[go: up one dir, main page]

RU2228367C1 - Method of making low-alloyed pipe steel - Google Patents

Method of making low-alloyed pipe steel Download PDF

Info

Publication number
RU2228367C1
RU2228367C1 RU2002134770/02A RU2002134770A RU2228367C1 RU 2228367 C1 RU2228367 C1 RU 2228367C1 RU 2002134770/02 A RU2002134770/02 A RU 2002134770/02A RU 2002134770 A RU2002134770 A RU 2002134770A RU 2228367 C1 RU2228367 C1 RU 2228367C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
manganese
slag
ladle
oxide material
Prior art date
Application number
RU2002134770/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002134770A (en
Inventor
Анатолий Яковлевич Наконечный (UA)
Анатолий Яковлевич Наконечный
В.Н. Урцев (RU)
В.Н. Урцев
Д.М. Хабибулин (RU)
Д.М. Хабибулин
С.Н. Аникеев (RU)
С.Н. Аникеев
С.И. Платов (RU)
С.И. Платов
А.В. Капцан (RU)
А.В. Капцан
Original Assignee
ООО "Сорби стил"
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 ООО "Сорби стил" filed Critical ООО "Сорби стил"
Priority to RU2002134770/02A priority Critical patent/RU2228367C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2228367C1 publication Critical patent/RU2228367C1/en
Publication of RU2002134770A publication Critical patent/RU2002134770A/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; making quality steels; making steels in converter shops. SUBSTANCE: proposed method includes delivery of metal burden and slag-forming agents to converter, blowing with oxygen at amount of 70- 75% of its total amount, flushing oxidizing slag, delivery of manganese- containing oxide material in the amount sufficient for obtaining content of manganese in metal before tapping of 0.80-0.85 of content of manganese in finished metal together with slag-forming agents in the amount sufficient for obtaining basicity of 2.5-2.8 followed by blowing metal with remaining oxygen delivered in mixture with neutral gas at monotonic change of their ratio from (0.9-0.95): (0.005-0.10) to (0.005- 0.10): (0.9-0.95), respectively at simultaneous delivery of carbon- containing oxidant at flow rate of 0.12-0.15 of flow rate of manganese- containing oxide material whose delivery is terminated 2 to 3 minutes before termination of blowing. Then, metal is tapped to ladle, deoxidized and alloyed by delivery of vanadium-containing material in form of commercial vanadium pentoxide to ladle at specific flow rate of 2.6-3.0 kg/t of steel by filling ladle by 1.5 of its volume. Then, manganese- containing oxide material is fed to ladle together with aluminum at ratio of 1: (0.30-0.35) and slag-forming agents for obtaining basicity of slag of 2.5 to 2.8. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству качественных сталей, и может быть использовано в конвертерных цехах.The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of high-quality steels, and can be used in the converter shops.

Известен способ производства углеродистой конвертерной стали, включающий использование в качестве шихтовых материалов стального лома и жидкого чугуна, продувку кислородом с переменным положением фурмы и рассредоточенную присадку шлакообразующих материалов по ходу плавки и остановку продувки на заданном содержании углерода, при этом по ходу продувки в конвертер вводят карбонатную марганцевую руду в количестве 5-10 кг/т стали, причем первую порцию присаживают в период 5-10% времени продувки, а остальное количество - при содержании углерода на 0,15-0,30% выше заданного из расчета 1,0-1,5 кг/т на каждые 0,05% снижения содержания углерода (А.с. СССР №1285009, кл. С 21 С 5/28, 1987 г.).A known method for the production of carbon converter steel, including the use of steel scrap and molten cast iron as a charge, oxygen purging with an alternating tuyere position and dispersed doping of slag-forming materials during melting and stopping purging at a given carbon content, while carbonate is introduced into the converter during purging manganese ore in an amount of 5-10 kg / t of steel, with the first portion being planted in the period of 5-10% of the purge time, and the remaining amount with carbon content 0.15-0.30% higher than specified from the calculation of 1.0-1.5 kg / t for every 0.05% reduction in carbon content (A.S. USSR No. 1285009, class C 21 C 5/28, 1987).

Недостатком известного способа является получение металла с высокой окисленностью перед его выпуском в ковш, что приводит к высокому содержанию неметаллических включений в готовом металле и, как следствие, к ухудшению его качества.The disadvantage of this method is to obtain a metal with high oxidation before it is released into the ladle, which leads to a high content of non-metallic inclusions in the finished metal and, as a consequence, to a deterioration in its quality.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ производства низколегированной трубной стали, включающий подачу в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувку кислородом, получение жидкого металла, выпуск металла в ковш, раскисление и легирование в ковше марганецванадиевой лигатурой, содержащей марганец и ванадий в соотношении 10:15, и алюминием, при этом марганецванадиевую лигатуру вводят в ковш двумя порциями, причем 5-10% общего расхода присаживают на дно ковша до наполнения его металлом, а остальное количество - после ввода алюминия при наполнении металлом на 1/2-2/3 высоты ковша (А.с. СССР №1252354, кл. С 21 С 7/06, 1986 г.).The closest analogue of the claimed invention is a method for the production of low alloy pipe steel, which includes feeding a metal charge and slag-forming materials into a converter, purging with oxygen, producing a liquid metal, releasing metal into a ladle, deoxidizing and alloying a ladle with manganese-vanadium ligature containing manganese and vanadium in a ratio of 10:15, and aluminum, while the manganese-vanadium ligature is introduced into the bucket in two portions, moreover, 5-10% of the total consumption is seated on the bottom of the bucket until it is filled with metal, and the rest - after the introduction of aluminum when filling with metal at 1 / 2-2 / 3 of the bucket height (A.S. USSR No. 1252354, class C 21 C 7/06, 1986).

Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: подача в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувка кислородом, получение жидкого металла, выпуск металла в ковш, раскисление и легирование в ковше путем подачи в ковш ванадийсодержащих и марганецсодержащих материалов и алюминия.Signs of the closest analogue that coincide with the essential features of the claimed invention: supply of metal charge and slag-forming materials to the converter, oxygen purging, liquid metal production, metal discharge into the ladle, deoxidation and alloying in the ladle by feeding vanadium-containing and manganese-containing materials and aluminum to the ladle.

Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.The known method does not provide the desired technical result for the following reasons.

Низколегированная трубная сталь, полученная известным способом, содержит в своем составе большое количество неметаллических включений: оксидов, оксисульфидов и др. из-за высокой окисленности металла перед выпуском его из конвертера в ковш. Последующее раскисление металла в ковше сопровождается увеличением количества оксидных неметаллических включений - продуктов раскисления. Повышенное содержание кислорода в металле перед его выпуском в ковш сопряжено с повышенным также расходом алюминия - 2,8-3,1 кг/т. При этом около половины израсходованного алюминия остается в металле в виде трудноудаляемых глиноземистых включений, что ухудшает качество готового проката.The low alloy pipe steel obtained in a known manner contains a large number of non-metallic inclusions: oxides, oxysulfides, etc. due to the high oxidation of the metal before it is released from the converter into the ladle. Subsequent deoxidation of the metal in the ladle is accompanied by an increase in the amount of oxide non-metallic inclusions - deoxidation products. The increased oxygen content in the metal before it is discharged into the ladle is also associated with an increased consumption of aluminum - 2.8-3.1 kg / t. At the same time, about half of the consumed aluminum remains in the metal in the form of hard-to-remove aluminous inclusions, which affects the quality of the finished product.

Наличие окислительного шлака, насыщенного фосфором перед выпуском металла в ковш, приводит к тому, что содержание фосфора в металле перед выпуском составляет около 0,010% и является предельным для известного способа, поэтому при ужесточении требований по низкому содержанию фосфора, в особенности для трубного металла, эксплуатируемого при низких и сверхнизких температурах, известный способ становится непригодным.The presence of oxidizing slag saturated with phosphorus before the metal is discharged into the ladle results in the phosphorus content in the metal before being released being about 0.010% and is limiting for the known method, therefore, when the requirements for low phosphorus content are tightened, especially for the pipe metal used at low and ultra-low temperatures, the known method becomes unsuitable.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа производства низкоуглеродистой трубной стали путем оптимизации технологических параметров. Ожидаемый технический результат - снижение содержания неметаллических включений за счет снижения окисленности металла в результате предварительного углубленного раскисления.The basis of the invention is the task of improving the method of production of low carbon pipe steel by optimizing process parameters. The expected technical result is a decrease in the content of non-metallic inclusions by reducing the oxidation of the metal as a result of preliminary in-depth deoxidation.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства низколегированной трубной стали, включающем подачу в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувку кислородом, получение жидкого металла, выпуск металла в ковш, раскисление и легирование в ковше путем подачи в ковш ванадийсодержащих и марганецсодержащих материалов и алюминия, по изобретению после продувки кислородом в количестве 70-75% от общего количества и скачивания окислительного шлака в конвертер подают марганецсодержащий оксидный материал в количестве, обеспечивающем получение содержания марганца в металле перед выпуском, равного 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле, совместно со шлакообразующими до получения основности 2,5-2,8, затем металл продувают остальным количеством кислорода, подаваемым в смеси с нейтральным газом с монотонным изменением их соотношения от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно, и одновременно подают углеродсодержащий восстановитель с расходом 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала, подачу которого заканчивают за 2-3 минуты до окончания продувки, ванадийсодержащий материал подают в виде технической пятиокиси ванадия с удельным расходом 2,6-3,0 кг/т стали во время выпуска металла в ковш по наполнению его на 1/5 объема, а марганецсодержащий материал, подаваемый совместно с алюминием в ковш, вводят в виде оксидного материала совместно со шлакообразующими до получения основности 2,5-2,8.The problem is solved in that in a method for the production of low alloy pipe steel, which includes feeding a metal charge and slag-forming materials into a converter, purging with oxygen, producing a liquid metal, releasing metal into a ladle, deoxidizing and alloying in a ladle by feeding vanadium-containing and manganese-containing materials and aluminum into the ladle, each the invention after purging with oxygen in an amount of 70-75% of the total amount and downloading the oxidizing slag in the Converter serves manganese oxide material in an amount, providing obtaining the manganese content in the metal before release, equal to 0.80-0.85 of the manganese content in the finished metal, together with slag-forming materials until a basicity of 2.5-2.8 is obtained, then the metal is purged with the remaining amount of oxygen supplied in a mixture with a neutral gas with a monotonic change in their ratio from (0.9-0.95) :( 0.005-0.10) to (0.005-0.10) :( 0.9-0.95), respectively, and at the same time a carbon-containing reducing agent is supplied with consumption 0.12-0.15 of the consumption of manganese-containing oxide material, the supply of which is completed 2-3 minutes before the end of pr blowing, vanadium-containing material is supplied in the form of technical vanadium pentoxide with a specific consumption of 2.6-3.0 kg / t of steel during the release of metal into the bucket by filling it to 1/5 of the volume, and manganese-containing material supplied together with aluminum to the bucket, introduced in the form of an oxide material together with slag-forming to obtain a basicity of 2.5-2.8.

Целесообразно марганецсодержащий материал и алюминий подавать в ковш в соотношении 1:(0,30-0,35).It is advisable to supply manganese-containing material and aluminum to the ladle in a ratio of 1: (0.30-0.35).

После продувки металла кислородом в количестве 70-75% от общего количества проводят скачивание окислительного шлака. К этому моменту происходит полная дефосфорация металла и частичная десульфурация, а содержание (FeO) в шлаке, косвенно характеризующее уровень окисленности металла и возможные потери металла с удаляемым шлаком из конвертерной ванны, еще невелико, т.к. содержание углерода в металле еще далеко от критической точки, равной около 0,1% [С], после прохождения которой начинается интенсивное окисление железа и повышение содержания оксида железа в шлаке. При продувке металла кислородом в количестве менее 70% от общего количества шлак недостаточно гомогенизирован и процессы десульфурации, а в особенности дефосфорации, происходят не в полном объеме. Поэтому скачивать окислительный шлак до окончания процесса дефосфорации нецелесообразно. Это может привести к повышению содержания серы и фосфора в металле и ухудшению его качества. Также нецелесообразно начинать скачивание окислительного шлака при продувке кислородом в количестве более 75% от общего количества, так как в это время снижается скорость окисления углерода и более интенсивно происходит окисление железа, сопровождающееся повышением содержания оксидов железа в шлаке. При скачивании такого шлака увеличиваются потери железа со шлаком как в виде оксидов железа, так и в виде корольков. Оставшегося кислорода недостаточно для полного рафинирования металла от углерода, а повышенное содержание оксидов железа в шлаке неблагоприятно повлияет на распределение кислорода между шлаком и металлом в сторону повышенной окисленности металла. Это в дальнейшем приводит к необходимости увеличения расхода углеродсодержащего восстановителя, что ухудшает тепловой баланс карботермического процесса прямого легирования металла марганцем в конвертере, снижению извлечения марганца, снижению температуры металла, необходимости дополнительного расхода кислорода, что в свою очередь приведет к повышению окисленности металла, а значит к повышению содержания неметаллических включений и к ухудшению качества готового металла.After purging the metal with oxygen in an amount of 70-75% of the total amount, oxidizing slag is downloaded. At this point, complete metal dephosphorization and partial desulfurization take place, and the content (FeO) in the slag, which indirectly characterizes the level of metal oxidation and possible metal losses with the slag removed from the converter bath, is still small, because the carbon content in the metal is still far from the critical point of about 0.1% [C], after passing through which intense iron oxidation and an increase in the content of iron oxide in the slag begin. When the metal is purged with oxygen in an amount of less than 70% of the total amount, the slag is not homogenized enough and desulfurization processes, and in particular dephosphorization, do not occur in full. Therefore, it is not practical to download oxidative slag before the end of the dephosphorization process. This can lead to an increase in the content of sulfur and phosphorus in the metal and a deterioration in its quality. It is also impractical to start downloading oxidative slag when purging with oxygen in an amount of more than 75% of the total amount, since at this time the carbon oxidation rate decreases and iron oxidation occurs more intensively, accompanied by an increase in the content of iron oxides in the slag. When downloading such slag, the loss of iron with slag increases both in the form of iron oxides and in the form of kings. The remaining oxygen is not enough to completely refine the metal from carbon, and the increased content of iron oxides in the slag adversely affects the distribution of oxygen between the slag and the metal in the direction of increased metal oxidation. This further leads to the need to increase the consumption of a carbon-containing reducing agent, which worsens the heat balance of the carbothermic process of direct alloying of metal with manganese in a converter, reduces the extraction of manganese, reduces the temperature of the metal, and the need for additional oxygen consumption, which in turn will lead to an increase in the oxidation of the metal, which means an increase in the content of non-metallic inclusions and a deterioration in the quality of the finished metal.

После окончания скачивания максимально возможного количества окислительного шлака (около 95%) в конвертер подают марганецсодержаший оксидный материал совместно со шлакообразующими до получения основности, равной 2,5-2,8. Количество марганецсодержащего оксидного материала определяют из необходимости получения его в металле перед выпуском из конвертера, равное 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле. При подаче в конвертерную ванну марганецсодержащего оксидного материала и шлакообразующих происходит интенсивное шлакообразование, сопровождающееся гомогенизацией нового шлака. Сразу после подачи оксидного марганецсодержащего материала и шлакообразующих в конвертерную ванну подают углеродсодержащий восстановитель с расходом 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала и заканчивают его подачу за 2-3 минуты до окончания продувки. Продувку металла во втором периоде ведут остальным количеством кислорода в смеси с нейтральным газом с монотонным изменением их соотношения от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно.After downloading the maximum possible amount of oxidizing slag (about 95%), the manganese-containing oxide material is fed into the converter together with slag-forming materials until a basicity of 2.5-2.8 is obtained. The amount of manganese-containing oxide material is determined from the need to obtain it in the metal before being released from the converter, equal to 0.80-0.85 of the manganese content in the finished metal. When manganese-containing oxide material and slag-forming materials are fed into the converter bath, intense slag formation occurs, accompanied by the homogenization of the new slag. Immediately after the supply of the manganese-containing oxide material and slag-forming materials, a carbon-containing reducing agent is fed into the converter bath at a rate of 0.12-0.15 of the consumption of the manganese-containing oxide material and its supply is completed 2-3 minutes before the end of the purge. Metal purging in the second period is carried out by the remaining amount of oxygen in a mixture with a neutral gas with a monotonic change in their ratio from (0.9-0.95) :( 0.005-0.10) to (0.005-0.10) :( 0.9 -0.95), respectively.

При заявляемых расходах подаваемых материалов и предлагаемом режиме их подачи при одновременной продувке конвертерной ванны смесью кислорода с нейтральным газом происходит интенсивное карботермическое восстановление марганца углеродом по реакциям:With the claimed costs of the supplied materials and the proposed mode of their supply, while the converter bath is purged with a mixture of oxygen and a neutral gas, intensive carbothermal reduction of manganese by carbon occurs according to the reactions:

(МnО)+[С]=[Mn]+СО (1)(MnO) + [C] = [Mn] + CO (1)

(МnО)+СО=[Mn]+СО2 (2)(MnO) + CO = [Mn] + CO 2 (2)

Реакция (1) начинается сразу после образования жидкой фазы из марганецсодержащего оксидного материала с участием растворенного в металле углерода. В дальнейшем пополнение двухфазной системы металл-шлак углеродом при одновременном интенсивном плавлении марганецсодержащего оксидного материала способствует ускорению восстановительного процесса марганца углеродом в совокупности с массообменными процессами, происходящими в системе металл-шлак в результате выделяющихся по реакции (1) пузырьков моноокиси углерода, которые также принимают участие в восстановительном процессе по реакции (2). И если реакция (1) носит явно выраженный эндотермический характер, то реакция (2) экзотермична и количества выделившегося тепла по реакции (2) вполне достаточна для интенсивного протекания процесса восстановления марганца из его оксидов с высоким показателем извлечения.Reaction (1) begins immediately after the formation of the liquid phase from the manganese-containing oxide material with the participation of carbon dissolved in the metal. Further, the replenishment of the two-phase metal-slag system with carbon while intensively melting the manganese-containing oxide material accelerates the reduction process of manganese with carbon in combination with mass transfer processes occurring in the metal-slag system as a result of carbon monoxide bubbles released by reaction (1), which also take part in the recovery process according to reaction (2). And if reaction (1) is of a pronounced endothermic character, then reaction (2) is exothermic and the amount of heat released by reaction (2) is quite sufficient for the intensive recovery of manganese from its oxides with a high extraction rate.

Ранняя гомогенизация шлака за счет интенсивного плавления оксидов марганца, способствующих образованию бинарных оксидов CaO·SiO2, обеспечивает десульфурацию металла в процессе продувки металла кислородом в смеси с нейтральным газом, причем доля последней составляющей в смеси к концу продувки приближается к единице, препятствуя тем самым повышению окисленности металла и шлака при одновременном снижении содержания углерода в металле.The early homogenization of slag due to the intense melting of manganese oxides, which contribute to the formation of binary CaO · SiO 2 oxides, provides metal desulfurization during metal purging with oxygen in a mixture with a neutral gas, and the fraction of the last component in the mixture approaches unity by the end of the purge, thereby preventing an increase oxidation of the metal and slag while reducing the carbon content in the metal.

Расход марганецсодержащего оксидного материала в количестве, обеспечивающем получение содержания марганца в металле перед выпуском, равного 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле, и углеродсодержащего восстановителя с расходом 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала, обеспечивают условия эффективного восстановления марганца из его оксидов. При этом целесообразно в конвертерную ванну вводить шлакообразующие в количестве, обеспечивающем основность 2,5-2,8. При повышении основности выше 2,8 повышается гетерогенность шлака в результате нарушения условий его формирования из-за увеличения количества неассимилированной извести, что приводит к снижению рафинирующей способности шлака, повышению в составе металла содержания серы и фосфора, повышению общего количества неметаллических включений, что ухудшает качество готового металла. Снижение основности шлака менее 2,5 приводит к ухудшению термодинамических условий процесса восстановления марганца из его оксидов, повышению окисленности металла, что приводит к повышению количества неметаллических включений.The consumption of manganese-containing oxide material in an amount providing a manganese content in the metal before release equal to 0.80-0.85 of the content of manganese in the finished metal, and the carbon-containing reducing agent with a flow rate of 0.12-0.15 of the consumption of manganese-containing oxide material, provide conditions for the effective reduction of manganese from its oxides. At the same time, it is advisable to introduce slag-forming substances in the converter bath in an amount that ensures a basicity of 2.5-2.8. If the basicity increases above 2.8, slag heterogeneity increases as a result of violation of the conditions of its formation due to an increase in the amount of non-assimilated lime, which leads to a decrease in the slag refining ability, an increase in the sulfur and phosphorus content of the metal, and an increase in the total amount of non-metallic inclusions, which impairs the quality finished metal. A decrease in the basicity of slag less than 2.5 leads to a deterioration in the thermodynamic conditions of the process of reduction of manganese from its oxides, an increase in the oxidation of the metal, which leads to an increase in the number of non-metallic inclusions.

Изменение соотношения расходов марганецсодержащего оксидного материала и углеродсодержащего восстановителя в ту или иную сторону приводит к повышению содержания неметаллических включений: в случае повышения расхода марганецсодержащего оксидного материала - к неполному его восстановлению, повышению содержания оксида марганца в шлаке, что влечет за собой повышение содержания кислорода в металле, а значит к снижению сульфидной и фосфидной емкостей шлака - увеличению содержаний серы и фосфора в металле и ухудшению качества готового металла. В случае снижения расхода марганецсодержащего оксидного материала происходит снижение содержания марганца в металле перед выпуском, а, значит, повышение окисленности металла, что приводит к ухудшению показателей десульфурации и дефосфорации металла, повышению количества неметаллических включений и ухудшению качества готового металла.A change in the ratio of the costs of the manganese-containing oxide material and the carbon-containing reducing agent in one direction or another leads to an increase in the content of non-metallic inclusions: in the case of an increase in the consumption of manganese-containing oxide material, to its incomplete reduction, increase in the content of manganese oxide in the slag, which entails an increase in the oxygen content in the metal , which means a decrease in sulfide and phosphide slag capacities - an increase in the content of sulfur and phosphorus in the metal and a deterioration in the quality of the finished metal alla. In the case of a decrease in the consumption of manganese-containing oxide material, there is a decrease in the manganese content in the metal before release, and, therefore, an increase in the metal oxidation, which leads to a deterioration in the desulfurization and dephosphorization of the metal, an increase in the number of nonmetallic inclusions and a deterioration in the quality of the finished metal.

Подачу углеродсодержащего восстановителя заканчивают за 2-3 минуты до окончания продувки металла в конвертере. Это обусловлено тем, что скорость карботермического восстановления по мере расходования марганецсодержащего оксидного материала уменьшается, а также уменьшается скорость рафинирования металла от углерода. Поэтому прекращение подачи ранее чем за 2-3 минуты до окончания продувки приведет к повышению окисленности металла, а, значит, к увеличению оксидных и оксисульфидных неметаллических включений, снижению показателей качества готового металла. Прекращение подачи углеродсодержащего восстановителя позже чем за 2-3 минуты до окончания продувки приведет к нехватке восстановителя для полного восстановления марганца из марганецсодержащего оксидного материала, загущению шлака нерастворившимся углеродсодержащим восстановителем, снижению его рафинирующей способности, повышению окисленности металла и содержания в нем серы и фосфора, что приведет к повышению содержания неметаллических включений в металле и снижению качества готового металла.The supply of carbon-containing reducing agent is completed 2-3 minutes before the end of the metal purge in the converter. This is due to the fact that the carbothermal reduction rate decreases as the manganese-containing oxide material is consumed, and the rate of metal refining from carbon also decreases. Therefore, the cessation of supply earlier than 2-3 minutes before the end of the purge will lead to an increase in the oxidation of the metal, and, therefore, to an increase in oxide and oxysulfide non-metallic inclusions, and a decrease in the quality indicators of the finished metal. Stopping the supply of a carbon-containing reducing agent later than 2-3 minutes before the end of the purge will lead to a shortage of a reducing agent for the complete recovery of manganese from manganese-containing oxide material, thickening of the slag by an insoluble carbon-containing reducing agent, a decrease in its refining ability, an increase in the oxidation of the metal and in the content of sulfur and phosphorus in it, which will lead to an increase in the content of non-metallic inclusions in the metal and a decrease in the quality of the finished metal.

Продувку металла в конвертерной ванне после скачивания окислительного шлака осуществляют согласно предлагаемому способу остальным количеством кислорода в смеси с нейтральным газом с монотонным изменением их соотношения от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно. Подача кислорода в смеси с нейтральным газом обусловлена необходимостью интенсификации массообменных процессов в системе шлак-металл и переносом акцента кислородоснабжающего элемента в системе металл-шлак с кислородной фурмы на поставку кислорода марганецсодержащим оксидным материалом. Изменение соотношения количества кислорода и нейтрального газа дает возможность управления скоростью и полнотой окисления углерода в металле и получения металла перед выпуском с требуемой температурой и химическим составом, включая уровень окисленности металла, что приводит к снижению количества неметаллических включений. Монотонность изменения соотношения компонентов в газовой смеси обеспечивает возможность регулирования процесса прямого легирования металла марганцем и его рафинирования от углерода, серы и фосфора, что приводит к повышению качества готового металла.The purge of metal in the converter bath after downloading the oxidizing slag is carried out according to the proposed method with the remaining amount of oxygen in a mixture with a neutral gas with a monotonic change in their ratio from (0.9-0.95) :( 0.005-0.10) to (0.005-0, 10) :( 0.9-0.95) respectively. The supply of oxygen in a mixture with a neutral gas is due to the need for intensification of mass transfer processes in the slag-metal system and the transfer of the emphasis of the oxygen-supplying element in the metal-slag system from the oxygen lance to the supply of oxygen with a manganese-containing oxide material. Changing the ratio of the amount of oxygen and neutral gas makes it possible to control the rate and completeness of carbon oxidation in the metal and to obtain the metal before release with the required temperature and chemical composition, including the level of metal oxidation, which leads to a decrease in the amount of non-metallic inclusions. The monotony of the change in the ratio of components in the gas mixture makes it possible to control the direct alloying of metal with manganese and its refining from carbon, sulfur and phosphorus, which leads to an increase in the quality of the finished metal.

Окончательное рафинирование металла от углерода проводят в ковше путем добавки в него под струю выпускаемого металла при наполнении ковша на 1/5 его объема технической пятиокиси ванадия с удельным расходом 2,6-3,0 кг/т. Реакция взаимодействия растворенного в металле углерода с пятиокисью ванадия - экзотермическая, а учитывая то, что в тепловом балансе этой реакции участвует тепло выпускаемого из конвертера металла, то процесс окисления углерода металла проходит с высокой скоростью, что обеспечивает получение требуемых низких значений содержания углерода в готовом металле.The final refining of metal from carbon is carried out in the bucket by adding to it under the stream of metal produced when the bucket is filled to 1/5 of its volume of technical vanadium pentoxide with a specific consumption of 2.6-3.0 kg / t. The reaction of carbon dissolved in a metal with vanadium pentoxide is exothermic, and taking into account that the heat from the metal converter is involved in the heat balance of this reaction, the process of metal carbon oxidation proceeds at a high speed, which ensures the required low carbon content in the finished metal .

Учитывая то, что реакция окисления углерода кислородом, содержащимся в технической пятиоокиси ванадия, протекает очень интенсивно с большим выделением тепла, сразу после подачи в ковш технической пятиокиси ванадия, туда же подают марганецсодержащий оксидный материал совместно с алюминием в соотношении 1:(0,30-0,35) соответственно, а также шлакообразующие, расход которых определяется необходимостью наведения покровного шлака с основностью 2,5-2,8. В качестве шлакообразующих подают известь с содержанием СаО не менее 85%, а также ее смесь с другими материалами (оксидами магния, бария и др.). Расход марганецсодержащего материала и алюминия, подаваемых в ковш в заявляемых соотношениях, способствует эффективному проведению процесса прямого легирования стали марганцем для корректировки химического состава металла по марганцу, а также по содержанию серы и фосфора, что приводит к снижению окисленности металла, уменьшению содержания серы и фосфора, снижению содержания неметаллических включений, что улучшает показатели качества готового металла.Considering that the reaction of carbon oxidation with oxygen contained in technical vanadium pentoxide proceeds very intensively with a large heat release, immediately after the technical vanadium pentoxide is fed into the ladle, manganese-containing oxide material is fed there together with aluminum in a ratio of 1: (0.30 - 0.35), respectively, as well as slag-forming materials, the consumption of which is determined by the need to guide the coating slag with a basicity of 2.5-2.8. Lime with a CaO content of at least 85%, as well as its mixture with other materials (magnesium oxides, barium, and others) are served as slag-forming substances. The consumption of manganese-containing material and aluminum supplied to the ladle in the claimed proportions contributes to the efficient direct alloying process of manganese steel to adjust the chemical composition of the metal according to manganese, as well as sulfur and phosphorus, which leads to a decrease in metal oxidation, a decrease in sulfur and phosphorus content, reducing the content of non-metallic inclusions, which improves the quality of the finished metal.

ПримерExample

Производство трубной стали следующего химического состава, мас.%: углерод 0,02-0,05, марганец 1,60-1,80, кремний 0,03-0,05, ванадий 0,10-0,12, алюминий 0,03-0,04, сера 0,010, фосфор ≤0,012, азот 0,003-0,005, железо - остальное проводили по следующей технологии: в конвертер загружали 100 т металлолома, заливали 310 т чугуна, присаживали 10 т извести и начинали продувку кислородом через 6-сопловую фурму с расходом 900-1000 нм3/мин. По ходу продувки проводили рассредоточенную присадку шлакообразующих материалов. После израсходования 12500-13500 м3 кислорода (70-75% от общего расхода) скачивали максимально возможное количество окислительного шлака (примерно 95%), после чего в конвертер загружали марганецсодержащий оксидный материал в виде марганцевой руды в количестве 20-25 кг/т стали, обеспечивающем получение содержания марганца в металле перед выпуском, равного 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле, и шлакообразующий материал - известь в количестве, обеспечивающем основность образовавшегося шлака, равную 2,5-2,8. Затем начинали продувку конвертерной ванны газовой смесью, состоящей из кислорода и азота, с удельным суммарным расходом 900-1000 нм3/мин. Состав смеси поддерживали согласно положению: монотонное изменение в течение всего времени продувки соотношения кислорода к азоту от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно в конце продувки, причем общий расход кислорода составил 18000 м3.The production of pipe steel of the following chemical composition, wt.%: Carbon 0.02-0.05, manganese 1.60-1.80, silicon 0.03-0.05, vanadium 0.10-0.12, aluminum 0, 03-0.04, sulfur 0.010, phosphorus ≤0.012, nitrogen 0.003-0.005, iron - the rest was carried out according to the following technology: 100 tons of scrap metal were loaded into the converter, 310 tons of pig iron were poured, 10 tons of lime were planted and oxygen was blown through a 6-nozzle lance with a flow rate of 900-1000 nm 3 / min. In the course of purging, a dispersed additive of slag-forming materials was carried out. After the consumption of 12500-13500 m 3 of oxygen (70-75% of the total consumption), the maximum possible amount of oxidative slag was downloaded (approximately 95%), after which manganese-containing oxide material in the form of manganese ore was loaded into the converter in the amount of 20-25 kg / t of steel , which provides the content of manganese in the metal before release, equal to 0.80-0.85 of the content of manganese in the finished metal, and slag-forming material - lime in an amount that ensures the basicity of the formed slag, equal to 2.5-2.8. Then, the purge of the converter bath was started with a gas mixture consisting of oxygen and nitrogen, with a specific total flow rate of 900-1000 nm 3 / min. The composition of the mixture was maintained according to the position: a monotonic change during the entire purge time of the oxygen to nitrogen ratio from (0.9-0.95) :( 0.005-0.10) to (0.005-0.10) :( 0.9-0 , 95), respectively, at the end of the purge, the total oxygen consumption being 18000 m 3 .

Одновременно с началом продувки металла газовой смесью в конвертер подавали углеродсодержащий восстановитель (кокс) с удельным расходом 2,4 - 3,75 кг/т, т.е. 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала.Simultaneously with the start of metal purging with the gas mixture, a carbon-containing reducing agent (coke) was supplied to the converter with a specific consumption of 2.4 - 3.75 kg / t, i.e. 0.12-0.15 of the consumption of manganese-containing oxide material.

Содержание закиси железа на опытных плавках 14,5-16,0%, основность шлака 2,5-2,8. Химический состав металла перед выпуском, мас.%: С - 0,04-0,08; Si - 0,001-0,003; Mn - 1,0-1,2; S - 0,005-0,008; Р - 0,005-0,008, остальное - железо. Температура металла перед выпуском 1630-1650°С. Затем металл опытных плавок выпускали в сталеразливочный ковш, в который во время выпуска металла в ковш по наполнению его на 1/5 объема подавали техническую пятиокись ванадия с содержанием пентаоксида ванадия (V2O5) не менее 75% с удельным расходом 2,6-3,0 кг/т.The content of iron oxide in the experimental swimming trunks 14.5-16.0%, the basicity of slag 2.5-2.8. The chemical composition of the metal before release, wt.%: C - 0.04-0.08; Si - 0.001-0.003; Mn 1.0-1.2; S is 0.005-0.008; P - 0.005-0.008, the rest is iron. The temperature of the metal before the release of 1630-1650 ° C. Then, the metal of the experimental swimming trunks was released into a steel pouring ladle, into which technical vanadium pentoxide with a content of vanadium pentoxide (V 2 O 5 ) of at least 75% with a specific consumption of 2.6- was fed into the ladle by filling it to 1/5 of the volume 3.0 kg / t.

Кроме того, осуществляли получение известной низколегированной трубной стали по технологии ближайшего аналога.In addition, the known low-alloy pipe steel was produced using the technology of the closest analogue.

Загрязненность стали по неметаллическим включениям, определенная по среднему баллу, составила: по предлагаемому способу: оксиды 1,2-1,5, сульфиды 1,4-1,6; по способу - ближайшему аналогу: оксиды 2,9, сульфиды 3,6.Steel pollution by non-metallic inclusions, determined by the average score, was: according to the proposed method: oxides 1.2-1.5, sulfides 1.4-1.6; according to the method closest analogue: oxides 2.9, sulfides 3.6.

Claims (2)

1. Способ производства низколегированной трубной стали, включающий подачу в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувку кислородом, получение жидкого металла, выпуск металла в ковш, раскисление и легирование в ковше путем подачи в ковш ванадийсодержащих и марганецсодержащих материалов и алюминия, отличающийся тем, что после продувки кислородом в количестве 70-75% от общего количества и скачивания окислительного шлака в конвертер подают марганецсодержащий оксидный материал в количестве, обеспечивающем получение содержания марганца в металле перед выпуском, равного 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле, совместно со шлакообразующими до получения основности 2,5-2,8, затем металл продувают остальным количеством кислорода, подаваемым в смеси с нейтральным газом с монотонным изменением их соотношения от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно, и одновременно подают углеродсодержащий восстановитель с расходом 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала, подачу которого заканчивают за 2-3 мин до окончания продувки, ванадийсодержащий материал подают в виде технической пятиокиси ванадия с удельным расходом 2,6-3,0 кг/т стали во время выпуска металла в ковш по наполнению его на 1/5 объема, а марганецсодержащий материал, подаваемый совместно с алюминием в ковш, вводят в виде оксидного материала совместно со шлакообразующими до получения основности 2,5-2,8.1. Method for the production of low-alloy pipe steel, including supplying a metal charge and slag-forming materials to a converter, purging with oxygen, producing liquid metal, releasing metal into a ladle, deoxidizing and alloying in a ladle by feeding vanadium-containing and manganese-containing materials and aluminum to the ladle, characterized in that after purging oxygen in the amount of 70-75% of the total amount and the download of oxidizing slag in the Converter serves manganese oxide material in an amount that provides the content of manganese tsa in the metal before release, equal to 0.80-0.85 of the manganese content in the finished metal, together with slag-forming materials to obtain a basicity of 2.5-2.8, then the metal is blown with the rest of the oxygen supplied in a mixture with a neutral gas with a monotonous by changing their ratio from (0.9-0.95) :( 0.005-0.10) to (0.005-0.10) :( 0.9-0.95), respectively, and at the same time, a carbon-containing reducing agent is supplied at a flow rate of 0, 12-0.15 of the consumption of manganese-containing oxide material, the supply of which is completed 2-3 minutes before the end of the purge, vanadium-containing material they are fed in the form of technical vanadium pentoxide with a specific consumption of 2.6-3.0 kg / t of steel during the release of metal into the ladle by filling it in 1/5 of the volume, and the manganese-containing material supplied together with aluminum into the ladle is introduced in the form of oxide material together with slag-forming to obtain a basicity of 2.5-2.8. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что марганецсодержащий материал и алюминий подают в ковш в соотношении 1:(0,30-0,35).2. The method according to claim 1, characterized in that the manganese-containing material and aluminum are fed into the ladle in a ratio of 1: (0.30-0.35).
RU2002134770/02A 2002-12-24 2002-12-24 Method of making low-alloyed pipe steel RU2228367C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134770/02A RU2228367C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Method of making low-alloyed pipe steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134770/02A RU2228367C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Method of making low-alloyed pipe steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2228367C1 true RU2228367C1 (en) 2004-05-10
RU2002134770A RU2002134770A (en) 2004-09-27

Family

ID=32679377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002134770/02A RU2228367C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Method of making low-alloyed pipe steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2228367C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7959709B2 (en) 2007-11-14 2011-06-14 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Method of producing steel for steel pipe excellent in sour-resistance performance
RU2487171C1 (en) * 2012-03-11 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of low-alloyed pipe steel
RU2555304C1 (en) * 2014-04-28 2015-07-10 Публичное акционерное общество "Северский трубный завод", RU Method of pipe steel production
RU2574529C1 (en) * 2014-10-13 2016-02-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing of low alloyed pipe steel
CN117187482A (en) * 2023-08-28 2023-12-08 东北大学 A refining method for vanadium alloying of molten steel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB742455A (en) * 1952-12-24 1955-12-30 Commentry Fourchambault & Deca Process for dephosphorising steel and pig iron
US3964899A (en) * 1973-12-12 1976-06-22 Foseco International Limited Additives to improve slag formation in steelmaking furnaces
SU1252354A1 (en) * 1985-02-25 1986-08-23 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина Method of producing low-alloying tube steel
SU1285009A1 (en) * 1985-08-09 1987-01-23 Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср Method of producing carbon converter steel
RU2086665C1 (en) * 1995-06-19 1997-08-10 Акционерное общество "НОСТА" (Орско-Халиловский металлургический комбинат) Method of deoxidizing metal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB742455A (en) * 1952-12-24 1955-12-30 Commentry Fourchambault & Deca Process for dephosphorising steel and pig iron
US3964899A (en) * 1973-12-12 1976-06-22 Foseco International Limited Additives to improve slag formation in steelmaking furnaces
SU1252354A1 (en) * 1985-02-25 1986-08-23 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина Method of producing low-alloying tube steel
SU1285009A1 (en) * 1985-08-09 1987-01-23 Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср Method of producing carbon converter steel
RU2086665C1 (en) * 1995-06-19 1997-08-10 Акционерное общество "НОСТА" (Орско-Халиловский металлургический комбинат) Method of deoxidizing metal

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7959709B2 (en) 2007-11-14 2011-06-14 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Method of producing steel for steel pipe excellent in sour-resistance performance
RU2433189C2 (en) * 2007-11-14 2011-11-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Method for obtaining steel for steel pipes with excellent resistance in acid medium
US8262767B2 (en) 2007-11-14 2012-09-11 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Method of producing steel for steel pipe excellent in sour-resistance performance
RU2487171C1 (en) * 2012-03-11 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of low-alloyed pipe steel
RU2555304C1 (en) * 2014-04-28 2015-07-10 Публичное акционерное общество "Северский трубный завод", RU Method of pipe steel production
RU2574529C1 (en) * 2014-10-13 2016-02-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method of producing of low alloyed pipe steel
CN117187482A (en) * 2023-08-28 2023-12-08 东北大学 A refining method for vanadium alloying of molten steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112226566B (en) Production method for smelting low-phosphorus steel by vanadium-containing molten iron
RU2228367C1 (en) Method of making low-alloyed pipe steel
CA2559154C (en) Method for a direct steel alloying
RU2179586C1 (en) Method for making steel in oxygen converter
JPH0246647B2 (en)
RU2138563C1 (en) Method for treating steel in ladle
EP0159517B1 (en) Rapid decarburization steelmaking process
RU2148659C1 (en) Method of pipe steel production
RU2228368C1 (en) Method of production of steel
RU2177508C1 (en) Method of steel melting in converter
EP1230404B1 (en) Method and use of calcium nitrate for foaming of steel-making slags
RU2222608C1 (en) Method of making chromium-containing steel
RU2786105C1 (en) Method for steel smelting in a converter on liquid iron
RU2404261C1 (en) Method of combined application process of slag skull and steel making in converter
RU2291204C2 (en) Method of making rail steel
RU2212452C1 (en) Method of alloying steel by manganese
SU1252354A1 (en) Method of producing low-alloying tube steel
RU2164245C2 (en) Method of carbon steel making
RU2156812C1 (en) Method for making carbon steel
RU2228366C1 (en) Method of melting steel in converter
SU1148875A1 (en) Method of steel multing in converter
SU1002370A1 (en) Method for refining stainless steel
RU2212453C1 (en) Method of making low-carbon constructional steel
RU2148087C1 (en) Steel production process
SU986936A1 (en) Method for smelting medium-and high-carbon alloyed steels

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060406

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131225