RU2455367C2 - Method to produce automobile-body steel - Google Patents
Method to produce automobile-body steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455367C2 RU2455367C2 RU2010141623/02A RU2010141623A RU2455367C2 RU 2455367 C2 RU2455367 C2 RU 2455367C2 RU 2010141623/02 A RU2010141623/02 A RU 2010141623/02A RU 2010141623 A RU2010141623 A RU 2010141623A RU 2455367 C2 RU2455367 C2 RU 2455367C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- furnace
- metal
- bath
- pig iron
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 6
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам получения автокузовной стали в дуговых сталеплавильных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for producing autobody steel in electric arc furnaces.
Известен способ получения стали в дуговой электропечи, включающий завалку в печь металлолома, подачу чугуна, расплавление металлошихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию стали путем присадок порций железной руды или агломерата в смеси с известью, скачивание шлака через порог рабочего окна, раскисление стали и шлака в печи, выпуск стали в ковш под печным шлаком, присадку в ковш десульфурирующей смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и порошка алюминия, отличающийся тем, что в состав завалки вводят агломерат или железную руду в количестве 30-60 кг/т стали, после проплавления металлошихты при расходе электроэнергии 220-320 кВт ч/т металлолома в печь заливают чугун при температуре не ниже 1200°С со скоростью заливки 6-12 т/мин, проводят окисление газообразным кислородом с расходом 1500-3000 нм /ч, соотношение присаживаемой железной руды или агломерата в смеси с известью поддерживают соответственно (1-2):(2,5-3,5) при расходе 70-110 кг/т стали, после чего спускают шлак через порог рабочего окна, а соотношение извести, плавикового шпата и порошка алюминия в вводимой в ковш десульфурирующей смеси поддерживается соответственно (1,1-1,5):(0,3-0,5):(0,05-0,1) при расходе смеси 14-18 кг/т стали [патент РФ №2197535, кл. С21С 5/52, 7/06].A known method of producing steel in an electric arc furnace, including filling a scrap metal furnace, supplying cast iron, melting a metal charge, oxidizing carbon with gaseous oxygen, dephosphating steel by adding portions of iron ore or sinter in a mixture with lime, downloading slag through a threshold of the working window, deoxidizing steel and slag in the furnace, the release of steel into the ladle under the furnace slag, an additive in the ladle of a desulfurizing mixture consisting of lime, fluorspar and aluminum powder, characterized in that sinter is introduced into the filling or iron ore in an amount of 30-60 kg / t of steel, after melting a metal charge at an electric power consumption of 220-320 kW h / t of scrap metal, cast iron is poured into the furnace at a temperature of at least 1200 ° C with a casting speed of 6-12 t / min, oxidation is carried out gaseous oxygen with a flow rate of 1500-3000 nm / h, the ratio of the adherent iron ore or sinter in a mixture with lime is supported respectively (1-2) :( 2.5-3.5) at a flow rate of 70-110 kg / t of steel, after which slag is lowered through the threshold of the working window, and the ratio of lime, fluorspar and aluminum powder to w desulfurizing mixture is supported, respectively (1.1-1.5) :( 0.3-0.5) :( 0.05-0.1) with a flow rate of the mixture 14-18 kg / t of steel [RF patent No. 2197535, class C21C 5/52, 7/06].
Известный способ не обеспечивает выполнение технического результата в части получения требуемого содержания углерода, хрома, никеля, меди и азота в металле.The known method does not provide a technical result in terms of obtaining the required content of carbon, chromium, nickel, copper and nitrogen in the metal.
Известен выбранный в качестве прототипа способ получения автокузовной стали, включающий выплавку стали и ее внепечную обработку [патент РФ №2395616, кл. С2 С22С 38/15].Known selected as a prototype is a method of producing a car body, including steelmaking and its after-furnace treatment [RF patent No. 2395616, cl. C2 C22C 38/15].
Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются:Significant disadvantages of this method of steelmaking are:
- невозможность получения требуемых содержаний углерода, хрома, никеля, меди и азота в стали при выплавке в дуговой сталеплавильной печи.- the inability to obtain the required contents of carbon, chromium, nickel, copper and nitrogen in steel during smelting in an arc steel furnace.
- существенная вероятность выбросов металла и шлака из печи при увеличении количества жидкого чугуна.- a significant probability of emissions of metal and slag from the furnace with an increase in the amount of molten iron.
Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в обеспечении требуемого содержания углерода, хрома, никеля, меди и азота в готовой стали для дальнейшего производства тонколистового холоднокатаного проката для автомобильного листа.The technical task of the invention is to provide the required content of carbon, chromium, nickel, copper and nitrogen in the finished steel for the further production of cold rolled sheets for automobile sheets.
Для этого в предлагаемом способе получения автокузовной стали, включающем выплавку стали и ее внепечную обработку, в отличие от ближайшего аналога выплавку стали осуществляют в дуговой сталеплавильной печи, в которую подают металлическую шихту, содержащую 30…35% жидкого передельного чугуна, 5…10% твердого чушкового чугуна и 60…65% обрези листового проката стали автокузовных марок цехов холодной прокатки, расплавляют ее, во время окислительного периода производят вдувание углеродсодержащего материала с расходом 60…100 кг/мин, продувку ванны кислородом проводят до получения остаточного содержания углерода не более 0,03%, по окончании проводят перемешивание ванны аргоном через донные пробки продолжительностью не менее 5 мин с интенсивностью не менее 60 л/мин, осуществляют выпуск плавки с оставлением шлака и части металла в печи с присадкой в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих.To this end, in the proposed method for producing autobody steel, which includes steelmaking and its after-furnace treatment, unlike the closest analogue, steelmaking is carried out in an arc steelmaking furnace, into which a metal charge containing 30 ... 35% molten pig iron, 5 ... 10% solid is fed pig iron and 60 ... 65% of the sheet metal edge of the steel of the autobody brands of cold rolling shops, it is melted, during the oxidation period, carbon-containing material is blown at a flow rate of 60 ... 100 kg / min, the bath is purged oxygen is carried out until a residual carbon content of not more than 0.03% is obtained, at the end the bath is mixed with argon through bottom plugs lasting at least 5 minutes with an intensity of at least 60 l / min, the smelting is released to leave slag and part of the metal in the furnace with an additive into the bucket during the production of solid slag-forming mixtures, deoxidants and alloys.
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем. Количество жидкого чугуна (30…35% от массы металлошихты) и твердого чушкового чугуна (5…10% от массы металлошихты) выбрано исходя из необходимости выплавки стали с низким содержанием хрома, никеля, меди и азота.The claimed limits are selected experimentally. The amount of molten iron (30 ... 35% by weight of the metal charge) and solid pig iron (5 ... 10% by weight of the metal charge) is selected based on the need to melt steel with a low content of chromium, nickel, copper and nitrogen.
Использование жидкого передельного чугуна в количестве более 35% и твердого чушкового чугуна в количестве более 10% от массы металлошихты приводит к увеличению длительности плавки, связанному с необходимостью окисления дополнительного количества поступающего из шихты углерода и дополнительного времени на скачивание шлака. При использовании жидкого чугуна менее 30% и твердого чушкового чугуна менее 10% от массы металлошихты не решается основная задача данного способа - получения требуемого химического состава стали. В качестве металлического лома обязательно необходимо использовать прокатную обрезь стали автокузовных марок цехов холодной прокатки.The use of liquid pig iron in an amount of more than 35% and solid pig iron in an amount of more than 10% of the mass of the metal charge leads to an increase in the duration of smelting, associated with the need to oxidize an additional amount of carbon coming from the charge and additional time for downloading slag. When using liquid cast iron of less than 30% and solid pig iron of less than 10% of the mass of the metal charge, the main task of this method is not solved - to obtain the required chemical composition of steel. As scrap metal, it is imperative to use rolled edging of steel of auto-body grades of cold-rolling shops.
При использовании другого вида металлического лома или при увеличении его доли в металлической шихте более 65% не решается техническая задача изобретения. При уменьшении доли металлического лома менее 55% происходит снижение веса плавки, что приведет к дополнительным материальным затратам.When using another type of scrap metal or increasing its share in a metal charge of more than 65%, the technical problem of the invention is not solved. With a decrease in the proportion of scrap metal less than 55%, a reduction in the weight of the smelting occurs, which will lead to additional material costs.
Расход углеродсодержащего материала (60…100 кг/мин) выбран с целью образования и поддерживания вспененного шлака в печи и предотвращения насыщения металла азотом во время ведения процесса. При уменьшении расхода углеродсодержащего материала менее 60 кг/мин резко возрастает вероятность насыщения металла азотом, а при его увеличении более 100 кг/мин увеличиваются материальные затраты, что приводит к увеличению себестоимости стали.The consumption of carbon-containing material (60 ... 100 kg / min) was chosen in order to form and maintain foamed slag in the furnace and to prevent the metal from being saturated with nitrogen during the process. With a decrease in the consumption of carbon-containing material less than 60 kg / min, the probability of saturation of the metal with nitrogen sharply increases, and with its increase over 100 kg / min, material costs increase, which leads to an increase in the cost of steel.
Получение остаточного содержания углерода в металле не более 0,03% вызвано необходимостью получения заданного содержания углерода в готовой стали с учетом возможного науглероживания плавки в процессе внепечной обработки и непрерывной разливки.Obtaining a residual carbon content in the metal of not more than 0.03% is caused by the need to obtain a given carbon content in the finished steel, taking into account the possible carburization of the smelting in the process of out-of-furnace treatment and continuous casting.
Продувка спокойной ванны аргоном через донные пробки продолжительностью не менее 5 мин интенсивностью не менее 60 л/мин связана с необходимостью снижения содержания кислорода в металле. Снижение продолжительности продувки ванны аргоном и уменьшение интенсивности продувки приведет к увеличению материальных затрат (повышенному угару раскислителей и ферросплавов).Purging a calm bath with argon through bottom plugs lasting at least 5 minutes and an intensity of at least 60 l / min is associated with the need to reduce the oxygen content in the metal. Reducing the duration of purging the bath with argon and reducing the intensity of purging will lead to an increase in material costs (increased waste of deoxidizers and ferroalloys).
Пример конкретного осуществления способа.An example of a specific implementation of the method.
Заявляемый способ получения стали был реализован при выплавке стали марки 08Ю СВ по ГОСТ 9045-93 в 180-тонных дуговых электропечах с трансформатором мощностью 150МВА.The inventive method of producing steel was implemented in the smelting of steel grade 08Yu GOST according to GOST 9045-93 in 180-ton electric arc furnaces with a transformer with a capacity of 150 MVA.
Расход жидкого передельного чугуна составил 65…70 т, твердого чушкового чугуна 25…30 т и металлического лома 115…120 т. В качестве металлического лома использовали прокатную обрезь из стали автокузовных марок цехов холодной прокатки. В качестве углеродсодержащего материала использовали науглероживатель следующего химического состава: углерод - не менее 90%, зольность - 4…6%, влажность - не более 0,5%. Средний фактический расход науглероживателя составил 75 кг/мин. После окончания окислительного периода проводили перемешивание ванны аргоном через донные пробки продолжительностью 4…5 мин с интенсивностью 45…60 л/мин. По данной технологии была произведена выплавка 50 плавок в дуговой сталеплавильной печи. Во время выпуска плавки в сталеразливочный ковш производили отдачу твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих.The consumption of liquid pig iron amounted to 65 ... 70 tons, solid pig iron 25 ... 30 tons and scrap metal 115 ... 120 tons. Metal scrap was used as a rolled metal trim from steel of auto-body grades of cold-rolling shops. As a carbon-containing material, a carburizer of the following chemical composition was used: carbon - not less than 90%, ash - 4 ... 6%, humidity - not more than 0.5%. The average actual carburizer consumption was 75 kg / min. After the end of the oxidation period, the bath was stirred with argon through bottom plugs lasting 4 ... 5 min with an intensity of 45 ... 60 l / min. According to this technology, 50 melts were smelted in an electric arc furnace. During the smelting production, the solid slag-forming mixture, deoxidizing and alloying compounds were returned to the steel pouring ladle.
При выплавке стали по заявленному способу появляется возможность получать требуемое для низкоуглеродистой автокузовной стали содержание углерода, хрома, никеля, меди и азота. Содержание этих элементов при выплавке стали по данной технологии составило: 0,05…0,07% углерода, 0,025…0,035% хрома, 0,030…0,050% никеля, 0,030…0,06% меди и 0,006…0,008% азота.When steel is smelted according to the claimed method, it becomes possible to obtain the content of carbon, chromium, nickel, copper and nitrogen required for low-carbon autobody steel. The content of these elements during steelmaking by this technology was: 0.05 ... 0.07% carbon, 0.025 ... 0.035% chromium, 0.030 ... 0.050% nickel, 0.030 ... 0.06% copper and 0.006 ... 0.008% nitrogen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141623/02A RU2455367C2 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Method to produce automobile-body steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141623/02A RU2455367C2 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Method to produce automobile-body steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010141623A RU2010141623A (en) | 2012-04-20 |
| RU2455367C2 true RU2455367C2 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46032237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010141623/02A RU2455367C2 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Method to produce automobile-body steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2455367C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034088C1 (en) * | 1992-11-12 | 1995-04-30 | Кириленко Виктор Петрович | Cold-rolled steel for deep drawing |
| RU2237101C1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-09-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Steel for deep drawing and article made from the same (variants) |
| RU2395616C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Low carbon cold rolled automobile body sheet steel for deep punching |
-
2010
- 2010-10-11 RU RU2010141623/02A patent/RU2455367C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034088C1 (en) * | 1992-11-12 | 1995-04-30 | Кириленко Виктор Петрович | Cold-rolled steel for deep drawing |
| RU2237101C1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-09-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Steel for deep drawing and article made from the same (variants) |
| RU2395616C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Low carbon cold rolled automobile body sheet steel for deep punching |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010141623A (en) | 2012-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102051440A (en) | Molten steel deoxidizing and carbureting method and steelmaking method | |
| CN107354269A (en) | The method that RH complex deoxidizations produce ultra-low-carbon steel | |
| RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
| RU2044061C1 (en) | Composition burden for steel melting | |
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| CA2559154C (en) | Method for a direct steel alloying | |
| RU2455367C2 (en) | Method to produce automobile-body steel | |
| RU2302471C1 (en) | Method of making steel in electric arc steel melting furnace | |
| RU2186856C1 (en) | Composite blend for smelting alloyed steels | |
| RU2542157C1 (en) | Method of steelmaking in arc furnace | |
| US3607227A (en) | Production of spheroidal graphite irons | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces | |
| RU2465337C1 (en) | Method of steelmaking in basic oxygen converter | |
| RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
| RU2064509C1 (en) | Method of deoxidizing and alloying vanadium-containing steel | |
| SU1044641A1 (en) | Method for alloying steel with manganese | |
| RU2328534C1 (en) | A method of rail steel making | |
| RU2347820C2 (en) | Method of steel melting | |
| RU2384627C1 (en) | Steel-making method in arc electric steel-smelting furnace | |
| RU2243268C1 (en) | Method of melting niobium-containing steel | |
| RU2208052C1 (en) | Steel melting method | |
| RU2487171C1 (en) | Method for production of low-alloyed pipe steel | |
| RU2156812C1 (en) | Method for making carbon steel | |
| RU2343204C1 (en) | Charge for steel melting |