RU2243268C1 - Способ выплавки ниобийсодержащей стали - Google Patents
Способ выплавки ниобийсодержащей сталиInfo
- Publication number
- RU2243268C1 RU2243268C1 RU2003134025/02A RU2003134025A RU2243268C1 RU 2243268 C1 RU2243268 C1 RU 2243268C1 RU 2003134025/02 A RU2003134025/02 A RU 2003134025/02A RU 2003134025 A RU2003134025 A RU 2003134025A RU 2243268 C1 RU2243268 C1 RU 2243268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- niobium
- metal
- steel
- content
- carbon
- Prior art date
Links
- 239000010955 niobium Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910000592 Ferroniobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам получения низкоуглеродистых сталей с использованием установок вакуумно-окислительного рафинирования. Способ выплавки ниобийсодержащей стали включает завалку шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в сталеплавильном агрегате,его последующее окислительное рафинирование с продувкой кислородом сверху и вакуумирование. Ниобийсодержащий ферросплав вводят в металл после вакуумирования в виде ниобийсодержащей порошковой проволоки из соотношения: QппNb=100· Qст· (0,288-0,018· [Mn]-10,178· [С] + 8,989· [Nb]треб/[Nb]пп, где QппNb - расход порошковой проволоки с наполнителем из феррониобия (по наполнителю), кг; Qст - масса жидкой стали, т; [Mn],[С] - содержание марганца и углерода в пробе металла перед вводом порошковой проволоки с феррониобием, %; [Nb]треб - требуемое содержание ниобия в стали, %; [Nb]пп - содержание ниобия в порошковой проволоке, %. Технический результат - получение требуемого содержания ниобия при наименьших затратах, повышение выхода годного, увеличение стойкости сталеразливочных ковшей, объема производства и прибыли от реализации продукции.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам получения низкоуглеродистых сталей с использованием установок вакуумного окислительного рафинирования, и может быть использовано в сталеплавильных цехах металлургических заводов.
Известен способ выплавки нержавеющей стали, включающий завалку шихты, содержащей углерод и кремний, расплавление, нагрев металла в печи и его последующее окислительное рафинирование под вакуумом с продувкой кислородом сверху и аргоном снизу (Cremisio R.S. Hornaker R.W. Vakuum duplexing-frech lauk at existing melting techniques. J. Vac. Sci and Technol, 1972, 9, №6, р.1306-1314).
К недостаткам известного способа следует отнести применение отходов ниобия в шихте. Ниобий обладает высоким сродством к кислороду, и поэтому во время продувки кислородом ниобий будет окисляться, что приведет к неполучению требуемого содержания ниобия, перерасходу его, увеличению себестоимости стали, снижению выхода годного.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ выплавки ниобийсодержащей нержавеющей стали, включающий завалку шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в печи и его последующее окислительное рафинирование под вакуумом с продувкой кислородом сверху и аргоном снизу, в состав металлической шихты вводят легированные ниобием отходы, при соотношении содержаний углерода, ниобия и кремния в металлической шихте (1-3):(17-19):(7-11), а нагрев металла в печи осуществляют до 1750-1820° С, а вакуумное окислительное рафинирование проводят при соотношении расходов кислорода и аргона 13-40 (см. описание а.с. СССР №945184, С 21 С 5/52, опубл. 23.07.82 бюллетень №27).
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: завалка шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в сталеплавильном агрегате и его последующее окислительное рафинирование с продувкой кислородом сверху, вакуумирование.
Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.
Найденный в известном способе технологический прием снижения угара ниобия за счет введения в завалку 45% ферросилиция приведет к удорожанию процесса выплавки стали.
Кроме того, окисление кремния вызовет увеличение количества шлака с низкой основностью, снижению стойкости сталеплавильного агрегата, необходимости присадки извести для нейтрализации окислов кремния в шлаке.
В то же время, вакуумирование при остаточном давлении в камере 10 мм рт.ст. не позволяет в полной мере провести дегазацию металла, что ведет к увеличению угара ниобия.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа выплавки стали, в котором за счет выбора оптимальной окисленности металла, достигаемой путем глубокой вакуумной обработки, получать требуемое содержание ниобия, при наименьших затратах, повысить выход годного.
Поставленная задача решается тем, что в способе выплавки ниобийсодержащей стали, включающем завалку шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в сталеплавильном агрегате и его последующее окислительное рафинирование с продувкой кислородом сверху, вакуумирование, ниобийсодержащий ферросплав вводят в металл после вакуумирования в виде ниобийсодержащей порошковой проволоки из соотношения QппNb=100· Qст· (0,288-0,018· [Mn]-10,178· [С]+8,989· [Nb]треб)/[Nb]пп
где - QппNb -расход порошковой проволоки с наполнителем из феррониобия (по наполнителю), кг;
Qст - масса жидкой стали, т;
[Mn], [С] -содержание марганца и углерода в пробе металла перед вводом порошковой проволоки с феррониобием, %;
[Nb]треб - требуемое содержание ниобия в стали, %;
[Nb]пп - содержание ниобия в порошковой проволоке, %;
100; 0,288; 0,018; 10,178; 8,989 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.
Сущность заявляемого технического решения заключается в вводе ниобийсодержащих ферросплавов в металл в виде ниобийсодержащей порошковой проволоки после раскисления металла в ковше марганцем и вакуумирования.
Выбор остаточного давления и времени обработки позволяет провести необходимую дегазацию, получить требуемую окисленность металла и содержание ниобия в готовой стали.
Данный способ иллюстрируется следующим примером.
Выплавлялась сталь марки 08пс по ГОСТ 9045-93. В кислородный конвертер залили 317,5 т жидкого чугуна, содержащего 4,2% углерода, 0,47% кремния, 0,20% марганца, 0,013% серы, 0,046% фосфора, завалили 20т твердого чушкового чугуна и 62 т металлического лома, состоящего из обрези тонколистового проката.
Плавка продувалась в 370-т кислородном конвертере. Во время выпуска плавки в ковш присадили 513 кг ферромарганца ФМн70. Металл после выпуска из конвертера содержал 0,04% углерода, 0,10% марганца, 0,009% серы, 0,005% фосфора, 0,01% хрома, 0,02% никеля и 0,02% меди.
Далее металл подвергался вакуумированию в циркуляционном режиме. Металл подвергался вакуумному обезуглероживанию в течение 35 мин. Остаточное разряжение в конце вакуумирования составило 0,12 мм рт.ст.
После усреднительной продувки в металл ввели 470 кг алюминиевой катанки.
После этого металл содержал 0,006% углерода, 0,11% марганца, 0,008% серы, 0,006% фосфора, 0,01% хрома, 0,02% никеля, 0,02% меди и 0,009% алюминия. Затем в металл ввели 280 кг алюминия и порошковую проволоку с наполнителем из феррониобия, содержащую 65,4% ниобия, для получения 0,07% ниобия в стали. Расход порошковой проволоки определяли из выражения QппNb=100· 359,6· (0,288-0,018· 0,11-10,178· 0,006+8,989· 0,07)/65,4=470 кг.
Готовая сталь содержала 0,006% углерода, 0,12% марганца, 0,007% серы, 0,009% фосфора, 0,01% хрома, 0,02% никеля, 0,02% меди, 0,04% алюминия, и 0,07% ниобия.
При данном способе производства ниобийсодержащих сталей получается требуемое содержание ниобия при наименьших затратах, повышается выход годного, увеличивается стойкость сталеразливочных ковшей, объем производства и прибыль от реализации продукции.
Claims (1)
- Способ выплавки ниобийсодержащей стали, включающий завалку шихты, содержащей углерод и марганец, расплавление, нагрев металла в сталеплавильном агрегате и его последующее окислительное рафинирование с продувкой кислородом сверху, вакуумирование, введение ниобийсодержащего ферросплава, отличающийся тем, что ниобийсодержащий ферросплав вводят в металл после вакуумирования в виде ниобийсодержащей порошковой проволоки из соотношенияQппNb=100· Qст· (0,288-0,018· [Mn]-10,178· [С]+8,989· [Nb]треб/[Nb]пп,где QппNb - расход порошковой проволоки с наполнителем из феррониобия (по наполнителю), кг;Qст - масса жидкой стали, т;[Mn], [С] - содержание марганца и углерода в пробе металла перед вводом порошковой проволоки с феррониобием, %;[Nb]треб - требуемое содержание ниобия в стали, %;[Nb]пп - содержание ниобия в порошковой проволоке, %;100; 0,288; 0,018; 10,178; 8,989 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134025/02A RU2243268C1 (ru) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Способ выплавки ниобийсодержащей стали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134025/02A RU2243268C1 (ru) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Способ выплавки ниобийсодержащей стали |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2243268C1 true RU2243268C1 (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134025/02A RU2243268C1 (ru) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Способ выплавки ниобийсодержащей стали |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243268C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396360C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМРЕСУРС" | Порошковая проволока для микролегирования стали с наполнителем на основе феррониобия |
| RU2437942C1 (ru) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
| RU2569621C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-11-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства ниобийсодержащей стали |
| RU2575901C2 (ru) * | 2014-05-29 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| WO1996039544A1 (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-12 | Bo Tommy Kage Nylen | Cast iron indefinite chill roll produced by the addition of niobium |
| RU2127322C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали |
| RU2140994C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-11-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования стали |
-
2003
- 2003-11-24 RU RU2003134025/02A patent/RU2243268C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| WO1996039544A1 (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-12 | Bo Tommy Kage Nylen | Cast iron indefinite chill roll produced by the addition of niobium |
| RU2127322C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-03-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали |
| RU2140994C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-11-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ микролегирования стали |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396360C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМРЕСУРС" | Порошковая проволока для микролегирования стали с наполнителем на основе феррониобия |
| RU2437942C1 (ru) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
| RU2575901C2 (ru) * | 2014-05-29 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства низкоуглеродистой стали |
| RU2569621C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-11-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства ниобийсодержащей стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100436627C (zh) | 一种碳锰铝镇静钢的生产工艺 | |
| RU2003136330A (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
| RU2243268C1 (ru) | Способ выплавки ниобийсодержащей стали | |
| US4097269A (en) | Process of desulfurizing liquid melts | |
| RU2243269C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой титансодержащей стали | |
| RU2437942C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали | |
| RU2102497C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи | |
| JP2011094209A (ja) | 低炭素フェロクロムの製造方法 | |
| RU2055094C1 (ru) | Способ получения ванадийсодержащей рельсовой стали | |
| RU2064509C1 (ru) | Способ раскисления и легирования ванадийсодержащей стали | |
| RU2269579C1 (ru) | Способ получения высокоуглеродистой стали кордового качества | |
| RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
| RU2312902C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в печи-ковше | |
| US3816100A (en) | Method for producing alloy steel | |
| SU855006A1 (ru) | Способ получени стали | |
| RU2294382C1 (ru) | Шихта для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах | |
| RU2334796C1 (ru) | Способ производства стали | |
| JP3899555B2 (ja) | 高純度鋼の製造方法 | |
| RU2140995C1 (ru) | Способ раскисления, модифицирования и микролегирования стали ванадийсодержащими материалами | |
| RU2156812C1 (ru) | Способ производства углеродистой стали | |
| RU2460807C1 (ru) | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения | |
| RU2091494C1 (ru) | Способ выплавки легированной хромом и никелем стали | |
| RU2118380C1 (ru) | Способ производства микролегированной ванадием стали | |
| US2049091A (en) | Manufacture of metallic alloys | |
| RU2732840C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |