the coefficient of ductility (Ksch).
Согласно этому критерию при Кц меньше 0,1 сталь не куетс , при Ку 0,1-3 ковкость низка , а при К, 3,1-8,0 ковкость удовлетворитель% на (Kw-.-;-).According to this criterion, when Kc is less than 0.1, the steel is not hammered, when Ku is 0.1-3, ductility is low, and at K, 3.1-8.0, malleability is% satisfactory (Kw -.- ;-).
Т) КГС/ММ2T) KGS / MM2
Анализ результатов показывает преимущество предлагаемой технологии выплавки коррозионно-стойкого азотсодержащего высоколегированного металла по сравнению с известной: обеспечиваетс требуемое содержание в металле азота при сохранении удовлетворительной пластичности (крите%Analysis of the results shows the advantage of the proposed technology for smelting a corrosion-resistant nitrogen-containing high-alloyed metal in comparison with the known one: the required content of nitrogen in the metal is maintained while maintaining satisfactory ductility (%
рий ковкости около 4 ,).The malleability rate is about 4,).
икгс/мм2ICG / mm2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884642447A SU1640176A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Process for melting alloyed steels and alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884642447A SU1640176A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Process for melting alloyed steels and alloys |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1640176A1 true SU1640176A1 (en) | 1991-04-07 |
Family
ID=21425113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884642447A SU1640176A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Process for melting alloyed steels and alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1640176A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-15 SU SU884642447A patent/SU1640176A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1070986A (en) | Rare earth metal treated cold rolled non-oriented silicon steel | |
CN1321213C (en) | Smelting manufacturing method for high temperature ferric alloy | |
SU1640176A1 (en) | Process for melting alloyed steels and alloys | |
JPS5887234A (en) | Refining method by vacuum melting | |
GB1446021A (en) | Method for the refining of molten metal | |
RU2086664C1 (en) | Method of smelting steel in steel-smelting hearth assemblies | |
US2745731A (en) | Method for making low carbon 18-8 type heats | |
SU1090727A1 (en) | Method for making vanadium-containing steel | |
SU823434A1 (en) | Method of alloying metals and alloys in electric furnaces | |
SU998535A1 (en) | Method for producing non-silicon low carbon steel | |
SU582301A1 (en) | Method of inoculation and deoxidation of steels and alloys | |
SU815045A1 (en) | Method of producing master alloy | |
SU1296597A1 (en) | Method for producing structural low-alloyed steel | |
RU2124569C1 (en) | Method of producing carbon steel | |
SU765366A1 (en) | Method of blasting cast iron preparation for casting thin-wall ingots | |
SU1650707A1 (en) | Method of producing cast iron with vermicular graphite | |
SU990828A1 (en) | Method for producing nitrogen-containing steels | |
SU490867A1 (en) | The method of obtaining an alloy based on titanium | |
RU2103381C1 (en) | Method of smelting low-alloyed steel with vanadium | |
SU1033550A1 (en) | Method for making chromium stainless steel | |
RU1770372C (en) | Method of high-duty cast iron production | |
SU872570A1 (en) | Method of producing steel and alloys | |
SU1089144A1 (en) | Method for smelting vanadium-containing steels | |
SU901287A1 (en) | Method of steel production | |
SU1560601A1 (en) | Alloy for alloying high-speed and structural steels |