[go: up one dir, main page]

RU2113504C1 - Method for production of rail steel in electric furnaces - Google Patents

Method for production of rail steel in electric furnaces Download PDF

Info

Publication number
RU2113504C1
RU2113504C1 RU96117425A RU96117425A RU2113504C1 RU 2113504 C1 RU2113504 C1 RU 2113504C1 RU 96117425 A RU96117425 A RU 96117425A RU 96117425 A RU96117425 A RU 96117425A RU 2113504 C1 RU2113504 C1 RU 2113504C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
nitrogen
slag
less
production
Prior art date
Application number
RU96117425A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96117425A (en
Inventor
В.Ф. Царев
В.И. Лебедев
А.В. Негода
М.В. Обшаров
В.В. Могильный
А.П. Данилов
Н.А. Козырев
Original Assignee
Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат"
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 Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат"
Priority to RU96117425A priority Critical patent/RU2113504C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113504C1 publication Critical patent/RU2113504C1/en
Publication of RU96117425A publication Critical patent/RU96117425A/en

Links

Images

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

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; may be used in steel making for railroad rails in electric arc steel melting furnaces. SUBSTANCE: method includes melting of burden, and heat is subjected to oxidation and reduction. During reduction period, slag is deoxidized down to iron oxide content less than 3% with total amount of slag less than 2% of heat weight with basicity over 2.0. Melt is blown with nitrogen during reduction period. EFFECT: increased content of nitrogen in steel. 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для использования в сталеплавильном производстве при выплавке стали для железнодорожных рельсов в дуговых электоросталеплавильных печах. The invention relates to ferrous metallurgy and is intended for use in steelmaking in the smelting of steel for railway rails in electric arc furnace.

Известен выбранный в качестве прототипа способ производства азотсодержащей стали в электропечах, предусматривающий загрузку шихтовых материалов, расплавление, окисление примесей, скачивание окислительного шлака и последующее ведение восстановительного периода. Повышение содержания азота в стали ведут продувкой расплава в окислительный период азотом. A known method of production of nitrogen-containing steel in electric furnaces, selected as a prototype, is known, which involves loading charge materials, melting, oxidizing impurities, downloading oxidative slag, and then conducting a recovery period. An increase in the nitrogen content in the steel is carried out by blowing the melt into the oxidation period with nitrogen.

Известен также способ выплавки рельсовой стали в мартеновских печах с использованием азотированных ферросплавов. There is also known a method of smelting rail steel in open-hearth furnaces using nitrided ferroalloys.

Известно также, что для производства рельсов низкотемпературной надежности [2] необходима для обеспечения требуемого содержания азота присадка азотированных ферросплавов. It is also known that for the production of rails of low temperature reliability [2], an additive of nitrided ferroalloys is necessary to ensure the required nitrogen content.

Существенным недостатком данного прототипа является то, что для обеспечения требуемого содержания азота продувка ведется в окислительный период под шлаками, препятствующими насыщению стали азотом. В связи с этим не всегда удается достичь требуемого содержания азота в стали и необходимо введение дефицитных и дорогостоящих азотированных ферросплавов. A significant disadvantage of this prototype is that to ensure the required nitrogen content, purging is carried out in the oxidation period under slags that impede the saturation of the steel with nitrogen. In this regard, it is not always possible to achieve the required nitrogen content in steel and the introduction of scarce and expensive nitrided ferroalloys is necessary.

Сущностью патента является производство рельсовой стали низкотемпературной надежности в дуговых электросталеплавильных печах без использования азотированных ферросплавов. The essence of the patent is the production of low-temperature reliability rail steel in electric arc furnace without the use of nitrided ferroalloys.

Для достижения этого при производстве рельсовой стали в электропечах для повышения содержания азота в стали в восстановительный период проводится раскисление шлака до содержания оксида железа в шлаке менее 3% при общем количестве шлака менее 2% от веса плавки с основностью более 2,0, при этом осуществляется продувка металла азотом. To achieve this, in the production of rail steel in electric furnaces to increase the nitrogen content in steel during the recovery period, slag is deoxidized to an iron oxide content of slag of less than 3% with a total amount of slag of less than 2% of the weight of the smelter with a basicity of more than 2.0, while purging metal with nitrogen.

Содержание оксида железа более 3% ведет к понижению содержания азота в стали в связи с тем, что катионы кислорода препятствуют проникновению азота в сталь. Количество шлака более 2% приводит к снижению скорости диффузии азота в шлаке и, как следствие, уменьшается поглощение последнего сталью. Снижение основности шлака (отношение CaO/SiO2 менее 2) ведет к уменьшению содержания азота в стали, т.к. связь азота с кремнекислородными ионами гораздо слабее, чем с ионами кальция, что приводит, в свою очередь, к снижению азота в шлаке и, как следствие, в стали. Присутствие кислорода в расплаве металла замедляет растворение азота, в связи с этим продувка ведется на предварительно раскисленной стали. Продувка стали азотом в восстановительный период увеличивает содержание азота, во-первых, за счет ионизации атомов азота и внедрения последних в расплав, а во-вторых, за счет оголения металла от шлака. Продувка стали азотом позволяет повысить содержание азота в стали до требуемых верхних пределов (0,012-0,020%). Комплекс данных мероприятий позволяет получать требуемое содержание азота в стали (0,008 - 0,020%) без использования азотированных ферросплавов.An iron oxide content of more than 3% leads to a decrease in the nitrogen content in the steel due to the fact that oxygen cations prevent the penetration of nitrogen into the steel. An amount of slag of more than 2% leads to a decrease in the rate of nitrogen diffusion in the slag and, as a result, the absorption of the latter by steel decreases. The decrease in slag basicity (CaO / SiO 2 ratio less than 2) leads to a decrease in the nitrogen content in steel, since the bond of nitrogen with silicon-oxygen ions is much weaker than with calcium ions, which, in turn, leads to a decrease in nitrogen in the slag and, as a consequence, in steel. The presence of oxygen in the metal melt slows down the dissolution of nitrogen, in connection with this, the purge is carried out on pre-deoxidized steel. The purge of steel with nitrogen during the recovery period increases the nitrogen content, firstly, due to the ionization of nitrogen atoms and the introduction of the latter into the melt, and secondly, due to the exposure of the metal from slag. Nitrogen purging of the steel allows increasing the nitrogen content in the steel to the required upper limits (0.012-0.020%). The complex of these measures allows to obtain the required nitrogen content in steel (0.008 - 0.020%) without the use of nitrided ferroalloys.

Предложенный способ был реализован при выплавке рельсовой стали марки НЭ76В низкотемпературной надежности в 100-тонных дуговых электросталеплавильных печах ДСП-100И7. Металл выплавляли по действующей ТИ 103-ЭС-388-91 со следующими изменениями. После расплавления спускали максимально возможное количество окислительного шлака из печи через порог рабочего окна и наводили новый с основностью более 2,0 в количестве 2% от веса плавки. Раскисление шлака в печи производили присадками порошка кокса, дробленого ферросилиция марки ФС75 и гранулированного алюминия марки АВ-88 в количестве 0,8 - 1,2 кг/т стали каждого, при этом достигали содержания FeO в шлаке менее 3%. Раскисление металла в печи производили силикомарганцем и ферросилицием, в ковше - силикокальцием и феррованадием. Азот вдували в печь через трубки при давлении 5 - 7 атм и с расходом до 100 нм3/ч, вдувание осуществлялось с частичным оголением металла от шлака на границе раздела шлак - металл в зоне действия дуг.The proposed method was implemented in the smelting of NE76V rail steel of low temperature reliability in 100-ton electric arc furnace DSP-100I7. The metal was smelted according to the current TI 103-ES-388-91 with the following changes. After melting, the maximum possible amount of oxidizing slag was lowered from the furnace through the threshold of the working window and a new one was induced with a basicity of more than 2.0 in the amount of 2% of the weight of the heat. The slag was deoxidized in the furnace by additives of coke powder, crushed ferrosilicon of the FS75 grade and granular aluminum of the AB-88 grade in the amount of 0.8 - 1.2 kg / t of steel each, while the FeO content in the slag was less than 3%. The metal was deoxidized in the furnace using silicomanganese and ferrosilicon, and in the ladle, by silicocalcium and ferrovanadium. Nitrogen was blown into the furnace through tubes at a pressure of 5–7 atm and with a flow rate of up to 100 nm 3 / h; the blowing was carried out with partial exposure of metal from slag at the slag – metal interface in the arc zone.

Данные некоторых опытных плавок с граничными, заграничными и заявляемыми значениями приведены в табл. 1. На плавках, проведенных по заявляемой технологии, достигнуто требуемое содержание азота. Для сравнения приведены средние данные 58 плавок мартеновской рельсовой стали, выплавленных с использованием азотированных ферросплавов. Металл разлит в слитки 8,5 т и прокатан на рельсы Р65. Свойства стали, выплавленной с использованием заявляемой технологии, и мартеновской стали, выплавленной с использованием азотированного феррованадия, приведены в табл.2. The data of some experimental swimming trunks with boundary, foreign and declared values are given in table. 1. In the swimming trunks carried out according to the inventive technology, the required nitrogen content is achieved. For comparison, the average data of 58 open-hearth rail melts melted using nitrided ferroalloys is given. The metal is poured into ingots of 8.5 tons and rolled onto P65 rails. The properties of steel smelted using the inventive technology and open-hearth steel smelted using nitrided ferrovanadium are given in Table 2.

Claims (1)

Способ производства рельсовой стали в электропечах, включающий расплавление шихты, ведение окислительного и восстановительного периодов, использование азота, продуваемого через расплав, для повышения содержания азота в стали, отличающийся тем, что в восстановительный период производят раскисление шлака до содержания оксида железа в шлаке менее 3% при общем количестве шлака менее 2% от веса плавки, с основностью более 2,0, причем продувку расплава азотом ведут в восстановительный период. A method of producing rail steel in electric furnaces, including melting the charge, maintaining oxidation and reduction periods, using nitrogen blown through the melt to increase the nitrogen content in steel, characterized in that during the recovery period, slag is deoxidized to an iron oxide content of less than 3% with a total amount of slag less than 2% of the weight of the heat, with a basicity of more than 2.0, moreover, the melt is purged with nitrogen during the recovery period.
RU96117425A 1996-08-29 1996-08-29 Method for production of rail steel in electric furnaces RU2113504C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96117425A RU2113504C1 (en) 1996-08-29 1996-08-29 Method for production of rail steel in electric furnaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96117425A RU2113504C1 (en) 1996-08-29 1996-08-29 Method for production of rail steel in electric furnaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2113504C1 true RU2113504C1 (en) 1998-06-20
RU96117425A RU96117425A (en) 1998-11-27

Family

ID=20184956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96117425A RU2113504C1 (en) 1996-08-29 1996-08-29 Method for production of rail steel in electric furnaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113504C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2197539C2 (en) * 1999-06-01 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making rail steel in electric arc furnaces
RU2197536C2 (en) * 2000-03-29 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making rail steel
RU2197535C2 (en) * 2000-03-29 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making steel in electric arc steel- melting furnace
RU2198228C2 (en) * 1999-02-22 2003-02-10 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace
RU2312902C1 (en) * 2006-02-10 2007-12-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Method of refining rail steel in furnace-ladle
RU2350661C1 (en) * 2007-09-26 2009-03-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Method for melting of rail steel in electric arc furnace
RU2793001C1 (en) * 2022-09-15 2023-03-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ) Method for saturating liquid metal with nitrogen in a ladle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Технологическая инструкция ТИ КМК 103-СТ.П.-12-88. Производство железн одорожных рельсов. КМК, 1988. 2. ТУ 14-1-5233-93. Рельсы железнодорожные н изкотемпературной надежности. КМК, 1993. 3. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2198228C2 (en) * 1999-02-22 2003-02-10 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace
RU2197539C2 (en) * 1999-06-01 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making rail steel in electric arc furnaces
RU2197536C2 (en) * 2000-03-29 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making rail steel
RU2197535C2 (en) * 2000-03-29 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Method of making steel in electric arc steel- melting furnace
RU2312902C1 (en) * 2006-02-10 2007-12-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Method of refining rail steel in furnace-ladle
RU2350661C1 (en) * 2007-09-26 2009-03-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Method for melting of rail steel in electric arc furnace
RU2793001C1 (en) * 2022-09-15 2023-03-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ) Method for saturating liquid metal with nitrogen in a ladle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoon et al. Improvement of steel cleanliness by controlling slag composition
CA2441839A1 (en) Ladle refining of steel
RU2254380C1 (en) Method of production of rail steel
RU2269578C1 (en) Rail steel melting method in electric arc furnace
RU2113504C1 (en) Method for production of rail steel in electric furnaces
RU2000107731A (en) METHOD FOR Smelting RAIL STEEL
RU2258083C1 (en) Method of making rail steel
JP3428628B2 (en) Stainless steel desulfurization refining method
JP4470287B2 (en) Manufacturing method of high carbon low nitrogen steel
JPH10130714A (en) Method for producing steel for wire rod excellent in drawability and cleanliness
KR100387931B1 (en) Refining method of ultra-low carbon steel with carbon content less than 0.01%
RU2196181C1 (en) Process for melting steel in converter
RU2135601C1 (en) Method of steel melting in converter
RU2133281C1 (en) Method of producing vanadium-containing rail steel in electric furnaces
CN116064994A (en) Preparation method of non-aluminum deoxidized industrial pure iron
JPH10226812A (en) Slag forming judgment method and electric furnace operation method in electric furnace steelmaking
RU2350661C1 (en) Method for melting of rail steel in electric arc furnace
RU2269577C1 (en) Steel producing method in electric arc steel melting furnace
RU2493263C1 (en) Method of steel making in arc-type steel-making furnace
RU96117425A (en) METHOD FOR PRODUCING RAIL STEEL OF LOW-TEMPERATURE RELIABILITY IN ELECTRIC FURNACES
RU2294382C1 (en) Charge for smelting the steel in the arc-furnaces
RU2016084C1 (en) Method of producing manganese containing steel
RU2425154C1 (en) Procedure for refining rail steel in ladle-furnace
SU1285009A1 (en) Method of producing carbon converter steel
RU2091494C1 (en) Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel