RU2337974C2 - Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage - Google Patents
Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337974C2 RU2337974C2 RU2006132546/02A RU2006132546A RU2337974C2 RU 2337974 C2 RU2337974 C2 RU 2337974C2 RU 2006132546/02 A RU2006132546/02 A RU 2006132546/02A RU 2006132546 A RU2006132546 A RU 2006132546A RU 2337974 C2 RU2337974 C2 RU 2337974C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- silicon
- cored wire
- filler
- steel
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 64
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 37
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 24
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 15
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 7
- 229910004706 CaSi2 Inorganic materials 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 229910004709 CaSi Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- LZQDIZCKAUXWKS-UHFFFAOYSA-N calcium iron(2+) oxygen(2-) silicon(4+) Chemical class [O-2].[Ca+2].[Fe+2].[Si+4].[O-2].[O-2].[O-2] LZQDIZCKAUXWKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910005329 FeSi 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 1
- 230000002226 simultaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве, в частности, для раскисления, десульфурации и модифицирования при внепечной обработке расплава.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in steelmaking, in particular, for deoxidation, desulfurization and modification during out-of-furnace treatment of the melt.
Известен модификатор для внепечной обработки стали, содержащий, мас.%: магний 10-15, барий 8-10, кальций 12-15, алюминий - остальное, причем модификатор выполнен в виде плотных гранул фракцией 1,0-1,5 мм (см. п. РФ №2228384, по кл. С21С 35/00, заявл. 24.12.2002, опубл. 10.05.2004, «Модификатор для стали»).A known modifier for out-of-furnace steel processing, containing, wt.%: Magnesium 10-15, barium 8-10, calcium 12-15, aluminum - the rest, and the modifier is made in the form of dense granules with a fraction of 1.0-1.5 mm (cm item of the Russian Federation No. 2228384, according to class C21C 35/00, declared 24.12.2002, published 10.05.2004, “Modifier for steel”).
К недостаткам этого состава относится его слабое модифицирующее и десульфурирующее воздействие на расплав, обусловленное одновременным воздействием на металл как алюминия, так и других высокоактивных элементов - кальция, бария и магния. В результате последние расходуются преимущественно на раскисление и недостаточно участвуют в десульфурации и модифицировании расплавов. Поэтому на практике ввод в сталь таких высокоактивных элементов, как кальций, барий, магний, осуществляют после предварительного глубокого раскисления алюминием, кремнием и марганцем. В этом случае высокоактивные элементы расходуются преимущественно на модифицирование и десульфурацию расплава, что приводит к улучшению качества стальных изделий за счет снижения содержания неметаллических включений, повышения уровня прочностных и, особенно, пластических характеристик.The disadvantages of this composition include its weak modifying and desulfurizing effect on the melt, due to the simultaneous effect on the metal of both aluminum and other highly active elements - calcium, barium and magnesium. As a result, the latter are spent mainly on deoxidation and are not sufficiently involved in desulfurization and modification of melts. Therefore, in practice, the introduction into the steel of such highly active elements as calcium, barium, magnesium, is carried out after preliminary deep deoxidation with aluminum, silicon and manganese. In this case, highly active elements are spent mainly on the modification and desulfurization of the melt, which leads to an improvement in the quality of steel products by reducing the content of non-metallic inclusions, increasing the level of strength and, especially, plastic characteristics.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является состав, который служит наполнителем порошковой проволоки, содержащий кальций и кремний. В наполнителе количество кальция составляет 36-56 мас.%, отношение между кальцием и кремнием находится в пределах (0,6-1,3):1, а соотношение между содержанием кальция в наполнителе и содержанием самого наполнителя в проволоке составляет величину 0,7-1,2. При этом кальций в наполнителе находится в виде сплава с кремнием или частично в металлической фазе (в количестве 10-50%), а соотношение между наполнителем и стальной оболочкой установлено следующим, мас.%: 45-61 и 39-55 соответственно (см. п. РФ №2234541, по кл. С21С 7/00, заявл. 23.05.2003, опубл. 20.08.2004, «Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов»).The closest in technical essence, the achieved result and selected as a prototype is a composition that serves as a filler of flux-cored wire containing calcium and silicon. The amount of calcium in the filler is 36-56 wt.%, The ratio between calcium and silicon is in the range (0.6-1.3): 1, and the ratio between the calcium content in the filler and the content of the filler in the wire is 0.7 -1.2. In this case, the calcium in the filler is in the form of an alloy with silicon or partially in the metal phase (in the amount of 10-50%), and the ratio between the filler and the steel shell is established as follows, wt.%: 45-61 and 39-55, respectively (see p. of the Russian Federation No. 2234541, according to class C21C 7/00, declared May 23, 2003, published August 20, 2004, “Wire for out-of-furnace processing of metallurgical melts”).
Недостатком указанного материала является невозможность использования его в виде брикетов или гранул для модифицирования стали. При введении такого материала в виде, например, брикетов кальций взаимодействует с расплавом в виде паров, имеющих высокое давление. Это обусловлено тем, что кальций в материале присутствует в двух фазах - в металлической и в сплаве CaSi2, имеющих низкие температуры плавления (850°С и 980°С соответственно) и высокую упругость паров кальция. Вследствие этого происходит большой угар, низкое усвоение и повышенный расход кальция при обработке стали.The disadvantage of this material is the inability to use it in the form of briquettes or granules for the modification of steel. With the introduction of such material in the form of, for example, briquettes, calcium interacts with the melt in the form of vapors having high pressure. This is due to the fact that calcium in the material is present in two phases - in the metal and in the CaSi 2 alloy, which have low melting points (850 ° С and 980 ° С, respectively) and high vapor pressure of calcium. As a result of this there is a big waste, low absorption and increased consumption of calcium in the processing of steel.
При разработке состава материала для внепечной обработки расплава ставилась задача по повышению усвоения кальция и снижению его расхода при производстве стали.When developing the composition of the material for out-of-furnace treatment of the melt, the task was to increase the absorption of calcium and reduce its consumption in steel production.
Техническим результатом, получаемым при реализации изобретения, касающегося состава материала для внепечной обработки расплава, является снижение парциального давления паров кальция при температурах обработки расплава.The technical result obtained by implementing the invention regarding the composition of the material for out-of-furnace melt processing is to reduce the partial pressure of calcium vapor at melt processing temperatures.
Для состава материала для внепечной обработки расплава указанная задача решается за счет того, что известный материал для внепечной обработки расплава стали, содержащий кремний, а также кальций в виде сплава с кремнием или в виде смеси кальция в металлической фазе и сплава с кремнием, согласно изобретению содержит кремний в виде ферросилиция или в виде смеси ферросилиция и металлического кремния, при следующем соотношении элементов, мас.%:For the composition of the material for out-of-furnace treatment of the melt, this problem is solved due to the fact that the known material for out-of-furnace treatment of the melt of steel, containing silicon, as well as calcium in the form of an alloy with silicon or in the form of a mixture of calcium in the metal phase and an alloy with silicon, according to the invention contains silicon in the form of ferrosilicon or in the form of a mixture of ferrosilicon and metallic silicon, in the following ratio of elements, wt.%:
Кальций 20-56Calcium 20-56
Кремний 40-60Silicon 40-60
Железо 1-25.Iron 1-25.
В качестве аналога для порошковой проволоки для внепечной обработки расплава выбрано то же техническое решение, что и для материала для внепечной обработки расплава. Ему присущи те же недостатки, которые указаны выше.As an analogue for cored wire for out-of-furnace melt processing, the same technical solution was chosen as for the material for out-of-furnace melt processing. It has the same disadvantages that are indicated above.
В качестве прототипа для порошковой проволоки для внепечной обработки расплава также выбран тот же прототип, что и для материала для внепечной обработки расплава. Наряду с уже указанными для этого прототипа недостатками можно отметить также и следующее. Введение в расплав указанного материала в виде порошковой проволоки создает условия для перераспределения кальция из металлической фазы и фазы CaSi2 в новые фазы - CaSi и Ca2Si, имеющих меньшую упругость паров кальция. Однако такое перераспределение происходит недостаточно быстро по сравнению с растворением металлической оболочки проволоки. Поэтому значительная часть кальция взаимодействует с расплавом в виде паров, имеющих высокое давление, со снижением усвоения и увеличением расхода кальция на обработку стали. Кроме того, в прототипе не оговорен размер частиц наполнителя проволоки, а это важно как для кинетики растворения кальцийсодержащих фаз и эффективности воздействия кальция на расплав, так и для механически прочной порошковой проволоки.As the prototype for cored wire for out-of-furnace melt processing, the same prototype was also selected as for the material for out-of-furnace melt processing. Along with the disadvantages already indicated for this prototype, the following can also be noted. The introduction of the specified material in the form of a flux-cored wire into the melt creates conditions for the redistribution of calcium from the metal phase and the CaSi 2 phase to new phases — CaSi and Ca 2 Si, which have a lower vapor density of calcium. However, such a redistribution is not fast enough compared with the dissolution of the metal sheath of the wire. Therefore, a significant part of the calcium interacts with the melt in the form of vapors having a high pressure, with a decrease in absorption and an increase in the consumption of calcium for steel processing. In addition, the prototype does not stipulate the particle size of the filler wire, and this is important both for the kinetics of dissolution of calcium-containing phases and the effectiveness of the effect of calcium on the melt, and for mechanically strong flux-cored wire.
При разработке порошковой проволоки для внепечной обработки расплава ставилась задача по повышению усвоения кальция и снижению его расхода при производстве стали.When developing a flux-cored wire for out-of-furnace treatment of the melt, the task was to increase the absorption of calcium and reduce its consumption in steel production.
Техническим результатом, получаемым при реализации изобретения, касающегося порошковой проволоки для внепечной обработки расплава, также является снижение парциального давления паров кальция при температурах обработки расплава.The technical result obtained during the implementation of the invention relating to cored wire for out-of-furnace melt processing is also to reduce the partial pressure of calcium vapor at melt processing temperatures.
Для порошковой проволоки для внепечной обработки расплава указанная задача решается за счет того, что известная порошковая проволока для внепечной обработки расплава стали, состоящая из стальной оболочки и порошкового наполнителя, содержащего кремний, а также кальций в виде сплава с кремнием или в виде смеси кальция в металлической фазе и сплава с кремнием, согласно изобретению содержит кремний в наполнителе в виде ферросилиция или в виде смеси ферросилиция и металлического кремния, при следующем соотношении элементов, мас.%:For a flux-cored wire for out-of-furnace treatment of the melt, this problem is solved due to the fact that the known cored-wire for out-of-furnace treatment of the molten steel, consisting of a steel sheath and a powder filler containing silicon, as well as calcium in the form of an alloy with silicon or in the form of a mixture of calcium in metal phase and alloy with silicon, according to the invention contains silicon in the filler in the form of ferrosilicon or in the form of a mixture of ferrosilicon and metallic silicon, in the following ratio of elements, wt.%:
Кальций 20-56Calcium 20-56
Кремний 40-60Silicon 40-60
Железо 1-25,Iron 1-25,
причем количество наполнителя в порошковой проволоке составляет 45-65 мас.%, а размер частиц порошковой проволоки не превышает 3 мм.moreover, the amount of filler in the cored wire is 45-65 wt.%, and the particle size of the cored wire does not exceed 3 mm
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемые материал и порошковая проволока неизвестны и не следуют явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствуют критериям новизна и изобретательский уровень.Studies conducted on the sources of patent and scientific and technical information have shown that the claimed material and cored wire are unknown and do not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meet the criteria of novelty and inventive step.
Заявляемые материал и порошковая проволока могут быть изготовлены на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использованы при производстве стальных изделий, т.е. являются промышленно применимыми.The inventive material and cored wire can be made at any enterprise specializing in this industry, because this requires well-known materials and standard equipment, and is widely used in the manufacture of steel products, i.e. are industrially applicable.
Эффективность использования кальция для раскисления, десульфурации и модифицирования стали при прочих равных условиях (марочный состав, температура обработки и т.д.) существенно зависит от упругости его паров, контактирующих с расплавом. Поскольку металлический кальций имеет низкие температуры плавления (850°С) и кипения (1487°С), при обработке расплавов в температурном диапазоне 1550-1600°С упругость паров кальция составляет 0,15-0,2 МПа. При таком давлении пары кальция, не успевая взаимодействовать с расплавом, удаляются из металла со значительным пироэффектом и даже выбросами расплава из ковша. Снижение упругости паров достигается при обработке металла кальцийсодержащими сплавами - как правило, с кремнием, которые имеют существенно более высокие температуры плавления. Для CaSi температура плавления составляет 1315°С, а для Ca2Si - 1305°С, что улучшает усвоение кальция при обработке расплавов.The effectiveness of using calcium for deoxidation, desulfurization, and steel modification, all other things being equal (grade composition, processing temperature, etc.), substantially depends on the elasticity of its vapor in contact with the melt. Since metallic calcium has low melting points (850 ° C) and boiling points (1487 ° C), when processing melts in the temperature range 1550-1600 ° C, the vapor pressure of calcium is 0.15-0.2 MPa. At this pressure, calcium vapors, not having time to interact with the melt, are removed from the metal with a significant pyroelectric effect and even emissions of the melt from the ladle. A reduction in vapor pressure is achieved by treating the metal with calcium-containing alloys, typically with silicon, which have substantially higher melting points. For CaSi, the melting temperature is 1315 ° С, and for Ca 2 Si - 1305 ° С, which improves the absorption of calcium during processing of melts.
На практике выплавить сплавы на основе «кальций - кремний», содержащие более 35% кальция, затруднительно, и их получают смешением фазы CaSi2 с металлическим кальцием. Образование сплавов CaSi и Ca2Si должно произойти при нагреве этой смеси до момента ее контакта с расплавленным металлом, а в случае применения этой смеси в качестве наполнителя порошковой проволоки - до растворения стальной оболочки, т.е. за 4-5 секунд от момента погружения проволоки в расплав. Однако за это время не все количество наполнителя успевает прореагировать между собой с образованием фаз Ca2Si и CaSi. В результате к моменту растворения металлической оболочки порошковой проволоки в наполнителе остается значительное количество металлического кальция, что, в силу вышеупомянутых причин, приводит к его пониженному усвоению и увеличению расхода этого материала.In practice, it is difficult to melt calcium-silicon alloys containing more than 35% calcium, and they are obtained by mixing the CaSi 2 phase with calcium metal. The formation of CaSi and Ca 2 Si alloys should occur when this mixture is heated until it contacts the molten metal, and if this mixture is used as a filler of a flux-cored wire, before the steel shell dissolves, i.e. 4-5 seconds from the moment the wire is immersed in the melt. However, during this time, not all of the filler has time to react with each other with the formation of phases Ca 2 Si and CaSi. As a result, by the time of dissolution of the metal shell of the cored wire, a significant amount of calcium metal remains in the filler, which, for the above reasons, leads to its reduced absorption and increased consumption of this material.
Заметно интенсивнее металлический кальций растворяется в других кремнистых фазах - в ферросилиции, либо металлическом кремнии. Добавки этих фаз к чистому металлическому кальцию и растворение в них кальция при нагреве приводит к снижению парциального давления кальция в системе при температурах обработки расплава и, следовательно, к увеличению усвоения кальция. Экспериментально установлено, что наиболее высокое усвоение кальция при обработке расплава получается при следующем содержании элементов в материале, мас.%: кальций 20-56, кремний 40-60, железо 1-25.The metallic calcium is noticeably more intensively dissolved in other silicon phases - in ferrosilicon, or metallic silicon. The addition of these phases to pure metallic calcium and the dissolution of calcium in them upon heating leads to a decrease in the partial pressure of calcium in the system at melt processing temperatures and, consequently, to an increase in calcium absorption. It was experimentally established that the highest absorption of calcium during melt processing is obtained with the following content of elements in the material, wt.%: Calcium 20-56, silicon 40-60, iron 1-25.
Данный материал может использоваться для введения в расплав стали как в виде гранул или брикетов, так и как наполнитель порошковой проволоки при следующем соотношении между ее составляющими, мас.%: наполнитель проволоки 45-65; стальная оболочка 35-55. Размер частиц материала наполнителя для получения высокого усвоения кальция, формирования порошковой проволоки с плотным заполнением, имеющим высокие механические свойства, не должен превышать 3 мм.This material can be used for introducing steel into the melt both in the form of granules or briquettes, and as a filler of cored wire in the following ratio between its components, wt.%: Wire filler 45-65; steel sheath 35-55. The particle size of the filler material to obtain high absorption of calcium, the formation of a flux-cored wire with a dense filling having high mechanical properties, should not exceed 3 mm
Заявленный материал использовали для внепечной обработки в промышленных условиях стали марки Ст 20, имеющей состав, мас.%: 0,13 С, 0,41 Mn, 0,14 Si, 0,029 S, 0,014 P, 0,11 Cr, 0,09 Ni, 0,16 Cu, 0,02 Al.The claimed material was used for out-of-furnace processing in industrial conditions of steel grade 20, having the composition, wt.%: 0.13 C, 0.41 Mn, 0.14 Si, 0.029 S, 0.014 P, 0.11 Cr, 0.09 Ni, 0.16 Cu, 0.02 Al.
На одном из металлургических комбинатов было проведено опробывание заявляемых материала и порошковой проволоки.At one of the metallurgical plants was tested of the claimed material and cored wire.
Материал с различным содержанием кальция, кремния и железа получали путем смешения в различных пропорциях следующих фаз: металлических кремния и кальция, CaSi2 и FeSi2 (см. табл. 1). Наполнитель порошковой проволоки по прототипу получали смешением CaSi2 и металлического Са при доле последнего 10%.A material with different contents of calcium, silicon and iron was obtained by mixing in different proportions the following phases: metallic silicon and calcium, CaSi 2 and FeSi 2 (see table. 1). A filler of a cored wire according to the prototype was obtained by mixing CaSi 2 and metallic Ca with a fraction of the latter of 10%.
После этого данные смеси дробили до получения фракций: 0-3 мм или 0-4,5 мм и закатывали в стальную ленту толщиной 0,4 мм, получая порошковую проволоку диаметром 14 мм. Заполнение порошковой проволоки, т.е. содержание наполнителя в проволоке, изменяли в пределах 30-70 мас.%, при этом стальная оболочка составляла 70-30 мас.% соответственно.After that, these mixtures were crushed to obtain fractions: 0-3 mm or 0-4.5 mm and rolled into a steel strip 0.4 mm thick, obtaining a flux-cored wire with a diameter of 14 mm. Cored wire filling, i.e. the filler content in the wire was varied in the range of 30-70 wt.%, while the steel sheath was 70-30 wt.%, respectively.
Материал для внепечной обработки расплава получали путем изготовления на прессе из приготовленной смеси брикетов размером 50×50×60 мм.Material for out-of-furnace treatment of the melt was obtained by manufacturing on a press from a prepared mixture of briquettes of size 50 × 50 × 60 mm.
Каждый ковш стали обрабатывали брикетами или порошковой проволокой, имеющими определенный химический состав, а также, в случае проволоки, размер фракций и соотношение «наполнитель - стальная оболочка». Брикеты подавали на дно ковша перед заливкой расплава в количестве 1,5 кг на тонну стали, а порошковую проволоку вводили трайб-аппаратом из расчета 1 кг на тонну стали. После обработки расплава различными брикетами и порошковыми проволоками сталь разливали на сортовой МНЛЗ до квадрата 100×100 мм и далее прокатывали на круг 10 мм, в котором оценивали загрязненность металла неметаллическими включениями (НВ), долю глобулярных НВ и относительное удлинение.Each steel ladle was treated with briquettes or cored wire having a certain chemical composition, as well as, in the case of wire, the size of the fractions and the ratio of filler to steel sheath. The briquettes were fed to the bottom of the bucket before pouring the melt in the amount of 1.5 kg per ton of steel, and the flux-cored wire was introduced with a tribamer at the rate of 1 kg per ton of steel. After treating the melt with various briquettes and flux-cored wires, steel was cast on a continuous casting machine to a square of 100 × 100 mm and then rolled into a 10 mm circle, in which metal contamination with nonmetallic inclusions (HB), the proportion of globular HB and elongation were estimated.
В табл.1 представлены результаты оценки загрязненности стали по оксидам и сульфидам, доли модифицированных глобулярных включений и относительного удлинения металла при использовании порошковой проволоки с коэффициентом наполнения 60% (40% - стальная оболочка), фракционным составом 0-3 мм, отличающейся химсоставом наполнителя. Из приведенных данных видно, что:Table 1 presents the results of assessing the steel contamination by oxides and sulfides, the fraction of modified globular inclusions and the relative elongation of the metal when using flux-cored wire with a fill factor of 60% (40% is a steel sheath), a fractional composition of 0-3 mm, differing in the chemical composition of the filler. From the above data it is seen that:
1. Применение наполнителя порошковой проволоки, имеющего химсостав согласно прототипу (вар. 1), приводит к повышенной загрязненности металла по оксидным (более 1,1 балла), сульфидным (более 1 балла) включениям, малой (не более 60%) доле глобулярных частиц и низким (не более 32%) значениям относительного удлинения.1. The use of a flux-cored wire filler having the chemical composition according to the prototype (version 1) leads to increased metal contamination by oxide (more than 1.1 points), sulfide (more than 1 point) inclusions, small (not more than 60%) fraction of globular particles and low (not more than 32%) elongation.
2. Применение наполнителя порошковой проволоки с заявленным химсоставом (вар. 3-6) сопровождается снижением загрязненности стали по оксидам (0,9-1,05 балла), сульфидам (0,5-0,6 балла), заметным увеличением доли глобулей (77-80%) и повышением относительного удлинения (38-40%).2. The use of a flux-cored wire filler with the stated chemical composition (var. 3-6) is accompanied by a decrease in steel contamination by oxides (0.9-1.05 points), sulfides (0.5-0.6 points), a noticeable increase in the share of globules ( 77-80%) and an increase in relative elongation (38-40%).
3. Применение наполнителя порошковой проволоки с химсоставом, отличным от заявляемого (вар. 2 и 7), приводит к повышению загрязненности оксидными и сульфидными включениями, снижению доли глобулярных частиц и падению относительного удлинения.3. The use of a flux-cored wire filler with a chemical composition different from the claimed one (var. 2 and 7) leads to an increase in contamination with oxide and sulfide inclusions, a decrease in the fraction of globular particles, and a decrease in elongation.
В табл.2 приведены результаты оценки загрязненности стали НВ, доли глобулярных частиц и относительного удлинения в готовом металле, полученном при фракционном составе наполнителя порошковой проволоки 0-3 мм и 0-4,5 мм, а также различном соотношении между наполнителем и стальной оболочкой. Из представленных результатов видно, что:Table 2 shows the results of assessing the contamination of HB steel, the fraction of globular particles and elongation in the finished metal obtained with the fractional composition of the flux cored wire filler 0-3 mm and 0-4.5 mm, as well as a different ratio between the filler and the steel shell. From the presented results it is seen that:
1. Низкая загрязненность стали по НВ (не более 1,05 балла по оксидным и не более 0,6 балла по сульфидным), высокая доля глобулярных частиц (76-80%) и увеличенные значения относительного удлинения (37-40%) в готовом металле имеют место лишь при использовании заявляемого состава материала в качестве наполнителя, соотношения между наполнителем порошковой проволоки и стальной оболочкой 45-65% и 55-35%, а также фракционном составе наполнителя 0-3 мм (вар. 9, 11, 13, 19, 21, 23).1. Low steel contamination for HB (not more than 1.05 points for oxide and not more than 0.6 points for sulfide), a high proportion of globular particles (76-80%) and increased relative elongation (37-40%) in the finished product metal occur only when using the claimed composition of the material as a filler, the ratio between the filler of the cored wire and the steel sheath 45-65% and 55-35%, as well as the fractional composition of the filler 0-3 mm (var. 9, 11, 13, 19 , 21, 23).
2. Применение порошковой проволоки с наполнителем, имеющим химсостав, отличный от заявляемого, при том же коэффициенте заполнения и фракционном составе (вар. 3, 5, 29, 31) приводит к высокой загрязненности металла, малой доле глобулярных включений и низкому относительному удлинению.2. The use of flux-cored wire with a filler having a chemical composition different from the claimed one, with the same fill factor and fractional composition (var. 3, 5, 29, 31) leads to a high contamination of the metal, a small proportion of globular inclusions and low elongation.
3. Применение порошковой проволоки, имеющей отличные от заявляемого соотношения между ее составляющими, приводит, вследствие переполнения, либо к раскрытию замка и обрывам (вар. 1, 2, 7, 8, 17, 18, 27, 28), либо нецелесообразно экономически из-за необходимости введения слишком большого количества порошковой проволоки (вар. 15, 16, 25, 26).3. The use of flux-cored wire having different ratios between its components, due to overflow, leads either to the opening of the lock and the cliffs (var. 1, 2, 7, 8, 17, 18, 27, 28), or it is not economically feasible from -for the need to introduce too much flux-cored wire (var. 15, 16, 25, 26).
4. Применение фракции 0-4,5 мм для наполнения порошковой проволоки во всех случаях сопровождается более низким усвоением кальция, что выражается в увеличении количества оксидных и сульфидных НВ, уменьшении доли глобулярных включений и снижении относительного удлинения (вар. 4, 6, 10, 12, 14, 16, 20, 22, 24, 26, 30, 32).4. The use of a fraction of 0-4.5 mm for filling a flux-cored wire is in all cases accompanied by lower absorption of calcium, which is expressed in an increase in the number of oxide and sulfide HBs, a decrease in the proportion of globular inclusions and a decrease in elongation (var. 4, 6, 10, 12, 14, 16, 20, 22, 24, 26, 30, 32).
Таким образом, из представленных в таблицах 1 и 2 данных видно, что низкая загрязненность стали НВ, высокие значения глобулярности частиц и относительного удлинения имеют место лишь в металле, который в расплаве обработали порошковой проволокой с наполнителем, имеющим заявленный химсостав, фракционный состав частиц наполнителей 0-3 мм и соотношение между составляющими частей порошковой проволоки, мас.%: наполнитель 45-65, стальная оболочка 35-55.Thus, from the data presented in tables 1 and 2 it is seen that low contamination of HB steel, high values of particle globularity and elongation occur only in the metal, which was melt treated with cored wire with a filler having the stated chemical composition, the fractional composition of filler particles 0 -3 mm and the ratio between the constituent parts of the cored wire, wt.%: Filler 45-65, steel sheath 35-55.
В таблице 3 приведены данные о влиянии химического состава материала для внепечной обработки расплава на загрязненность НВ, долю глобулярных частиц и относительное удлинение металла. Из представленных результатов видно, что:Table 3 shows data on the effect of the chemical composition of the material for out-of-furnace melt processing on the contamination of HB, the proportion of globular particles and the relative elongation of the metal. From the presented results it is seen that:
1. Применение материала, имеющего химический состав согласно прототипу (вар.1), приводит к высокой загрязненности металла по оксидам (более 2 баллов), сульфидам (2 балла), а также низкой (не более 51%) доли глобулярных включений и относительному удлинению (менее 30%).1. The use of a material having a chemical composition according to the prototype (var. 1) leads to high metal contamination by oxides (more than 2 points), sulfides (2 points), as well as a low (not more than 51%) proportion of globular inclusions and elongation (less than 30%).
2. Применение материала с заявляемым химическим составом (вар. 3-6) приводит к снижению содержания оксидов (1,0-1,2 балла), сульфидов (0,7-0,8 балла), увеличению доли глобулей (63-68%) и повышению доли относительного удлинения (32-34%).2. The use of material with the claimed chemical composition (var. 3-6) leads to a decrease in the content of oxides (1.0-1.2 points), sulfides (0.7-0.8 points), an increase in the proportion of globules (63-68 %) and an increase in the proportion of elongation (32-34%).
3. Применение материала с химсоставом, отличным от заявляемого (вар.2 и 7), сопровождается повышением содержания оксидных (2,0-2,1 балла) и сульфидных (1,8-2,0 балла) включений, снижением доли глобулярных частиц (50-51%) и уменьшением относительного удлинения (26-27%).3. The use of material with a chemical composition different from the claimed (var. 2 and 7) is accompanied by an increase in the content of oxide (2.0-2.1 points) and sulfide (1.8-2.0 points) inclusions, a decrease in the proportion of globular particles (50-51%) and a decrease in elongation (26-27%).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132546/02A RU2337974C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132546/02A RU2337974C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006132546A RU2006132546A (en) | 2008-03-20 |
| RU2337974C2 true RU2337974C2 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=39279427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006132546/02A RU2337974C2 (en) | 2006-09-11 | 2006-09-11 | Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2337974C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101875994A (en) * | 2010-03-31 | 2010-11-03 | 湖北猴王焊材有限公司 | Novel weathering resistant steel microalloying compound core-spun yarn |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1585278A (en) * | 1977-05-24 | 1981-02-25 | Metal Research Corp | Method for refining molten iron and steels |
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| RU2234541C1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-08-20 | ОАО "Завод "Универсальное оборудование" | Wire for beyond-surface processing of metallurgical melts |
-
2006
- 2006-09-11 RU RU2006132546/02A patent/RU2337974C2/en not_active IP Right Cessation
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 |
| GB1585278A (en) * | 1977-05-24 | 1981-02-25 | Metal Research Corp | Method for refining molten iron and steels |
| RU2234541C1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-08-20 | ОАО "Завод "Универсальное оборудование" | Wire for beyond-surface processing of metallurgical melts |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101875994A (en) * | 2010-03-31 | 2010-11-03 | 湖北猴王焊材有限公司 | Novel weathering resistant steel microalloying compound core-spun yarn |
| CN101875994B (en) * | 2010-03-31 | 2013-12-18 | 湖北猴王焊材有限公司 | Weathering resistant steel microalloying compound core-spun yarn |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006132546A (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2375462C2 (en) | Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts | |
| FI63258B (en) | VID FRAMSTAELLNING AV SEGJAERN ANVAENDBART BEHANDLINGSMEDEL | |
| RU2337974C2 (en) | Material for out-furnace treatment of steel melt and fluxed cored wire with its usage | |
| JPH10237528A (en) | Agent and method for spheroidizing of nodular graphite cast iron | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| US1975084A (en) | Composition of matter and process of treating molten metals | |
| DE2032845B2 (en) | Process for the sulfur and oxygen purification of molten steel | |
| US4097269A (en) | Process of desulfurizing liquid melts | |
| JPH03502361A (en) | Manufacturing method of general-purpose steel | |
| US1562655A (en) | Process and composition of matter for deoxidizing metals and alloys | |
| RU2102498C1 (en) | Method of ladle treatment of high-carbon steel | |
| US4396425A (en) | Addition agent for adding vanadium to iron base alloys | |
| CA2074276C (en) | Agent for the treatment of cast iron melts | |
| RU2434966C2 (en) | Alloy for steel de-oxidation, refining, modifying and micro-alloying (versions) | |
| US2079901A (en) | Metallurgical addition agent and process | |
| RU2456349C1 (en) | Procedure for out-of-furnace treatment of iron-carbon melt | |
| RU2396359C2 (en) | Powder wire for out-of-furnace treatment of melts on iron base (versions) | |
| RU2318878C1 (en) | Composition material for out-of-furnace treatment of steel melt (variants) | |
| RU2637194C1 (en) | Method of ladle treatment of alloyed steels | |
| US4483710A (en) | Addition agent for adding vanadium to iron base alloys | |
| RU2360025C1 (en) | Ligature for manufacturing of moulding made of cast iron | |
| JPS5922765B2 (en) | Manufacturing method for low-oxygen, low-sulfur steel that controls sulfide formation | |
| RU2369642C1 (en) | Wire for out-of-furnace treatment of melt (versions) | |
| RU2337972C2 (en) | Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron | |
| RU2318026C2 (en) | Wire for the out-of-furnace treatment of the metallurgical melts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080912 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100627 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150912 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170705 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180912 |