SU768821A1 - Method of smelting alloyed steels and alloys - Google Patents

Method of smelting alloyed steels and alloys Download PDF

Info

Publication number
SU768821A1
SU768821A1 SU782698694A SU2698694A SU768821A1 SU 768821 A1 SU768821 A1 SU 768821A1 SU 782698694 A SU782698694 A SU 782698694A SU 2698694 A SU2698694 A SU 2698694A SU 768821 A1 SU768821 A1 SU 768821A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
metal
smelting
steel
alloys
Prior art date
Application number
SU782698694A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герш Аронович Хасин
Владимир Борисович Михайлов
Борис Алексеевич Баум
Геннадий Васильевич Тягунов
Лев Николаевич Корнилов
Галина Александровна Распопова
Владимир Степанович Цепелев
Original Assignee
Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
Златоустовский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Завод
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 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова, Златоустовский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Завод filed Critical Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
Priority to SU782698694A priority Critical patent/SU768821A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU768821A1 publication Critical patent/SU768821A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

кии промежуток времени иривод т к повы шенному содержанию газов и включений в литом металле, по еравиенню с обычным еодержанием. Наблюдаемое  вление вы звало тем, что диффузи  атомов раетет с повышением темнературы и, еледовательно умеиьшаетс  ири ее иоиижеиии. В то же врем , ирн быетром ионижении температу ры вследствие увеличени  в зкости метал ла и иоверхпоетной энергии замедл ютс  скорость всплывани  и процессы укрупне ни  неметаллнческих включеиий (коагул  ци , адгези , коалесценци ). Поэтому дл  более иолного здалеии  газов и иеметаллических включений иеобходима регламентн ропаииа  выдержка расплава при более низких температурах. Известио вредное вли иие иовышепиого содержани  кислорода в стали: ухудшаютс  пластические свойства стали в процессе прокатки :и ковки, образуютс  рванины, усиливаетс  вредное воздействне серы изза образовани  оксисульфидиых включений , большие содержани  окисных «еметаллических включений отрицательно сказываютс  почти на всех свойствах стали и сплавов. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  способ выплавки сталей и сплавов, сушность которого заключаетс  в следуюшем: нагрев расцлава в печи на 300-400°С выше темнературы ликвидуса (или иа (0,2-0,35) Т.;,„к-и), выдержка на этом уровне 30 мин, ускоренное (в течение 10-15 мии с применением специальных приемов) охлаждение металла до температуры выпуска и выдержка при ней также 10-15 мищ. Сталь разлнвают цри температурах «а 30-80°С ниже обычной 3. Така  технологи  выплавки сталей и сплавов дает возможность сушественно улучшить качество металла и увеличить на 5-6% выход годного. Однако при этом способе сохран етс  отрицательное вли ние выдержки при высоких температурах иа содержание газов и неметаллических включений в ра-сплаве. Ускоренное охлаждение расплава после выдержки до темиературы выпуска (в силу указаииых выше причин) приводит к повышеиному по сравнению с равновесным их содержанию в металле после охлаждени . Ноэтому дополнительной выдержки 10-15 мин при этой температуре оказываетс , в р де случаев, иедостаточио дл  рафииировани  расплава от избыточного содержани  газов и неметаллических включений. В то же врем  длительна  выдержка металла ири температурах , значительно превышаюш,их установившзюс  в металлургической ирактике, снижает стойкость футеровки сталеплавильных печей и уменьшает их производительность . Известно, что кратковременный нагрев расилава до температур, значительно иревышающих темиературу плавлени , обеспечивает высокую скорость массОПереноса фосфора и серы из объема ваниы к межфазной граннце металл-шлак, что способствует удалению последиих из ваииы, обеспечивает нитенсивиое кипение ванны вилоть до низких коицентраций углерода и повышает механические свойства металла. Одновременно достаточно быстрое охлаждение расплава от высоких темиератур позвол ет сохранить высокотемпературное «строение расплава вплоть до температур кристаллизации, что существенно отражаетс  на структуре н свойствах отлнвок. Таким образом, существующие сиособы выилавки сталей и снлавов, увеличива  црокалнваемость, нластичиость и качество литого и деформированного металла, не обесиечивают достаточного удалени  неметаллических включений и газов из него, особенно дл  легированных сталей, что снижает эффект высокотемпературной обработки расилава. Выдержка расилава при температурах на 250-500°С выше температуры ликвидуса уменьшает производительность сталеплавильных печей. Известно, что дл  стабилизации и повышени  свойств силавов достаточна выдержка расилава при низких температурах, ио в этом случае она может во много раз иревышать обычное в практике врем  выплавки . Поэтому высокотемпературный нагрев расилава, ускорениое охлаждение до температур выпуска и выдержка ири этих температурах могут оказатьс  достаточными дл  улучшени  качества и свойств металла. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества и свойств металла путем дополнительного удалени  газов и неметаллических включеиий. Поставленна  цель достигаетс  тем, что после загрузки и расплавлени  шихты расплав нагревают на (0,2-0,35) Т.,„кв выше температуры плавлени , ускоренно охлаж- дают до 50-150°С выше темнературы ликвидуса , выдерживают в печи при этих температурах в течение 20-60 мин, а затем выпускают металл из печи. При этом снижаетс  растворимость газов в металле, повышаетс  степеиь их удалени  из жидкого металла, увеличиваетс  скорость всплыванн  неметаллических включений, повышаетс  стойкость футеровки сталеплавильных печей. Дл  каждой коикретной марки стали или сплава температура нагрева меалла уетанавливаетс  после оиределени  емпературы ликвидуса. Предлагаемый интервал температур выержки металлов неред выпускОМ из печи (50-150С выше температ фы ликвидуса) становлен на основании проведенных опыов и  вл етс  оптимальным при выплавке егированных сталей и сплавов (иитервалThe period of time is irrized to increase the content of gases and inclusions in the cast metal, in terms of equilibrium with the usual content. The observed phenomenon was caused by the fact that the diffusion of atoms is rare with an increase in temineurura and, hence, the temperature of the radiation is considerably reduced. At the same time, due to an increase in the viscosity of the temperature due to an increase in the viscosity of the metal and the top-wind energy, the rate of emergence and the processes of increasing non-metallic inclusions (coagulation, adhesion, coalescence) are slowed down. Therefore, for more complete gas and metallic inclusions, the necessary melt aging is required at lower temperatures. The harmful effects of oxygen and oxygen content in steel are known: the plastic properties of the steel deteriorate during the rolling process: and forging, flaws are formed, the harmful effects of sulfur increase due to the formation of oxysulfide inclusions, high contents of oxide metallic impurities have a negative effect on almost all properties of steel and alloys. The closest to the proposed technical solution is the method of smelting steel and alloys, the drying of which is as follows: heating the melt in the furnace at 300-400 ° C above the liquidus temperature (or about 0.2-0.35) T .; K-i), holding at this level for 30 minutes, accelerated (within 10–15 missions using special techniques) cooling of the metal to the temperature of release and aging with it also 10–15 mice. Steel is broken at temperatures “and 30–80 ° C below normal 3. Such smelting technologies for steels and alloys make it possible to significantly improve the quality of the metal and increase the yield by 5–6%. However, this method retains the negative effect of exposure at high temperatures and the content of gases and non-metallic inclusions in the ra-alloy. Accelerated cooling of the melt after exposure to the release temperature (for the reasons given above) leads to an increase in their content in the metal after cooling. Therefore, an additional 10–15 min exposure at this temperature is, in a number of cases, insufficient for refining the melt from excessive amounts of gases and non-metallic inclusions. At the same time, the long-term exposure of the metal and the temperatures, which are much higher, their establishment in the metallurgical industry, reduces the durability of the lining of steel-smelting furnaces and reduces their productivity. It is known that short-term heating of the rasilawa to temperatures significantly exceeding the melting temperature provides a high rate of mass transfer of phosphorus and sulfur from the volume of vanilla to the metal-slag interface, which helps remove the latter from wahii, ensures the intensity of boiling of the bath of coil to low carbon carbon concentrates and increases the mechanical metal properties. At the same time, sufficiently rapid cooling of the melt from high temperatures allows the high-temperature structure of the melt to be maintained up to crystallization temperatures, which is significantly reflected in the structure and properties of the melts. Thus, the existing methods of casting of steels and snlavs, increasing the curvature, strength and quality of the cast and deformed metal, do not adequately remove non-metallic inclusions and gases from it, especially for alloyed steels, which reduces the effect of high-temperature treatment of rasil. Exposure of Rasilav at temperatures of 250-500 ° C above the liquidus temperature reduces the productivity of steel-smelting furnaces. It is known that in order to stabilize and enhance the strength of the strengths of rasilav at low temperatures, in this case, it can many times exceed the usual smelting time in practice. Therefore, the high temperature heating of the rasilaw, accelerated cooling to outlet temperatures and exposure to these temperatures can be sufficient to improve the quality and properties of the metal. The aim of the invention is to improve the quality and properties of the metal by further removing gases and non-metallic inclusions. The goal is achieved by the fact that after loading and melting of the charge, the melt is heated at (0.2-0.35) T., kv above the melting temperature, rapidly cooled to 50-150 ° C above the liquidus temperature, held in the furnace at these temperatures for 20-60 minutes, and then release the metal from the furnace. This reduces the solubility of gases in the metal, increases the degree of their removal from the liquid metal, increases the rate of emergence of non-metallic inclusions, increases the durability of the lining of steelmaking furnaces. For each co-brand steel or alloy, the heating temperature of the metal is set after determining the liquidus temperature. The proposed temperature range for vyrezhki metals neredom OVOM from the furnace (50-150 ° C above the liquidus temperature) is made on the basis of the experiments performed and is optimal for smelting alloyed steels and alloys (and the interval

температур 50-SOC выше температуры ликвидуса), рекомеидуетс  дл  сталей и сплавов с содержанием углерода 0,4%, дл  остальных марок сталей и сплавов рекомендуетс  интервал температур 80- 150°С).temperatures 50-SOC above liquidus temperature), recommended for steels and alloys with a carbon content of 0.4%, for other grades of steels and alloys a temperature range of 80-150 ° C is recommended.

Предлагаема  выдержка расплава в печи перед выпуском 20-60 мин также установлена на основании опытов. Выдержка расплава менее 20 мин не эффективна с точки зрени  удалени  газов и неметаллических включений, при выдержке расплава более 60 мин не происходит дальнейшего снижени  содержани  газов и неметаллических включений. Оптимальное врем  выдержки дл  исследованных сталей и сплавов (Х12, ЭИ417, Р6М5, ЭИ992, Х20Н80) 20-40 мин.The proposed exposure of the melt in the furnace before the release of 20-60 minutes is also set on the basis of experiments. Exposure of the melt to less than 20 minutes is not effective from the point of view of the removal of gases and non-metallic inclusions, while holding the melt for more than 60 minutes there is no further decrease in the content of gases and non-metallic inclusions. The optimal exposure time for the studied steels and alloys (X12, EI417, R6M5, EI992, X20H80) is 20-40 min.

Ускоренное охлаждение расплава обеспечиваетс  в промышленном нроизводстве стали и снлавов введением в расплав шихты в количестве 200-250 кг/т, ферросплавами , кратковременным погружением металлических стержней.Accelerated cooling of the melt is provided in the industrial production of steel and steel from the introduction of 200-250 kg / ton into the melt, ferroalloys, and short-term immersion of metal rods.

Предлагаемый способ может быть использован дл  выплавки легированных конструкционных (ЭИ992, ЭИ417, Х18П10Т, ЭИ448 и др.) и инструментальных (Х12, Х12М, X12I, Р6М5, Р18, Р6М5К5 и др.) сталей и сплавов (Х20Н80, ЭИ929, ЭП220, ЭИ435 и др.).The proposed method can be used for smelting alloyed constructional (EI992, EI417, X18P10T, EI448, etc.) and tool (X12, X12M, X12I, R6M5, R18, R6M5K5, etc.) steels and alloys (X20H80, EI929, EP220, EI, etc.) of steels and alloys (X20H80, EI929, EP220, EI, etc.) of steels and alloys (X20H80, EI929, EP220, EI, etc.) of steels and alloys (X20H80, EI929, EP220, EI4, EI9, etc. and etc.).

Пример конкретного осуш:ествлени  (выплавка стали марок Х12 и ЭИ992 в открытых индукционных 1 т печах)- Шихтовку , подготовку материалов, завалку и плавСодержание неметаллических включений и газов в стал хAn example of a specific drying process: smelting (steel production of grades X12 and EI992 in open induction 1 t furnaces) - Shikhtovka, preparation of materials, filling and melting. Content of non-metallic inclusions and gases in steel

ление металла производили по действуюи1;ей технологии. После наводкн рафинировочного шлака нроизводили его раскисление порошком 75% ферросилици  в количестве 0,25 кг/т. Металл нагревали до 1660°С (сталь XI2) и 1720°С (сталь ЭИ992). При этих темнературах металл раскисл ли кусковым алюминием в количестве 0,5 кг/т, шлак раскисл ли иорошкомThe metal was produced according to the operation1; After awards of the refining slag, its deoxidation with 75% ferrosilicon powder in the amount of 0.25 kg / ton was produced. The metal was heated to 1660 ° C (steel XI2) and 1720 ° C (steel EI992). At these temneterurus the metal was liquefied by lumpy aluminum in the amount of 0.5 kg / t, the slag was liquefied by ioroshk

75% ферросилици  в количестве 0,25 кг/т, после чего металл охлаждали до температуры 1470°С дл  стали Х12 (Т,„„в 1320С) и до 1490°С - дл  стали ЭИ992 (T,,KB 1400°С). Охлаждение металла производили путем многократного погружени  в него на 5-10 с металлических стержней диаметром 150-200 мм. При этом скорость охлаждени  составл ла 10-20°С. После получени  требуемой температуры металл75% ferrosilicon in the amount of 0.25 kg / t, after which the metal was cooled to a temperature of 1470 ° C for steel X12 (T, „in 1320 ° C) and to 1490 ° C for steel EI992 (T ,, KB 1400 ° C) . The cooling of the metal was carried out by repeated immersion in it for 5-10 from metal rods with a diameter of 150-200 mm. The cooling rate was 10-20 ° C. After obtaining the required temperature, the metal

0 выдерживали перед выпуском в течение 20-30 мин, после чего выпускали в ковш и разливали сверху в изложницы круг 310 мм с массой слитка 0,5 т. Смазка изложниц - Кузбасский лак. Засыпка прибыльной части слитков - люнкерит марки Л28 в количестве 2 кг/т стали.0 kept before release for 20-30 minutes, then released into the ladle and poured from above into a mold circle 310 mm with an ingot mass of 0.5 tons. Lubrication of the molds - Kuzbass varnish. Backfill of the profitable part of the ingots - lunker of mark L28 in the amount of 2 kg / t of steel.

Результаты исследовани  металла, выплавленного по предложенной технологии, приведены в табл. 1-3.The results of the study of the metal smelted by the proposed technology are given in Table. 1-3.

0 Анализ результатов исследовани  показывает преимуш,ества предлагаемой технологии выплавки легированных сталей по сравнению с имеющимс  прототипом: уменьшаетс  содержание газов и неметаллических включений в готовом металле.0 Analysis of the research results shows the advantages of the proposed technology for smelting alloyed steels in comparison with the existing prototype: the content of gases and non-metallic inclusions in the finished metal is reduced.

Таблица ITable I

Таблица 2 Свойства сталей в литом состо нииTable 2 Properties of steels in the cast state

Ма.рка Mark

Свойства, показательProperties, indicator

Величина сталиSteel size

Средн   плотность метал1-2 ла при 20°С, г/см The average density of metal1-2 la at 20 ° С, g / cm

7,680 Предел црочности, кгс/мм 7,680 Fatal limit, kgf / mm

т Относите.1ьное удлинение,t Relative .1 elongation

%%

38 38

Относительное сужение, % 59Relative narrowing,% 59

Средн   плотность металлаAverage metal density

И992I992

при 20С, г/смat 20 ° C, g / cm

7,69 П7.69 P

Предел прочности, кгс/ммStrength, kgf / mm

Относительное удлинение,Relative extension,

30 5830 58

%%

Относительное сужение, %Relative narrowing,%

Примечание. Механические свойства сталей приведены цри температуре конца гор чей деформации металла 900°С.Note. The mechanical properties of the steels are given when the temperature of the end of hot deformation of the metal is 900 ° C.

Таблица 3 Оценка микроструктуры металлаTable 3 Evaluation of the microstructure of the metal

повышаетс  его плотность и механические свойства, улучшаетс  макроструктура.its density and mechanical properties are increased, the macrostructure is improved.

Claims (3)

Применение предлагаемого способа позволит уменьшить брак в передельных цехах в среднем на 25-30%. Например, при выплавке 15 т стали марки Х)2 по предложенной технологии брак на переделах снизнлс  с 8% до 2%. При средней етоимоети 1 т еталн 140 руб. ожидаема  экономическа  эффективность 0,3 руб/т отлитой стали. Формула изобретени  Способ выплавки легированных сталей и сплавов, включающий загрузку, расплавление шихты, нагрев расплава выше температуры плавлени  на 0,2-0,35 температуры ликвидуса, ускоренное охлаждение с последующей выдержкой, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью улучщени  качеG 10 15 ства металла, расплав охлаждают до температуры на 50-150°С выше температуры ликвидуса и выдерживают при этих температурах 20-60 мин, после чего выпускают из печи.: .; Источники информации, . прин тые во внимаппе при экспертизе 1.За вка Великобритании № 1380557, кл. С 21 С 7/00, 1975. The application of the proposed method will reduce the marriage in the conversion workshops on average by 25-30%. For example, during the smelting of 15 tons of steel grade X) 2 according to the proposed technology, the scrap on the redistribution of raw materials decreased from 8% to 2%. With an average etoimeti 1 t etnn 140 rubles. Expected economic efficiency of 0.3 rubles / ton of cast steel. The invention method of smelting alloyed steels and alloys, including loading, melting the mixture, heating the melt above the melting temperature by 0.2-0.35 liquidus temperature, accelerated cooling, followed by exposure, , in order to improve the quality of the metal 10 15, the melt is cooled to a temperature of 50-150 ° C above the liquidus temperature and maintained at these temperatures for 20-60 minutes, then released from the furnace .: Information sources, . accepted in the attendee at the examination 1.Za vka UK No. 1380557, cl. C 21 S 7/00, 1975. 2.Авторское свидетельство № 621735, кл. С 21 С 5/52, 1978. 2. Certificate of author No. 621735, cl. C 21 C 5/52, 1978. 3.Хасин Г. А. и др. Вли ние температурно-временного режима выплавки на повьпиение качества . Сталь, М. Металлурги , № 9, 1978, с. 814 -817.3. Khasin, A. A., et al. The effect of temperature-time smelting on quality. Steel, M. Metallurgi, No. 9, 1978, p. 814-817.
SU782698694A 1978-12-20 1978-12-20 Method of smelting alloyed steels and alloys SU768821A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782698694A SU768821A1 (en) 1978-12-20 1978-12-20 Method of smelting alloyed steels and alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782698694A SU768821A1 (en) 1978-12-20 1978-12-20 Method of smelting alloyed steels and alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU768821A1 true SU768821A1 (en) 1980-10-07

Family

ID=20799400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782698694A SU768821A1 (en) 1978-12-20 1978-12-20 Method of smelting alloyed steels and alloys

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU768821A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108330245A (en) A kind of high-purity smelting process of stainless steel
CN105349750A (en) High-temperature annealing furnace bottom plate and manufacturing method thereof
US3793000A (en) Process for preparing killed low carbon steel and continuously casting the same, and the solidified steel shapes thus produced
US3615348A (en) Stainless steel melting practice
CN116837175A (en) Method for smelting ultralow-oxygen steel by vacuum induction furnace
SU768821A1 (en) Method of smelting alloyed steels and alloys
CN113943902B (en) Low-gas-content controlled smelting method for high-silicon high-titanium aluminum-containing stainless steel
Odilov et al. Improving The Technology Of Continuous Casting Of Steel Castings
US3172758A (en) Oxygen process for producing high
GB1446021A (en) Method for the refining of molten metal
SU582301A1 (en) Method of inoculation and deoxidation of steels and alloys
SU1044641A1 (en) Method for alloying steel with manganese
SU998535A1 (en) Method for producing non-silicon low carbon steel
Ciocan et al. Effect of secondary vacuum treatment on performance characteristics of A516 grade 65 carbon steel
SU908840A1 (en) Process for melting steel and alloys
SU834207A1 (en) Steel manufacture method
SU655725A1 (en) Method of smelting high-speed steel
SU535362A1 (en) Method of refining recycled aluminum
SU621743A1 (en) Method of deoxidation of high-quality constructional steel
SU645378A1 (en) Method of metal smelting in lined electric furnace
SU954433A1 (en) Method for melting steel
SU559962A1 (en) The method of obtaining steel and alloys
SU535351A1 (en) The method of steelmaking
Shi et al. Electroslag Remelting Towards Clean Steel
SU1089149A1 (en) Method for smelting rail steel