[go: up one dir, main page]

RU2309181C1 - Способ выплавки ванадийсодержащей стали - Google Patents

Способ выплавки ванадийсодержащей стали Download PDF

Info

Publication number
RU2309181C1
RU2309181C1 RU2006103764/02A RU2006103764A RU2309181C1 RU 2309181 C1 RU2309181 C1 RU 2309181C1 RU 2006103764/02 A RU2006103764/02 A RU 2006103764/02A RU 2006103764 A RU2006103764 A RU 2006103764A RU 2309181 C1 RU2309181 C1 RU 2309181C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vanadium
containing materials
reducing agent
melting
steel
Prior art date
Application number
RU2006103764/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Григорьевич Дубина (UA)
Юрий Григорьевич Дубина
Галина Александровна Ткачук (UA)
Галина Александровна Ткачук
Наталь Григорьевна Романовска (UA)
Наталья Григорьевна Романовская
Александр Семенович Мушкин (UA)
Александр Семенович Мушкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Конкрет"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Конкрет" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Конкрет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2309181C1 publication Critical patent/RU2309181C1/ru

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки ванадийсодержащей стали. Способ включает расплавление металлошихты, рафинирование расплава и введение в него ванадийсодержащих материалов, восстановителя и криолита при следующем их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013). Восстановитель выбирают из ряда Al, Si, Mg, Ca. Обеспечивается повышение жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов и тем самым повышение восстановления ванадия, что обеспечивает повышение качества прямого легирования стали. 3 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу выплавки ванадийсодержащей стали путем ее прямого легирования в сталеплавильных агрегатах.
Известен способ выплавки ванадийсодержащей стали по патенту Российской Федерации №2133782 С1, МПК 6 С21С 5/52, опубл. 1999.07.27, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. По этому способу выплавка стали выполняется в дуговой электросталеплавильной печи, а присадку шлакосоздающей смеси осуществляют из ванадиевого конвертерного шлака. Ванадиевый конвертерный шлак, известь и плавиковый шпат присаживают в следующем соотношению 1:(0,3-1,0):(0,2-0,4). А после предварительного раскисления металла шлак в печи раскисляют смесью порошка кокса, дробленого ферросилиция и дроби алюминия при соотношении С:Si:Al=1:(2,0-2,2):(1,5-1,6).
Основным недостатком этого способа является недостаточное качество прямого легирования стали, что обусловлено:
- использованием для восстановления ванадийсодержаших материалов дроби алюминия, что повышает также и уровень самого алюминия в стали, а это приводит к снижению прочностных свойств стали, особенно при циклических нагрузках;
- недостаточно высокой скоростью плавления присаживаемых ванадийсодержащих материалов в виде порошкоподобной смеси, а это снижает уровень восстановления ванадия;
- недостаточно высокой жидкотекучестью присаживаемых ванадийсодержащих материалов при использовании для этого плавикового шпата, что также снижает уровень восстановления ванадия,
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ выплавки ванадийсодержащей стали по патенту РФ №2144089 С1, МПК 7 С21С 5/52, опубл. 2000.01.10, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. В качестве ванадийсодержащих материалов используют углеродистые офлюсованные материалы, которые формируют в брикеты вместе с оксидами марганца и магния, при этом отношение углерода к сумме оксидов ванадия, железа и марганца в брикетах поддерживают равным 0,2-0,5, а отношение суммы оксидов кальция и магния к оксиду кремния в брикетах составляет 1,6-3,5. В брикеты дополнительно вводят металл-восстановитель в виде ферросилиция в количестве 1-10 мас.%.
Преимуществом этого способа над аналогом является повышение качества прямого легирования стали за счет того, что для раскисления ванадийсодержащей смеси не используется дробь алюминия. Кроме того, по этому способу повышена скорость расплавления присаживаемых ванадийсодержащих материалов из-за формирования их в офлюсованные углеродистые брикеты.
Вместе с тем основным недостатком и данного способа является недостаточное качество прямого легирования стали из-за низкого уровня восстановления ванадия, что обусловлено недостаточно высокой жидкотекучестью известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов.
В основу изобретения положена задача по создании эффективного способа выплавки ванадийсодержащей стали путем ее прямого легирования при повышении жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов, что позволит повысить восстановление ванадия и тем самым повысить качество прямого легирования стали.
Поставленная задача решается тем, что в соответствии со способом выплавки ванадийсодержащей стали, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. В соответствии со способом в расплав дополнительно вводят криолит, при этом вводят ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит при следующем их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013). Кроме того, ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят сформированными в брикеты. А брикеты формируют в основном объемом 22 см3 и массой 70-100 граммов. Восстановитель выбирают из ряда Al, Si, Mg, Ca.
Дополнительное введение в расплав криолита (Na3AlF6), при соотношении ванадийсодержащих материалов, восстановителя и криолита 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013), позволяет за счет щелочных окислов криолита значительно снизить вязкость и соответственно повысить жидкотекучесть известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. А это тем самым способствует повышению эффективного восстановления ванадия и соответственно более полного усвоения ванадия расплавом, что также направлено на повышение качества прямого легирования стали.
Введение в расплав смеси ванадийсодержащих материалов, восстановителя и криолита, которые сформированы в виде брикетов, позволяет обеспечить повышение скорости их плавления в шесть - восемь раз, чем при использовании порошкоподобной смеси, что обеспечивается более рациональным использованием экзотермических реакций восстановления. Это также позволяет повысить уровень усвоения ванадия расплавом стали и тем самым способствует повышению качества прямого легирования стали.
Использование брикетов, которые сформированы в основном объемом 22 см3 и массой 70-100 грамм, позволяет также обеспечить повышение скорости их плавления и равномерное их поглощение расплавом.
Выбор восстановителя из ряда Al, Si, Mg, Ca позволяет обеспечить в основном одинаковую температуру плавления составляющих смеси брикетов, которая приблизительно составляет 700°С, что также направлено на повышение скорости плавления всех этих составляющих при их одновременном плавлении для более полного восстановления ванадия. Это также направлено на уменьшение количества тепла, которое необходимо для нормального протекания расплавления брикетов.
Изложенное выше подтверждает наличие причинно-следственных связей между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом.
Данная совокупность существенных признаков позволяет по сравнению с прототипом по способу выплавки ванадийсодержащей стали обеспечить повышение жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. А это повышает восстановление ванадия и соответственно направлено на повышение качества прямого легирования стали.
По мнению авторов, заявляемое техническое решение отвечает критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", потому что совокупность существенных признаков, которые характеризуют способ выплавки ванадийсодержащей стали, является новой и не выплывает явным образом из известного уровня техники.
Заявляемое изобретение поясняется нижеприведенным примером способа выплавки ванадийсодержащей стали, который осуществляется следующим образом.
Предпочтительный вариант конкретного примера выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали при прямом легировании заключается в том, что в соответствии с технологией выплавки стали загружают металлошихту в сталеплавильный агрегат, расплавляют ее, рафинируют расплав для коррекции его состава. Выполняют выведение шлака, который образуется на поверхности расплава. После чего в расплав, на его поверхность, вводят ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит в виде смеси, которая сформирована в брикеты, при следующем их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013). В качестве ванадийсодержащих материалов применяют конвертерный шлак, а в качестве восстановителя - кальций (Са). При этом составляющие этой экзотермической смеси подобраны приблизительно с одной температурой плавления, что обеспечивает повышенную скорость плавления исходных составляющих этой смеси при рациональном использовании тепла экзотермических реакций восстановления металлического ванадия из его окислов при его поглощении расплавом. Скорость плавления смеси, которая сформирована в виде брикетов, в шесть-восемь раз больше, чем порошкоподобной смеси, и равняется от одной до полторы минуты при температуре плавления приблизительно в 700°С. За счет введения криолита в качестве составляющей смеси осуществляется значительное снижение вязкости и соответствующее увеличение жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. При введении указанного выше количества в 0,008 криолита относительно ванадийсодержащих материалов окончательная концентрация окислов ванадия (V2О5) в шлаке достигает 4-5%, а при введении указанного выше количества в 0,013 криолита концентрация V2О5 в шлаке достигает 0,3-0,4%. Пределы количества восстановителя в 0,3-0,4 относительно ванадийсодержащих материалов выбраны экспериментальным путем для обеспечения более полного восстановления ванадия.
В качестве сталеплавильных агрегатов могут быть применены: индукционные и электродуговые сталеплавильные печи, мартеновская печь, кислородный конвертер или ковш для разлива стали и тому подобное.
В качестве ванадийсодержащих материалов могут быть применены: конверторный ванадиевый шлак или шлак, полученный в мартеновской печи, зола ТЭЦ, катализаторы, продукты их обогащения и тому подобное.
В качестве восстановителей могут быть применены: алюминий (Al), кремний (Si), магний (Mg), кальций (Са).
Для обеспечения повышения скорости расплавления брикетов их формируют небольшими по объему и массой. В основном брикеты имеют оптимальный объем 22 см3 и массу 70-100 грамм, что обеспечивает их как быстрое расплавление, так и более полное восстановление ванадия с равномерным поглощением его расплавом.
В другом варианте выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали после загрузки металлошихти, расплавления ее, рафинирования расплава осуществляют сливание расплава в ковш. При наполнении приблизительно одной пятой объема ковша в него параллельно с последующим его наполнением расплавом вводят брикеты с ванадийсодержащей материалом, восстановителем и криолитом.
Также в одном из вариантов этого способа ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят в расплав в виде порошкоподобной смеси.
Хотя здесь показаны и описаны варианты, которые признаны лучшими для осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной отрасли техники будет понятно, что можно осуществлять разнообразные изменения и модификации, и признаки можно заменять на эквивалентные, не выходя при этом за пределы объема притязаний настоящего изобретения.
Соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "промышленная применимость" подтверждается указанными примерами выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали.

Claims (4)

1. Способ выплавки ванадийсодержащей стали, включающий расплавление металлошихты, рафинирование расплава, введение в расплав ванадийсодержащих материалов и восстановителя, отличающийся тем, что дополнительно в расплав вводят криолит, при этом ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят при их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят сформированными в брикеты.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что брикеты формируют в основном объемом 22 см3 и массой 70-100 г.
4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что восстановитель выбирают из ряда Al, Si, Mg, Ca.
RU2006103764/02A 2005-11-14 2006-02-08 Способ выплавки ванадийсодержащей стали RU2309181C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200510767 2005-11-14
UAA200510767A UA78159C2 (en) 2005-11-14 2005-11-14 Method for smelting vanadium containing steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2309181C1 true RU2309181C1 (ru) 2007-10-27

Family

ID=37834397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006103764/02A RU2309181C1 (ru) 2005-11-14 2006-02-08 Способ выплавки ванадийсодержащей стали

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2309181C1 (ru)
UA (1) UA78159C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626110C1 (ru) * 2016-01-22 2017-07-21 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" Способ выплавки низколегированной ванадийсодержащей стали

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526613A (en) * 1984-03-12 1985-07-02 Union Carbide Corporation Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive
SU1252351A1 (ru) * 1984-01-02 1986-08-23 Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черных Металлов Способ выплавки стали
RU2102497C1 (ru) * 1996-05-16 1998-01-20 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Ко" Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи
RU2133782C1 (ru) * 1997-04-10 1999-07-27 Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2144089C1 (ru) * 1999-03-03 2000-01-10 Кошелев Игорь Станиславович Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1252351A1 (ru) * 1984-01-02 1986-08-23 Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черных Металлов Способ выплавки стали
US4526613A (en) * 1984-03-12 1985-07-02 Union Carbide Corporation Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive
RU2102497C1 (ru) * 1996-05-16 1998-01-20 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Ко" Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи
RU2133782C1 (ru) * 1997-04-10 1999-07-27 Акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2144089C1 (ru) * 1999-03-03 2000-01-10 Кошелев Игорь Станиславович Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626110C1 (ru) * 2016-01-22 2017-07-21 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" Способ выплавки низколегированной ванадийсодержащей стали

Also Published As

Publication number Publication date
UA78159C2 (en) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102965469B (zh) 利用钢中二次氧化物夹杂的冶炼控制方法
RU2254380C1 (ru) Способ получения рельсовой стали
RU2044061C1 (ru) Композиционная шихта для выплавки стали
RU2258083C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2258084C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2309181C1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащей стали
RU2312901C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
CN105506271B (zh) 一种氩氧精炼炉还原用铬矿复合球团及其生产方法和应用
RU2302471C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2633678C1 (ru) Способ получения лигатуры ванадий-марганец-кремний
RU2186856C1 (ru) Композиционная шихта для выплавки легированных сталей
RU2095425C1 (ru) Способ рафинирования стали
RU2312902C1 (ru) Способ рафинирования рельсовой стали в печи-ковше
RU2291204C2 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2294382C1 (ru) Шихта для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах
RU2384627C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи
RU2328534C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2144089C1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов
RU2347820C2 (ru) Способ выплавки стали
RU2291203C2 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащей стали
RU2404263C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи
RU2697129C2 (ru) Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали
RU2437941C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи с повышенным расходом жидкого чугуна
US2049091A (en) Manufacture of metallic alloys
RU2333257C1 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи

Legal Events

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

Effective date: 20120209