RU2306346C2 - Powder wire for microalloying of steel by vanadium - Google Patents
Powder wire for microalloying of steel by vanadium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2306346C2 RU2306346C2 RU2005126655/02A RU2005126655A RU2306346C2 RU 2306346 C2 RU2306346 C2 RU 2306346C2 RU 2005126655/02 A RU2005126655/02 A RU 2005126655/02A RU 2005126655 A RU2005126655 A RU 2005126655A RU 2306346 C2 RU2306346 C2 RU 2306346C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- steel
- microalloying
- aluminum
- wire
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- -1 iron-vanadium-aluminum Chemical compound 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- PTXMVOUNAHFTFC-UHFFFAOYSA-N alumane;vanadium Chemical compound [AlH3].[V] PTXMVOUNAHFTFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Известна порошковая проволока, наполнитель которой содержит оксиды ванадия, алюминий, силикокальций и другие материалы [1]. Проволоку использовали для внепечного микролегирования ванадием стали марки Grade 55. Степень извлечения ванадия из пентаоксида при легировании колебалась от 50 до 70% и в среднем составила ≈56%. Это значительно меньше, чем сквозное извлечение ванадия из пентаоксида при производстве феррованадия и последующем легировании им металла, которое составляет 77-80% [2]. Кроме того, при использовании указанной проволоки в металл дополнительно вносятся алюминий и кремний, что не всегда желательно.Known flux-cored wire, the filler of which contains oxides of vanadium, aluminum, silicocalcium and other materials [1]. The wire was used for out-of-furnace microalloying with vanadium of Grade 55 steel. The degree of extraction of vanadium from pentoxide during alloying ranged from 50 to 70% and averaged ≈56%. This is significantly less than the through extraction of vanadium from pentoxide in the production of ferrovanadium and its subsequent alloying of the metal, which is 77-80% [2]. In addition, when using this wire, aluminum and silicon are additionally introduced into the metal, which is not always desirable.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой порошковой проволоке для микролегирования является порошковая проволока с наполнением ванадий-алюминиевой лигатурой ВНАЛ, содержащей ≈72,9% ванадия и ≈26,5% алюминия [3]. Степень усвоения ванадия при ее использовании составляет ≈98%. Порошковая проволока с лигатурой ВНАЛ может использоваться как для корректировки, так и для получения заданного содержания ванадия с высокой степенью точности. Недостатком такой проволоки является невысокая линейная масса наполнителя (320 г/м), вследствие чего для плавки массой 145 т на каждые 0,01% ванадия необходимо ввести в металл 65 м проволоки. При этом в металл дополнительно вводится избыточный алюминий, что может сказаться на механических свойствах стали, а также привести к затягиванию сталеразливочного стакана. Проволока не может быть использована для микролегирования ванадием некоторых сталей ответственного назначения, например сталей для железнодорожных рельсов, так как применение алюминия при раскислении и легировании этих сталей не допускается.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed cored wire for microalloying is cored wire filled with vanadium-aluminum alloy VNAL containing ≈72.9% vanadium and ≈26.5% aluminum [3]. The degree of assimilation of vanadium during its use is ≈98%. The flux cored wire with the VNAL ligature can be used both for adjustment and for obtaining a given vanadium content with a high degree of accuracy. The disadvantage of such a wire is the low linear mass of the filler (320 g / m), as a result of which for melting weighing 145 tons for every 0.01% vanadium it is necessary to introduce 65 m of wire into the metal. In this case, excess aluminum is additionally introduced into the metal, which can affect the mechanical properties of the steel, as well as lead to the tightening of the steel pouring cup. The wire cannot be used for vanadium microalloying of some steels of critical use, for example, steels for railway rails, since the use of aluminum during deoxidation and alloying of these steels is not allowed.
Поставлена задача разработать порошковую проволоку для микролегирования стали ванадием, отличающуюся минимальным количеством примесей, в частности алюминия, и повышенной линейной массой наполнителя. Проволока должна быть пригодна для микролегирования всего сортамента ванадийсодержащих сталей.The task is to develop a flux-cored wire for microalloying vanadium steel, characterized by a minimum amount of impurities, in particular aluminum, and an increased linear mass of the filler. The wire should be suitable for microalloying the entire range of vanadium-containing steels.
Поставленная задача достигается тем, что в известной порошковой проволоке для микролегирования стали ванадием, которая состоит из стальной оболочки и наполнителя из порошкообразного сплава системы железо-ванадий-алюминий, содержание алюминия в наполнителе не превышает 2,5%, а коэффициент заполнения проволоки наполнителем Кз составляетThe problem is achieved in that in the known flux-cored wire for microalloying vanadium steel, which consists of a steel sheath and a filler of a powder alloy of the iron-vanadium-aluminum system, the aluminum content in the filler does not exceed 2.5%, and the fill factor of the wire with the filler K s makes up
где qн -линейная масса наполнителя, г/м;where q n is the linear mass of the filler, g / m;
qоб - линейная масса оболочки, г/м.q r is the linear mass of the shell, g / m
Сущность заявляемого решения, а именно порошковой проволоки для микролегирования стали ванадием, заключается в том, что она состоит из стальной оболочки и наполнителя из порошкообразного сплава системы железо-ванадий-алюминий. Оптимальное содержание ванадия в наполнителе составляет 50-85%, а содержание алюминия не превышает 2,5%. Присутствие алюминия в сплаве объясняется технологией его получения, а ограничение его содержания в составе объясняется необходимостью использования заявляемой порошковой проволоки для микролегирования всего сортамента ванадийсодержащих сталей.The essence of the proposed solution, namely, a flux-cored wire for microalloying vanadium steel, consists in the fact that it consists of a steel shell and a filler of a powdery alloy of the iron-vanadium-aluminum system. The optimal content of vanadium in the filler is 50-85%, and the aluminum content does not exceed 2.5%. The presence of aluminum in the alloy is explained by the technology of its production, and the restriction of its content in the composition is explained by the need to use the inventive flux-cored wire for microalloying the entire range of vanadium-containing steels.
В этом случае линейная масса оболочки qоб составляет в среднем ≈180 г/м, а линейная масса наполнителя qн=540-600 г/м, т.е. коэффициент заполнения проволоки Кз=0,75-0,77.In this case, the linear mass of the shell q averages ≈180 g / m, and a linear mass of filler q n = 540-600 g / m, i.e., the fill factor of the wire K s = 0.75-0.77.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что использование заявляемой порошковой проволоки для микролегирования стали ванадием имеет ряд преимуществ. Например, при том же содержании ванадия в сплаве-наполнителе, что в проволоке-прототипе - 72,9%, линейная масса наполнителя в заявляемой порошковой проволоке составит 560 г/м против 320 г/м у прототипа, что приведет к значительному сокращению расхода проволоки. Высокое содержание алюминия в наполнителе проволоки-прототипа - 26,5% ограничивает возможность ее применения для микролегирования некоторых сталей, в частности рельсовой. Например, согласно ГОСТ 51685-2000 «Рельсы железнодорожные» [4], в сталях марок К78ХСФ и Э78ХСФ при содержании ванадия 0,05-0,15% содержание алюминия не должно превышать 0,005%, что невозможно получить при использовании проволоки-прототипа. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».A comparative analysis of the proposed technical solution and the prototype shows that the use of the inventive cored wire for microalloying vanadium steel has several advantages. For example, with the same vanadium content in the filler alloy that is 72.9% in the prototype wire, the linear mass of the filler in the inventive flux-cored wire will be 560 g / m versus 320 g / m for the prototype, which will lead to a significant reduction in wire consumption . The high aluminum content in the filler of the prototype wire - 26.5% limits the possibility of its use for microalloying some steels, in particular rail. For example, according to GOST 51685-2000 "Railroad rails" [4], in steels of grades K78XSF and E78XCF with a vanadium content of 0.05-0.15%, the aluminum content should not exceed 0.005%, which cannot be obtained using a prototype wire. Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, приведенных в предлагаемом решении, по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features given in the proposed solution for their functional purpose. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".
Для проверки возможности реализации заявляемого решения провели 3 плавки рельсовой стали К78ХСФ в кислородном конвертере емкостью 160 т на Нижнетагильском металлургическом комбинате. Сталь марки К78ХСФ выбрана для проведения опытных плавок в связи с тем, что в ее составе содержится максимальное при микролегировании количество ванадия - 0,15%, при этом содержание алюминия в стали не должно превышать 0,005%.To test the feasibility of implementing the proposed solution, 3 K78XSF rail steel melts were carried out in an oxygen converter with a capacity of 160 tons at the Nizhny Tagil Metallurgical Plant. K78HSF steel was chosen for experimental melting due to the fact that its composition contains the maximum amount of vanadium during microalloying - 0.15%, while the aluminum content in the steel should not exceed 0.005%.
На опытных плавках после продувки металл выпускали в ковш при содержании углерода ≈0,6%. Во время выпуска в ковш присаживали необходимые для получения заданной марки стали ферросплавы: ферромарганец, силикохром и ферросилиций, а также графит для дополнительного науглероживания. Микролегирование ванадием путем ввода порошковой проволоки, а также коррекцию химического состава проводили при обработке полученного металла на установке ковш-печь. Металл разливали на МНЛЗ. Некоторые технологические параметры микролегирования стали ванадием на опытных плавках приведены в таблице.After purging in pilot melts, the metal was released into the ladle at a carbon content of ≈0.6%. At the time of release, ferroalloys necessary for obtaining a given steel grade were planted in the bucket: ferromanganese, silicochrome and ferrosilicon, as well as graphite for additional carbonization. Microalloying with vanadium by introducing a flux-cored wire, as well as correcting the chemical composition was carried out when processing the obtained metal in a ladle-furnace installation. Metal was poured on a continuous casting machine. Some technological parameters of microalloying vanadium steel in experimental melts are shown in the table.
Данные таблицы показывают, что при использовании заявляемой порошковой проволоки для микролегирования стали ванадием значительно сокращается ее расход, обеспечивается ввод в металл заданного количества ванадия, а количество введенного при этом алюминия не превышает значений, допускаемых в сталях, не раскисляемых алюминием - 0,005%.The data in the table show that when using the inventive flux-cored wire for microalloying steel with vanadium, its consumption is significantly reduced, a given amount of vanadium is introduced into the metal, and the amount of aluminum introduced in this case does not exceed the values allowed in steels not deoxidized with aluminum - 0.005%.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Пат. РФ №2103381, 6 С21С 7/064. Способ производства низколегированной стали с ванадием. RU, БИ №3, 27.01.98.1. Pat. RF №2103381, 6 С21С 7/064. Method for the production of low alloy steel with vanadium. RU, BI No. 3, 01/27/98.
2. С.М.Чумаков, С.Д.Зинченко, А.Б.Лятин, Г.П.Урюпин, М.В.Филатов. Совершенствование техники и технологии внепечной обработки конвертерной стали. Сталь, 1997, №10, с.22-25.2. S.M. Chumakov, S. D. Zinchenko, A. B. Lyatin, G. P. Uryupin, M. V. Filatov. Improving the equipment and technology of out-of-furnace processing of converter steel. Steel, 1997, No. 10, p.22-25.
3. Д.А.Дюдкин, В.В.Кисиленко, В.П.Онищук, Д.А.Сочнев, В.В.Климанчук, М.Н.Якин, А.Г.Ковалев. Технология легирования стали ванадием из порошковой проволоки. Черная металлургия, Черметинформация, 2002, №2, с.40-42.3. D.A. Dyudkin, V.V. Kisilenko, V.P. Onishchuk, D.A. Sochnev, V.V. Klimanchuk, M.N. Yakin, A.G. Kovalev. The technology of alloying steel with vanadium from cored wire. Ferrous metallurgy, Chermetinformation, 2002, No. 2, pp. 40-42.
4. ГОСТ Р 51685-2000.4. GOST R 51685-2000.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126655/02A RU2306346C2 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Powder wire for microalloying of steel by vanadium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126655/02A RU2306346C2 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Powder wire for microalloying of steel by vanadium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005126655A RU2005126655A (en) | 2007-03-27 |
| RU2306346C2 true RU2306346C2 (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=37998731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126655/02A RU2306346C2 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Powder wire for microalloying of steel by vanadium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2306346C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2380430C2 (en) * | 2008-01-09 | 2010-01-27 | Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ" | Wire for out-furnace microalloying of steel melt (versions) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4361442A (en) * | 1981-03-31 | 1982-11-30 | Union Carbide Corporation | Vanadium addition agent for iron-base alloys |
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| RU2061762C1 (en) * | 1993-02-18 | 1996-06-10 | Институт новой металлургической технологии | Method of treating steel in ladle |
-
2005
- 2005-08-23 RU RU2005126655/02A patent/RU2306346C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| US4361442A (en) * | 1981-03-31 | 1982-11-30 | Union Carbide Corporation | Vanadium addition agent for iron-base alloys |
| RU2061762C1 (en) * | 1993-02-18 | 1996-06-10 | Институт новой металлургической технологии | Method of treating steel in ladle |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАРУЗО В. и др. Новое применение проволоки с сердечником в непрерывной разливке. Инжекционная металлургия. 83. Труды конференции. пер. с англ. - М.: Металлургия, 1986, с.190-202. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2380430C2 (en) * | 2008-01-09 | 2010-01-27 | Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ" | Wire for out-furnace microalloying of steel melt (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005126655A (en) | 2007-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018034189A (en) | Method for preventing clogging of continuous casting nozzle of sulfur-added steel | |
| RU2306346C2 (en) | Powder wire for microalloying of steel by vanadium | |
| JP6311400B2 (en) | Carbon steel slab and method for producing carbon steel slab | |
| RU2375462C2 (en) | Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts | |
| RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
| RU2394918C2 (en) | Procedure for melting and degassing rail steel | |
| RU2563400C1 (en) | Method of steel microalloying by boron | |
| RU2382086C1 (en) | Manufacturing method of boron steel | |
| RU2385948C2 (en) | Method of receiving of stainless austenitic steel | |
| JP2616928B2 (en) | Iron-rare earth metal master alloy and method for producing the same | |
| JP3726562B2 (en) | Melting method of steel with excellent resistance to hydrogen-induced cracking | |
| JP2000256730A (en) | Method for adding nitrogen into molten steel | |
| RU2063463C1 (en) | Steel | |
| RU2355781C2 (en) | Flux cored electrode with filler silicocalcium with rare-earth metals for out-furnace steel treatment | |
| US3356493A (en) | Alloys for nitriding steel and method of nitriding steel | |
| RU2140995C1 (en) | Method of deoxidation, modification and microalloying of steel with vanadium-containing materials | |
| RU1788031C (en) | Plated powdered modifier | |
| JP2004344891A (en) | Ca ADDING METHOD IN CONTINUOUS CASTING OF BILLET | |
| RU2776573C1 (en) | Modifier for iron-carbon melts and method for its manufacture | |
| RU2558790C1 (en) | Low alloy structural steel | |
| SU590357A1 (en) | Alloy for steel alloying and deoxidation | |
| RU2318900C2 (en) | Complex modifier for steel | |
| RU2120477C1 (en) | Method of deoxidization, modification, and vanadium-alloying of steel | |
| RU2131931C1 (en) | Method of microalloying carbon steel | |
| SU908899A1 (en) | Deoxidizing and alloying alloy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20091216 |