RU2461635C1 - Method of steel out-of-furnace processing by calcium - Google Patents
Method of steel out-of-furnace processing by calcium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461635C1 RU2461635C1 RU2011121596/02A RU2011121596A RU2461635C1 RU 2461635 C1 RU2461635 C1 RU 2461635C1 RU 2011121596/02 A RU2011121596/02 A RU 2011121596/02A RU 2011121596 A RU2011121596 A RU 2011121596A RU 2461635 C1 RU2461635 C1 RU 2461635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- steel
- metal
- ladle
- silicocalcium
- Prior art date
Links
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims abstract description 36
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 27
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 12
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 101000614439 Homo sapiens Keratin, type I cytoskeletal 15 Proteins 0.000 abstract 1
- 102100040443 Keratin, type I cytoskeletal 15 Human genes 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for out-of-furnace steel processing.
Известен способ внепечной обработки стали в ковше, включающий наведение высокоосновного шлака, раскисление стали алюминием, продувку расплава металла аргоном и ввод в металл кальцийсодержащих материалов [Патент РФ №2327744, кл. C21C 7/00].There is a method of out-of-furnace steel processing in a ladle, including guidance of highly basic slag, deoxidation of steel with aluminum, purging of a metal melt with argon, and introducing calcium-containing materials into the metal [RF Patent No. 2323744, cl. C21C 7/00].
Существенным недостатком данного способа внепечной обработки стали является недостаточная степень чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений.A significant disadvantage of this method of out-of-furnace steel processing is the insufficient degree of purity of the finished steel in the content of non-metallic inclusions.
В качестве прототипа выбран способ обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом [Патент РФ №2362812, кл. C21C 7/00].As a prototype, a method of processing steel in a ladle was selected, including the release of steel from a steelmaking unit into a steel ladle, feeding deoxidizers, alloying and slag-forming materials in the form of calcium-containing materials to the ladle, purging the steel in the ladle with neutral gas [RF Patent No. 2362812, cl. C21C 7/00].
Данный способ не обеспечивает получение достаточной степени чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений по следующим причинам:This method does not provide a sufficient degree of purity of the finished steel for the content of non-metallic inclusions for the following reasons:
1. Найденный в известном способе технологический прием ввода кальцийсодержащих материалов не учитывает чистоту наполнителей порошковых проволок по содержанию неметаллических включений. Наполнитель феррокальциевой порошковой проволоки представляет собой механическую смесь, состоящую из гранул металлического кальция (около 40%) и порошка железа (около 60%), а наполнитель силикокальциевой порошковой проволоки - сплав силикокальция СК30, содержащий около 30% кальция, 40…50% кремния, остальное - железо.1. Found in the known method, the technological method of input of calcium-containing materials does not take into account the purity of the filler of the flux-cored wires according to the content of non-metallic inclusions. The filler of the ferro-calcium flux-cored wire is a mechanical mixture consisting of granules of calcium metal (about 40%) and iron powder (about 60%), and the filler of the silico-calcium flux-cored wire is an SK30 silicocalcium alloy containing about 30% calcium, 40 ... 50% silicon, the rest is iron.
При введении расчетного количества любой из этих кальцийсодержащих проволок в металл вносятся неметаллические включении, содержащиеся в их наполнителях - в порошке железа или силикокальции, что приводит к дополнительному загрязнению металла.When a calculated amount of any of these calcium-containing wires is introduced into the metal, non-metallic inclusions contained in their fillers - in iron or silicocalcium powder - are introduced into the metal, which leads to additional metal contamination.
Таким образом, расход и тип кальцийсодержащих материалов не обеспечивают получение требуемой чистоты стали по содержанию неметаллических включений.Thus, the consumption and type of calcium-containing materials do not provide the required purity of steel for the content of non-metallic inclusions.
2. Также в известном способе не предусмотрена продувка металла инертными газами после ввода в сталь кальция, т.е. продувка металла с минимальной интенсивностью для максимального удаления неметаллических включений из металла в шлак.2. Also, in the known method, the metal is not purged with inert gases after calcium is introduced into the steel, i.e. metal blowing with minimum intensity for maximum removal of non-metallic inclusions from metal to slag.
Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности процесса рафинирования и модифицирования жидкой стали путем обработки металла порошковой проволокой с наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция, а также создания рациональных условий для удаления неметаллических включений.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of the process of refining and modifying liquid steel by treating the metal with a flux-cored wire with a filler consisting of a mechanical mixture of SK15 silicocalcium and calcium metal, as well as creating rational conditions for the removal of non-metallic inclusions.
Желаемым техническим результатом изобретения является максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопора, улучшение качества разливаемой стали, снижение расхода кальцийсодержащих материалов.The desired technical result of the invention is the maximum possible removal of non-metallic inclusions, stabilization of the metal casting process due to the prevention of non-metallic inclusions from sticking to the stopper, improving the quality of cast steel, reducing the consumption of calcium-containing materials.
Для этого в предлагаемом способе внепечной обработки стали кальцием, включающем выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, в отличие от ближайшего аналога в качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012…0,0040%, а продувку металла аргоном проводят с суммарным расходом 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин.To do this, in the proposed method of out-of-furnace steel processing with calcium, which includes the release of steel from the steelmaking unit into the steel pouring ladle, feeding deoxidizers, alloying and slag-forming materials to the ladle, purging the steel in the ladle with neutral gas, unlike the closest analogue, a flux-cored wire is used with a calcium-containing material combined filler, consisting of a mechanical mixture of SK15 silicocalcium and calcium metal in an amount of 0.3 ... 1.0 kg / t based on the calculation of calcium content in m etale 0.0012 ... 0.0040%, and metal purging with argon is carried out with a total flow rate of 0.2 ... 0.5 l / (t * min) lasting 7 ... 10 minutes.
Заявленный тип наполнителя порошковой проволоки и пределы подобраны экспериментальным путем. Тип наполнителя порошковой проволоки выбран исходя из соображений использования более чистых по содержанию неметаллических включений материалов и снижения расхода порошковой проволоки по сравнению со стандартной технологией использования порошковых проволок с наполнителями СК30 или ФК40. Расход порошковой проволоки 0,3…1,0 кг/т выбран из расчета получения требуемого содержания кальция в стали (0,0012…0,0040%). Интенсивность продувки аргоном 0,2…0,5 л/(т*мин) и продолжительность продувки 7…10 мин после ввода кальция выбраны для обеспечения наиболее благоприятных условий для всплытия неметаллических включений.The declared type of filler cored wire and limits are selected experimentally. The type of cored wire filler is selected based on the considerations of using materials that are cleaner in content of non-metallic inclusions and to reduce the consumption of cored wire in comparison with the standard technology of using cored wires with fillers SK30 or FC40. The flux-cored wire consumption of 0.3 ... 1.0 kg / t was selected on the basis of obtaining the required calcium content in steel (0.0012 ... 0.0040%). The argon purge intensity of 0.2 ... 0.5 l / (t * min) and the purge duration of 7 ... 10 min after calcium injection were chosen to provide the most favorable conditions for the ascent of non-metallic inclusions.
Использование порошковой проволоки с традиционными наполнителями, как феррокальций и силикокальций, и уменьшение времени продувки металла менее 7 мин после ввода кальция не позволяют обеспечить требуемый технический результат в части снижения содержания неметаллических включений в стали. Увеличение времени продувки аргоном более 10 мин приводит к дополнительному снижению температуры металла и требует последующего дополнительного электронагрева, что приводит к увеличению продолжительности внепечной обработки. Содержание кальция в металле выбрано с целью модифицирования всего количества образующихся оксидов алюминия. Снижение содержания кальция в металле менее 0,0012% не позволяет достичь требуемого технического результата в части модифицирования оксидов алюминия, образующихся в процессе раскисления. При увеличении содержания кальция более 0,0040% происходит повышенный износ стопоров во время разливки. При увеличении интенсивности продувки аргоном более 0,5 л/(т*мин) будет происходить процесс обратного затягивания неметаллических включений из шлака в металл, а при ее уменьшении менее 0,2 л/(т*мин) неметаллическим включениям будет недостаточно инерции для всплытия и перехода в шлак.The use of flux-cored wire with traditional fillers, such as ferrocalcium and silicocalcium, and a decrease in the metal purge time of less than 7 min after calcium input do not allow to provide the required technical result in terms of reducing the content of non-metallic inclusions in steel. An increase in argon purge time of more than 10 min leads to an additional decrease in the temperature of the metal and requires subsequent additional electric heating, which leads to an increase in the duration of out-of-furnace treatment. The calcium content in the metal was selected with the aim of modifying the total amount of formed aluminum oxides. A decrease in the calcium content in the metal of less than 0.0012% does not allow to achieve the required technical result in terms of modifying the aluminum oxides generated during the deoxidation process. With an increase in calcium content of more than 0.0040%, increased wear of the stoppers occurs during casting. With an increase in the argon purge intensity of more than 0.5 l / (t * min), the process of back pulling of non-metallic inclusions from slag to metal will occur, and with a decrease of less than 0.2 l / (t * min), non-metallic inclusions will not have enough inertia to float and transition to slag.
Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 50 плавок трубных марок стали.The claimed method of out-of-furnace steel processing was implemented in an oxygen-converter shop for the production of more than 50 melts of pipe steel grades.
Выплавка металла осуществлялась в 370-т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на установке ковш-печь №2. После получения требуемого химического состава производили обработку металла порошковой проволокой с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т (по наполнителю). По окончании ввода кальция проводилась мягкая продувка металла аргоном с интенсивностью 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин. Содержание кальция в готовом металле составило 0,0012…0,0040%.Metal smelting was carried out in 370 tons of oxygen converters. Metal processing was carried out at the ladle furnace No. 2. After obtaining the required chemical composition, the metal was treated with cored wire with a combined filler, consisting of a mechanical mixture of SK15 silicocalcium and calcium metal in an amount of 0.3 ... 1.0 kg / t (by filler). At the end of the calcium injection, a soft metal purge was carried out with argon with an intensity of 0.2 ... 0.5 l / (t * min) lasting 7 ... 10 minutes. The calcium content in the finished metal was 0.0012 ... 0.0040%.
Предложенный способ внепечной обработки стали позволил снизить расход кальцийсодержащей проволоки, отсортировку металла после прокатки по дефекту - неметаллические включения, исключить колебания стопоров промежуточного ковша в процессе непрерывной разливки.The proposed method of out-of-furnace steel processing allowed to reduce the consumption of calcium-containing wire, metal sorting after rolling by defect - non-metallic inclusions, to exclude oscillations of the stoppers of the intermediate ladle during continuous casting.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121596/02A RU2461635C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Method of steel out-of-furnace processing by calcium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121596/02A RU2461635C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Method of steel out-of-furnace processing by calcium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2461635C1 true RU2461635C1 (en) | 2012-09-20 |
Family
ID=47077451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121596/02A RU2461635C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Method of steel out-of-furnace processing by calcium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461635C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535428C1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Out-of-furnace steel treatment with calcium method |
| RU2644093C1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-02-07 | Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" | Method of metal purge by inert gas with continuous casting |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU272334A1 (en) * | Кузнецкий ордена Ленина, ордена Кутузова степени, ордена | METHOD OF MELTING STEEL | ||
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| RU2102499C1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Универсальное Оборудование" | Method of steel ladle treatment in production of casting blocks by continuous casting |
| RU2355781C2 (en) * | 2007-07-10 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМРЕСУРС" | Flux cored electrode with filler silicocalcium with rare-earth metals for out-furnace steel treatment |
| RU2362812C1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Method of steel treatment in ladle |
-
2011
- 2011-05-27 RU RU2011121596/02A patent/RU2461635C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU272334A1 (en) * | Кузнецкий ордена Ленина, ордена Кутузова степени, ордена | METHOD OF MELTING STEEL | ||
| US4671820A (en) * | 1972-06-30 | 1987-06-09 | Tohei Ototani | Composite calcium clads for deoxidation and desulfurization from molten steels |
| RU2102499C1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Завод "Универсальное Оборудование" | Method of steel ladle treatment in production of casting blocks by continuous casting |
| RU2355781C2 (en) * | 2007-07-10 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМРЕСУРС" | Flux cored electrode with filler silicocalcium with rare-earth metals for out-furnace steel treatment |
| RU2362812C1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Method of steel treatment in ladle |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535428C1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Out-of-furnace steel treatment with calcium method |
| RU2644093C1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-02-07 | Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" | Method of metal purge by inert gas with continuous casting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018034189A (en) | Method for preventing clogging of continuous casting nozzle of sulfur-added steel | |
| CN104498661A (en) | Control method for high-carbon steel content | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
| RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
| RU2569621C1 (en) | Method of producing niobium-containing steel | |
| RU2517626C1 (en) | Method of producing especially-low-carbon steel | |
| RU2437942C1 (en) | Procedure for production of low carbon steel | |
| RU2514125C1 (en) | Method of low-carbon steel deoxidation | |
| RU2139943C1 (en) | Method for making high quality steel | |
| RU2754337C1 (en) | Method for production of nitrogen-doped steel in bucket | |
| RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
| RU2607877C2 (en) | Method for off-furnace steel treatment | |
| RU2382086C1 (en) | Manufacturing method of boron steel | |
| RU2460807C1 (en) | Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece | |
| RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
| RU2392333C1 (en) | Method of low-carbon steel production | |
| RU2637194C1 (en) | Method of ladle treatment of alloyed steels | |
| RU2334796C1 (en) | Method of steel production | |
| RU2487171C1 (en) | Method for production of low-alloyed pipe steel | |
| RU2440421C1 (en) | Out-of-furnace steel treatment method | |
| RU2681961C1 (en) | Method of producing extremely low-carbon steel | |
| RU2533071C1 (en) | Method of steel production | |
| RU2212451C1 (en) | Method of making steel from metal cord | |
| RU2243268C1 (en) | Method of melting niobium-containing steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20121227 |