[go: up one dir, main page]

RU2230798C1 - Способ производства стали - Google Patents

Способ производства стали Download PDF

Info

Publication number
RU2230798C1
RU2230798C1 RU2003101567A RU2003101567A RU2230798C1 RU 2230798 C1 RU2230798 C1 RU 2230798C1 RU 2003101567 A RU2003101567 A RU 2003101567A RU 2003101567 A RU2003101567 A RU 2003101567A RU 2230798 C1 RU2230798 C1 RU 2230798C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
ladle
manganese
mass
metal
Prior art date
Application number
RU2003101567A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003101567A (ru
Inventor
В.М. Лопоносов (RU)
В.М. Лопоносов
В.Б. Жиленко (RU)
В.Б. Жиленко
Г.В. Аникин (RU)
Г.В. Аникин
В.И. Смирнов (RU)
В.И. Смирнов
А.Г. Зельцер (RU)
А.Г. Зельцер
С.Д. Зинченко (RU)
С.Д. Зинченко
А.И. Трайно (RU)
А.И. Трайно
Н.Б. Андрианова (RU)
Н.Б. Андрианова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2003101567A priority Critical patent/RU2230798C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2230798C1 publication Critical patent/RU2230798C1/ru
Publication of RU2003101567A publication Critical patent/RU2003101567A/ru

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)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке конвертерной, мартеновской стали в ковше. Технический результат – улучшение качества стали и экономия марганца. Способ включает выплавку стали, выпуск в ковш и корректировку химического состава подачей легирующих материалов, содержащих кремний, марганец, хром, и донную продувку металла в ковше инертным газом. В качестве легирующего материала используют стальной лом в кусках массой 2-15 кг, содержащий, масс.%: кремний 0,3-1,5; марганец 9,0-20,5; хром 0,2-1,0; железо и примеси – остальное, в количестве 1,5-4,0% от массы выплавленной стали. Подачу стального лома осуществляют тремя равными порциями по мере выпуска металла в ковш 1/3, 2/3 и всей выплавленной стали. Желательно, температуру выпуска стали в ковш поддерживать в пределах 1650-1670°С, а продувку металла в ковше вести с удельным расходом инертного газа 0,016-0,056 м3/ч·т. В качестве инертного газа возможно использование аргона. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к сталеплавильному производству, и может быть использовано в конвертерных и мартеновских цехах при внепечной обработке стали в ковше.
Известен способ производства стали с пониженной прокаливаемостью, включающий ее выплавку из марганцовистого передельного чугуна в мартеновской печи, выпуск в ковш с одновременным раскислением алюминием и корректировкой химического состава подачей легирующих сплавов (ферротитан, ферросилиций) по мере наполнения ковша от 1/3 до 2/3 его объема [1].
Недостаток известного способа состоит в том, что при выплавке стали из марганцовистого чугуна происходят потеря марганца и ухудшение качества стали.
Известен также способ производства стали, согласно которому выпущенную из мартеновской печи сталь обрабатывают на установке печь-ковш донной продувкой аргоном с одновременной корректировкой химического состава стали добавками алюминия, ферромарганца, ферросилиция и других ферросплавов. Корректировку осуществляют кусковыми ферросплавами фракции от 5 до 30 мм, а расход аргона при продувке составляет до 15 м3/ч [2].
Недостатки известного способа состоят в том, что в процессе подачи кусковых ферросплавов в ковш с одновременной донной продувкой аргоном происходит вынос ферросплавов в верхнюю часть ковша. Это приводит к перерасходу ферросплавов и ухудшению качества стали.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства стали, включающий ее выплавку в кислородном конвертере, выпуск в сталеразливочный ковш, корректировку химического состава подачей легирующих сплавов (мелкокусковых ферросплавов), содержащих кремний, марганец и хром, и донную продувку ковша аргоном с расходом 0,1-3,0 м3/т [3] - прототип.
Недостатки известного способа состоят в том, что раздельная подача в расплав стали мелкокусковых высококонцентрированных ферросплавов с одновременной донной продувкой аргоном сопровождается выносом их в верхнюю часть ковша, что приводит к повышению расхода ферросплавов, ухудшению гомогенности состава и качества стали.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества стали и экономии марганца.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства стали, включающем ее выплавку в сталеплавильном агрегате, выпуск в сталеразливочный ковш, корректировку химического состава подачей легирующих материалов, содержащих кремний, марганец, хром, и донную продувку металла в ковше инертным газом, согласно изобретению в качестве легирующего материала используют стальной лом в кусках массой 2-15 кг, содержащий, мас.%:
Кремний 0,3-1,5
Марганец 9,0-20,5
Хром 0,2-1,0
Железо и примеси Остальное
в количестве 1,5-4,0% от массы выплавленной стали, при этом подачу стального лома осуществляют тремя равными порциями по мере выпуска в ковш 1/3, 2/3 и всей выплавленной стали.
Возможен также вариант выполнения способа производства стали, согласно которому температуру выпуска стали в ковш поддерживают в пределах 1650-1670°С, а продувку ковша ведут с удельным расходом инертного газа 0,016-0,056 м3/ч·т.
Сущность изобретения состоит в следующем. Подача в ковш стального лома в количестве 1,5-4,0% от массы выплавленной стали позволяет провести одновременное раскисление и легирование стали кремнием, марганцем и хромом. Благодаря подаче стального лома фракцией 2-15 кг равномерно, в три стадии, по мере выпуска расплава с температурой 1650-1670°С в ковш и оптимальной концентрации в ней легирующих элементов улучшается равномерность состава расплава в ковше. Процесс растворения стального лома указанного химического состава осуществляется по экзотермической реакции с выделением избыточного тепла, что компенсирует потерю тепла на нагрев кусков до их расплавления. Последующая донная продувка ковша аргоном с удельным расходом 0,016-0,056 м3/ч·т обеспечивает гомогенизацию расплава в ковше по составу, причем легирующие элементы не выносятся газом в верхнюю часть ковша. Помимо этого, хром, являясь упрочняющим элементом, обеспечивает получение равнопрочной стали при пониженном содержании в ней марганца. Все это позволяет уменьшить расход марганца на раскисление и легирование стали, улучшить ее качество.
Экспериментально установлено, что при массе кусков менее 2 кг или их количестве менее 1,5% от массы стали, продувка инертным газом приводит к вытеснению их в верхнюю часть ковша и неравномерности химического состава по его объему. Увеличение массы кусков более 15 кг или их количества более 4% от массы стали замедляет процесс их усвоения расплавом, что приводит к необходимости его подогрева и дополнительным энергозатратам.
При содержании кремния менее 0,3%, марганца менее 10% и хрома менее 0,2% ухудшаются раскисленность стали и ее механические свойства, расплав в ковше теряет температуру при добавлении стальных кусков. Увеличение содержания кремния более 1,5%, марганца более 20% и хрома более 1,0% приводит к перерасходу легирующих элементов, ухудшению гомогенности состава стали в ковше. Это, в свою очередь, потребует более интенсивной и длительной продувки инертным газом, приведет к потере температуры расплава.
Подача стального лома в сталеразливочный ковш за два этапа ухудшает равномерность состава расплава в ковше. При увеличении количества этапов до 4 расход марганца не уменьшается, а происходит лишь увеличение трудоемкости процесса, что нецелесообразно.
При температуре выпуска стали в ковш ниже 1650°С затрудняются процессы внепечной обработки, требуется ее дополнительный подогрев после раскисления и легирования. Повышение температуры более 1670°С требует интенсивного охлаждения расплава в ковше по условиям ее разливки, вследствие чего нецелесообразно.
Продувка с удельным расходом инертного газа менее 0,016 м3/ч·т не позволяет качественно рафинировать и раскислить расплав в ковше. Увеличение удельного расхода инертного газа более 0,056 м3/ч·т приводит к переохлаждению расплава и требует его дополнительного подогрева.
Пример реализации способа
Выплавку стали марки 35 для последующей сортовой прокатки в шестигранник проводят в двухванной мартеновской печи. Жидкий передельный чугун подают из доменного цеха. Стальная часть шихты состоит из вторичных черных металлов и оборотного лома. В качестве флюса используют известняк в количестве 25 т на плавку.
Выплавленную сталь доводят в печи и при температуре Тв=1660°С начинают выпускать в сталеразливочный ковш емкостью М=270 т. После выпуска первых 90 т, что соответствует 1/3 от всей М массы выплавленной стали, в сталеразливочный ковш заваливают 2,43 т стального лома в кусках массой q=8,5 кг следующего химического состава, мас.%:
Кремний 0,9
Марганец 15,0
Хром 0,6
Железо и примеси Остальное
Затем в ковш выпускают из мартеновской печи еще 90 т стали, доводя ее массу в ковше до 2/3 от всей выплавленной стали, и вновь заваливают 2,43 т того же стального лома. После этого в ковш выпускают оставшиеся 90 т выплавленной стали и вновь заваливают 2,43 т стального лома фракцией q=8,5 кг.
Общее количество стального лома в кусках, равномерно загруженного в сталеразливочный ковш, составляет 2,43 т × 3=7,29 т, что соответствует Q=2,7% от общей массы выплавленной стали.
В дальнейшем сталеразливочный ковш устанавливают на стенд и осуществляют донную продувку стали аргоном с удельным расходом А=0,036 м3/ч·т.
После завершения продувки аргоном готовую сталь марки 35 разливают в слитки и используют для производства сортового проката (шестигранника).
В табл.1 дан химический состав стального лома, используемого для раскисления и легирования расплава в сталеразливочном ковше. В табл.2 приведены варианты реализации способа и показатели их эффективности.
Из табл.1 и 2 следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигаются экономия марганца и улучшение качества стали, о чем свидетельствует максимальный выход годного сортового проката. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) и реализации способа-прототипа (с использованием только ферромарганца) имеют место снижение экономии марганца в кг на тонну стали и ухудшение качества сортового проката.
Figure 00000001
Figure 00000002
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при вводе в сталеразливочный ковш кусков массой 2-15 кг из стального лома предложенного состава в количестве 1,5-4,0% от массы расплава за три этапа по мере выпуска расплава из печи в ковш обеспечиваются наиболее полное усвоение марганца, одновременное раскисление расплава и его легирование хромом. За счет этого достигается экономия марганца и улучшается качество стали.
Дополнительно повысить степень использования марганца и качество стали позволяет продувка металла в ковше инертным газом с удельным его расходом 0,016-0,056 м3/ч·т при температуре расплава 1650-1670°С.
В качестве базового объекта при расчете экономической эффективности предложенного способа принята технология производства стали в ОАО “Северсталь”. Дополнительная прибыль за счет снижения затрат на ферромарганец составит 4,7 руб на тонну стали.
Источники информации
1. Патент Российской Федерации №2164536, МПК С 21 С 5/04, 7/06, 2001 г.
2. Внепечная обработка стали с нагревом ее на установке “печь-ковш”. Технологическая инструкция ТИ 105-СТ.М-10-99. ОАО “Северсталь”, г. Череповец, 1999 г., с.4-9.
3. В.Г.Воскобойников и др. Общая металлургия. М., Металлургия, 1998 г., с.282-285, 612-613 - прототип.

Claims (3)

1. Способ производства стали, включающий ее выплавку в сталеплавильном агрегате, выпуск в сталеразливочный ковш, корректировку химического состава подачей легирующих материалов, содержащих кремний, марганец, хром, и донную продувку металла в ковше инертным газом, отличающийся тем, что в качестве легирующего материала используют стальной лом в кусках массой 2-15 кг, содержащий, мас.%:
Кремний 0,3-1,5
Марганец 9,0-20,5
Хром 0,2-1,0
Железо и примеси Остальное
в количестве 1,5-4,0% от массы выплавленной стали, при этом подачу стального лома осуществляют тремя равными порциями по мере выпуска металла в сталеразливочный ковш 1/3, 2/3 и всей выплавленной стали.
2. Способ производства стали по п.1, отличающийся тем, что температуру выпуска стали в ковш поддерживают в пределах 1650-1670°С, а продувку металла в ковше ведут с удельным расходом инертного газа 0,016-0,056 м3/ч·т.
3. Способ производства стали по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон.
RU2003101567A 2003-01-20 2003-01-20 Способ производства стали RU2230798C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101567A RU2230798C1 (ru) 2003-01-20 2003-01-20 Способ производства стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101567A RU2230798C1 (ru) 2003-01-20 2003-01-20 Способ производства стали

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2230798C1 true RU2230798C1 (ru) 2004-06-20
RU2003101567A RU2003101567A (ru) 2004-07-20

Family

ID=32846699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101567A RU2230798C1 (ru) 2003-01-20 2003-01-20 Способ производства стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230798C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2362811C1 (ru) * 2007-10-23 2009-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Способ внепечной обработки стали

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU969750A1 (ru) * 1981-01-05 1982-10-30 Коммунарский горно-металлургический институт Способ производства стали
US4564390A (en) * 1984-12-21 1986-01-14 Olin Corporation Decarburizing a metal or metal alloy melt
SU1678852A1 (ru) * 1989-10-31 1991-09-23 Днепропетровский Металлургический Институт Способ легировани стали
RU2048536C1 (ru) * 1992-09-23 1995-11-20 Днепровский металлургический комбинат им.Ф.Э.Дзержинского Способ легирования стали в ковше
RU2055910C1 (ru) * 1993-03-15 1996-03-10 Гурьевский металлургический завод им.М.К.Курако Брикет для раскисления и легирования стали и способ его приготовления
RU2164536C1 (ru) * 2000-04-21 2001-03-27 ОАО "Чусовской металлургический завод" Способ производства в мартеновской печи конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU969750A1 (ru) * 1981-01-05 1982-10-30 Коммунарский горно-металлургический институт Способ производства стали
US4564390A (en) * 1984-12-21 1986-01-14 Olin Corporation Decarburizing a metal or metal alloy melt
SU1678852A1 (ru) * 1989-10-31 1991-09-23 Днепропетровский Металлургический Институт Способ легировани стали
RU2048536C1 (ru) * 1992-09-23 1995-11-20 Днепровский металлургический комбинат им.Ф.Э.Дзержинского Способ легирования стали в ковше
RU2055910C1 (ru) * 1993-03-15 1996-03-10 Гурьевский металлургический завод им.М.К.Курако Брикет для раскисления и легирования стали и способ его приготовления
RU2164536C1 (ru) * 2000-04-21 2001-03-27 ОАО "Чусовской металлургический завод" Способ производства в мартеновской печи конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОСКОБОЙНИКОВ В.Г. и др. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998, с.282-285, 612 и 613. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2362811C1 (ru) * 2007-10-23 2009-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Способ внепечной обработки стали

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8297340B2 (en) Method of producing ductile iron
JP7507895B2 (ja) 極地用鋼の超高リン溶銑低コスト製錬方法
CN101736123B (zh) 一种硼收得率高的含硼合金的冶炼方法
RU2230798C1 (ru) Способ производства стали
RU2140458C1 (ru) Способ передела ванадиевого чугуна
RU2542157C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2145356C1 (ru) Способ конвертерной плавки с использованием металлизованных материалов
SU1044641A1 (ru) Способ легировани стали марганцем
RU2392333C1 (ru) Способ производства низкоуглеродистой стали
RU2363736C2 (ru) Способ и шихта для производства конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью
CN105779820B (zh) 低杂质含量钛铁的生产方法
RU2094481C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2534715C2 (ru) Способ и шихта для производства углеродистой конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью в дуговой сталеплавильной печи
SU1705390A1 (ru) Лигатура дл стали
SU865924A1 (ru) Способ получени высококачественной конструкционной стали
RU2084543C1 (ru) Способ обработки в ковше металла, выпускаемого из сталеплавильного агрегата
RU2312900C2 (ru) Способ производства конвертерной стали
RU2241045C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2688015C1 (ru) Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения
RU2064522C1 (ru) Сталь
RU2023123623A (ru) Недорогой способ плавления стали, используемой в полярных регионах, с применением расплавленного чугуна со сверхвысоким содержанием фосфора
RU2608010C1 (ru) Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи
RU2275431C2 (ru) Способ раскисления стали алюминием
RU1786103C (ru) Способ производства титансодержащей стали
RU2055907C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи скрап-процессом

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110121