RU2679375C1 - Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability - Google Patents
Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679375C1 RU2679375C1 RU2017143878A RU2017143878A RU2679375C1 RU 2679375 C1 RU2679375 C1 RU 2679375C1 RU 2017143878 A RU2017143878 A RU 2017143878A RU 2017143878 A RU2017143878 A RU 2017143878A RU 2679375 C1 RU2679375 C1 RU 2679375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- metal
- aluminum
- production
- ladle
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 38
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 9
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N calcium sulfide Chemical compound [Ca]=S JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения низкоуглеродистых сталей с повышенной коррозионной стойкостью с использованием установок вакуумирования в сталеплавильных цехах металлургических заводов.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used to produce low carbon steels with increased corrosion resistance using vacuum installations in steelmaking shops of metallurgical plants.
Известен способ производства стали, включающий комплексную обработку металла на выпуске в сталеразливочный ковш алюминием, легирующими материалами и шлакообразующими смесями, и последующую после выпуска металла внепечную обработку кальцийсодержащей порошковой проволокой (Патент РФ №2166550, МПК С21С 7/064, опубл. 10.05.2001 г.).A known method for the production of steel, including complex processing of metal at the outlet to the steel ladle with aluminum, alloying materials and slag-forming mixtures, and subsequent after the release of metal, after-furnace treatment with calcium-containing flux-cored wire (RF Patent No. 21656550, IPC C21C 7/064, publ. 05/10/2001 g .).
К недостаткам данного способа можно отнести то, что при его использовании не удается получить сталь с низким содержанием углерода, достаточным для повышения коррозионной стойкости металла, а также с низким и стабильным уровнем содержания коррозионно-активных неметаллических включений. В то же время выполнение требований по содержанию углерода является одной из основных проблем при производстве низкоуглеродистой трубной стали. Это обуславливает необходимость разработки способа производства стали с низким содержанием углерода и повышенной коррозионной стойкостью.The disadvantages of this method include the fact that when using it it is not possible to obtain steel with a low carbon content sufficient to increase the corrosion resistance of the metal, as well as with a low and stable level of corrosive non-metallic inclusions. At the same time, meeting the carbon requirements is one of the main problems in the production of low carbon pipe steel. This necessitates the development of a method for the production of steel with a low carbon content and high corrosion resistance.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства низкоуглеродистой стали. Способ включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, обработку жидкого металла на установке «печь-ковш» и вакуумирование стали с вводом раскислителей. При этом регламентируется содержание углерода при вакуумировании, температурный режим вакуумирования и параметры разрежения в вакуум камере, а продолжительность процесса вакуумирования установлена не более 18 минут. Предложенный способ производства низкоуглеродистой стали позволяет гарантированно получать сталь с ультранизким содержанием углерода, не превышающим 0,002% (Патент РФ №2575901, С21С 7/10, опубл. 20.02.2016 г.).The closest in technical essence to the proposed invention is a method for the production of low carbon steel. The method includes the smelting of metal in a steel-smelting unit, the release of melting into a steel-pouring ladle, the processing of liquid metal at the ladle furnace and the evacuation of steel with the introduction of deoxidizers. At the same time, the carbon content during evacuation, the temperature regime of evacuation and the rarefaction parameters in the vacuum chamber are regulated, and the duration of the evacuation process is set to no more than 18 minutes. The proposed method for the production of low-carbon steel makes it possible to obtain steel with an ultralow carbon content not exceeding 0.002% (RF Patent No. 2575901, C21C 7/10, publ. 02.20.2016).
Существенным недостатком данного способа производства стали является высокая степень загрязненности металла неметаллическими включениями на основе алюминия, образующимися во время раскисления. Именно неметаллические включения на основе алюмомагниевой шпинели являются одной из основных причин снижения коррозионной стойкости проката из низкоуглеродистой стали, используемого при производстве промысловых труб для нефтегазовой отрасли. Таким образом, сталь, полученная согласно известному способу, характеризуется сравнительно низким уровнем коррозионной стойкости, а также - ударной вязкости при отрицательных температурах.A significant drawback of this method of steel production is the high degree of contamination of the metal with non-metallic inclusions based on aluminum formed during deoxidation. It is non-metallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel that are one of the main reasons for the decrease in the corrosion resistance of low-carbon steel products used in the production of field pipes for the oil and gas industry. Thus, the steel obtained according to the known method, is characterized by a relatively low level of corrosion resistance, as well as impact strength at low temperatures.
Технический результат изобретения состоит в получении слябов для производства полосового проката с низкой скоростью коррозии при сохранении высокого уровня прочностных и пластических характеристик.The technical result of the invention is to obtain slabs for the production of strip products with a low corrosion rate while maintaining a high level of strength and plastic characteristics.
Технический результат достигается тем, что в способе производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, обработку жидкого металла на установке «печь-ковш» и вакуумирование стали с вводом раскислителей, согласно изобретению при выпуске плавки в сталеразливочный ковш производят предварительное раскисление и легирование металла, а также ковшевую обработку, включающую вакуумирование с раскислением и легированием, причем содержание алюминия в металле перед обработкой на установке «печь-ковш» устанавливают не более 0,04%, а после окончания обработки - не более 0,03%, и ввод дополнительного количества алюминия при вакуумировании не превышает 0,045%, причем в конце вакуумирования содержание алюминия в металле устанавливают не более 0,02%, а соответствующее выплавляемой марке стали количество марганца, феррохрома и ферросилиция, а также ферротитана вводят в количестве, достаточном для получения в металле перед разливкой содержания титана не менее 0,015%, причем ферротитан вводят не менее, чем за 15 минут до окончания обработки на установке вакуумирования, после чего, при содержании серы не более 0,002%, вводят кальций в количестве не менее 20 г на тонну стали, при этом продолжительность обработки на установке вакуумирования составляет 70-100 минут.The technical result is achieved in that in a method for the production of low-carbon steel with increased corrosion resistance, including the smelting of metal in a steel-smelting unit, the release of melting in a steel-pouring ladle, the processing of liquid metal in a ladle furnace and the evacuation of steel with the introduction of deoxidizers, according to the invention, in the production of melts in a steel-pouring ladle carry out preliminary deoxidation and alloying of metal, as well as ladle treatment, including evacuation with deoxidation and alloying, than the aluminum content in the metal before processing at the ladle furnace is set to not more than 0.04%, and after processing is not more than 0.03%, and the input of an additional amount of aluminum during evacuation does not exceed 0.045%, and at the end of evacuation the aluminum content in the metal is set to not more than 0.02%, and the amount of manganese, ferrochrome and ferrosilicon, as well as ferrotitanium, corresponding to the melted steel grade, is introduced in an amount sufficient to obtain at least 0.015% of the titanium content in the metal, and titanium is introduced at least 15 minutes before the end of the treatment at the evacuation unit, after which, with a sulfur content of not more than 0.002%, calcium is added in an amount of at least 20 g per ton of steel, while the processing time at the evacuation unit is 70-100 minutes.
Сущность изобретения состоит в разработке режимов ковшевой обработки стали на установке «печь-ковш» и установке вакуумирования при производстве низкоуглеродистой стали, включая регламентирование порядка и времени ввода в расплав легирующих компонентов. При этом технология выплавки в целом направлена на минимизацию содержания алюминия на всех стадиях сталеплавильного процесса, что позволяет избежать формирования такого вида коррозионно-активных неметаллических включений, как алюмомагниевая шпинель, и обеспечить таким образом высокий уровень коррозионной стойкости.The essence of the invention consists in the development of modes of ladle processing of steel at the “ladle-furnace” installation and the vacuum installation in the production of low-carbon steel, including the regulation of the order and time of introduction of alloying components into the melt. Moreover, the smelting technology as a whole is aimed at minimizing the aluminum content at all stages of the steelmaking process, which avoids the formation of such a type of corrosive non-metallic inclusions as aluminum-magnesium spinel, and thus ensures a high level of corrosion resistance.
Выплавляют заготовку из низкоуглеродистой стали с заданным химическим составом. Содержание углерода в низколегированной стали определяет ее прочностные характеристики и должно быть минимальным для обеспечения коррозионной стойкости. В то же время содержание углерода менее 0,04% технологически сложно обеспечить в сталеплавильном переделе.Smelted a workpiece of low carbon steel with a given chemical composition. The carbon content in low alloy steel determines its strength characteristics and should be minimal to ensure corrosion resistance. At the same time, a carbon content of less than 0.04% is technologically difficult to provide in the steelmaking.
Способ производства низколегированных рулонных полос с повышенной коррозионной стойкостью реализуют следующим образом. Производят выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, обработку жидкого металла на установке «печь-ковш» и вакуумирование стали с вводом раскислителей. При выпуске плавки в сталеразливочный ковш производят предварительное раскисление и легирование металла.A method of manufacturing low alloy web strips with increased corrosion resistance is implemented as follows. Metal is smelted in a steel-smelting unit, melting is released into a steel-pouring ladle, liquid metal is processed at the ladle furnace and the steel is evacuated with deoxidizers. When melting into a steel pouring ladle, preliminary deoxidation and alloying of the metal are carried out.
Последующая ковшевая обработка, включающая вакуумирование с раскислением и легированием, обеспечивает отсутствие коррозионно-активных неметаллических включений типа алюмомагниевой шпинели в выплавленном металле за счет минимизации ввода алюминия и упорядочения этого процесса по стадиям обработки.Subsequent ladle treatment, which includes evacuation with deoxidation and alloying, ensures the absence of corrosive non-metallic inclusions of the type of aluminum-magnesium spinel in the molten metal by minimizing the input of aluminum and ordering this process according to the stages of processing.
Оптимальные параметры реализации способа были определены эмпирическим путем.The optimal parameters for the implementation of the method were determined empirically.
Регламентирование содержания алюминия в металле перед обработкой на установке «печь-ковш» не более 0,04% и не более 0,03% в конце, при вводе дополнительного количества алюминия по ходу вакуумирования, не превышающем 0,045%, позволяет получить раскисленность расплава, достаточную для выполнения легирования, получение шлака с оптимальным соотношением Al2O3/СаО. В то же время превышение этих значений приводит к дополнительному загрязнению расплава продуктами раскисления на основе Al2O3, а также продуктами взаимодействия алюминия металла и огнеупорной футеровки сталь-ковша, снижающими коррозионную стойкость стали.Regulation of the aluminum content in the metal before processing at the ladle furnace is not more than 0.04% and not more than 0.03% at the end, with the introduction of additional aluminum during vacuuming, not exceeding 0.045%, it allows melt deoxidation sufficient to perform alloying, obtaining slag with an optimal ratio of Al 2 O 3 / CaO. At the same time, exceeding these values leads to additional pollution of the melt with deoxidation products based on Al 2 O 3 , as well as products of the interaction of aluminum metal and refractory steel-ladle lining, which reduce the corrosion resistance of steel.
Установлено, что если содержание алюминия в металле перед обработкой на установке «печь-ковш» составляет более 0,04%, а после окончания обработки - более 0,03%, то это приводит к возникновению коррозионно-активных неметаллических включений типа алюмомагниевой шпинели. Если при вакуумировании вводится дополнительное количество алюминия, превышающее 0,045%, то это также может привести к аналогичным результатам.It has been established that if the aluminum content in the metal before processing at the ladle furnace is more than 0.04%, and after processing is more than 0.03%, this leads to the appearance of corrosive non-metallic inclusions such as aluminum-magnesium spinel. If an additional amount of aluminum in excess of 0.045% is introduced during evacuation, this can also lead to similar results.
Содержание алюминия в металле менее 0,02% снижает загрязненность металла включениями магнезиальной шпинели, способствует модифицированию неметаллических включений другими элементами, их сфероидизации, повышению коррозионной стойкости стали. Экспериментально определено, что если в конце вакуумирования содержание алюминия в металле превышает 0,02%, то не удается избежать появления в готовом слябе коррозионно-активных неметаллических включений типа алюмомагниевой шпинели, негативно влияющих на коррозионную стойкость производимого из данного сляба проката.The aluminum content in the metal of less than 0.02% reduces metal contamination by inclusions of magnesia spinel, contributes to the modification of nonmetallic inclusions by other elements, their spheroidization, and increase the corrosion resistance of steel. It was experimentally determined that if at the end of evacuation the aluminum content in the metal exceeds 0.02%, then it is not possible to avoid the appearance of corrosive non-metallic inclusions of the type aluminum-magnesium spinel in the finished slab, which negatively affect the corrosion resistance of the products produced from this slab.
Обеспечение концентрации титана в металле не менее 0,015% при содержании алюминия не более 0,02% позволяет модифицировать включения соединениями титана. Концентрация титана менее 0,015% не обеспечивает возможность модифицирования включений и влиять на коррозионные свойства стали. Ввод ферротитана не менее, чем за 15 минут до окончания обработки стали позволяет получить время, достаточное для проведения модифицирования неметаллических включений титаном, снижения загрязненности стали корозионно-активными включениями, получения металлического расплава однородного состава. При более позднем введении титана в расплав не успевает произойти его стабильное усвоение и, соответственно, не удается обеспечить полное модифицирование неметаллических включений. Последующая присадка кальция в расплав в количестве не менее 20 грамм на тонну стали позволяет модифицировать неметаллические включения, обеспечивает качественную разливку стали, отсутствие дефектов ликвационного характера в готовом прокате. Введение кальция в количестве менее 20 грамм на тонну не гарантирует стабильного эффекта участия кальция в модифицировании неметаллических включений, также может привести к зарастанию металлопроводящих систем при разливке стали и нарушению стабильности процесса разливки. Перед присадкой кальция содержания серы в расплаве ограничивают величиной не более 0,002%, что позволяет минимизировать присутствие сульфида кальция в модифицированных включениях, понизить коррозионную активность включений. Содержание серы в металле в количестве более 0,002% приведет к загрязнению включений сульфидом кальция и снижению коррозионной стойкости готовой стали, а также снижению механических свойств, появлению ликвационных дефектов.Providing a titanium concentration in the metal of not less than 0.015% with an aluminum content of not more than 0.02% allows you to modify inclusions with titanium compounds. A titanium concentration of less than 0.015% does not provide the ability to modify inclusions and affect the corrosion properties of steel. The introduction of ferrotitanium not less than 15 minutes before the end of the processing of steel allows you to get enough time for the modification of non-metallic inclusions with titanium, to reduce the pollution of steel by corrosion-active inclusions, to obtain a metal melt of a homogeneous composition. With the later introduction of titanium into the melt, its stable assimilation does not have time to occur and, accordingly, it is not possible to ensure complete modification of non-metallic inclusions. Subsequent addition of calcium to the melt in an amount of not less than 20 grams per ton of steel allows to modify non-metallic inclusions, ensures high-quality casting of steel, and the absence of defects of a segregation nature in the finished product. The introduction of calcium in an amount of less than 20 grams per ton does not guarantee a stable effect of calcium participation in the modification of non-metallic inclusions, it can also lead to overgrowing of metal-conducting systems during steel casting and a violation of the stability of the casting process. Before the calcium additive, the sulfur content in the melt is limited to not more than 0.002%, which minimizes the presence of calcium sulfide in the modified inclusions and reduces the corrosive activity of the inclusions. The sulfur content in the metal in an amount of more than 0.002% will lead to contamination of inclusions with calcium sulfide and a decrease in the corrosion resistance of the finished steel, as well as a decrease in mechanical properties and the appearance of segregation defects.
Опыт показывает, что продолжительность обработки на установке вакуумирования, составляющая менее 70 минут, недостаточна для операций обработки металла в вакууме, ввода до 2-х тонн извести, образования шлака нужного состава и свойств, протекания процессов рафинирования металла шлаком, внесения до 2-х тонн легирующих, их расплавления и усреднения химического состава расплава. В то же время, если продолжительность обработки на установке вакуумирования превышает 100 минут, то значительно понижается температура металла, что может привести к нарушению режима разливки на УНРС и снижению качества получаемой заготовки, или необходимости дополнительного нагрева металла. Таким образом, выход продолжительности обработки на установке вакуумирования за пределы значений, регламентируемых рассматриваемым техническим решением, не позволяет обеспечить требуемое качество выплавленного металла.Experience shows that the processing time at the evacuation unit, which is less than 70 minutes, is insufficient for metal processing operations in a vacuum, input of up to 2 tons of lime, formation of slag of the desired composition and properties, occurrence of metal refining by slag, application of up to 2 tons alloying, their melting and averaging of the chemical composition of the melt. At the same time, if the processing time at the evacuation unit exceeds 100 minutes, the temperature of the metal decreases significantly, which can lead to a violation of the casting mode at the UNRS and a decrease in the quality of the resulting workpiece, or the need for additional heating of the metal. Thus, the output of the processing time at the evacuation unit beyond the values regulated by the considered technical solution does not allow to provide the required quality of the melted metal.
Непрерывнолитые заготовки, полученные при помощи рассмотренного способа, могут быть использованы для прокатки низколегированных рулонных полос с повышенной коррозионной стойкостью из низкоуглеродистой стали. Предлагаемое техническое решение обеспечивает отсутствие коррозионно-активных неметаллических включений на основе алюмомагниевой шпинели, что способствует повышению коррозионной стойкости готового проката в водородных и сероводородных средах, для которых они являются основными инициаторами локальной коррозии.Continuously cast billets obtained using the above method can be used for rolling low-alloy rolled strips with increased corrosion resistance of low carbon steel. The proposed technical solution ensures the absence of corrosive non-metallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel, which helps to increase the corrosion resistance of finished products in hydrogen and hydrogen sulfide environments, for which they are the main initiators of local corrosion.
Применение способа поясняется примером его реализации при выплавке в сталеплавильном цехе ПАО «Северсталь» низкоуглеродистой стали, содержащей, масс. %: С=0,05%; Mn=0,7%; Si=0,3%; Cu=0,4%; Ni=0,2%; Cr=0,5%; Al=0,022%; Ti=0,021%; S=0,002%; P=0,008%, остальное железо и неизбежные примеси.The application of the method is illustrated by an example of its implementation during the smelting in the steelmaking shop of PAO Severstal of low-carbon steel containing, by weight. %: C = 0.05%; Mn = 0.7%; Si = 0.3%; Cu = 0.4%; Ni = 0.2%; Cr = 0.5%; Al = 0.022%; Ti = 0.021%; S = 0.002%; P = 0.008%, the rest is iron and inevitable impurities.
После выплавки в кислородном конвертере металл выпускали в сталеразливочный ковш с предварительным раскислением и легированием, осуществляли внепечную обработку на установке «печь-ковш» (УПК) и вакуумирования стали (УВС) и разливку стали.After smelting in an oxygen converter, the metal was discharged into a steel-pouring ladle with preliminary deoxidation and alloying, out-of-furnace treatment was carried out at the ladle furnace (UPK) and steel evacuation (UVS) and steel casting.
Условия проведения опытных плавок приведены в таблицеThe conditions for the experimental swimming trunks are given in the table
Коррозионные свойства рулонного проката, полученного из выплавленных слябов, определяли на стандартных образцах. В полученных слябах плавки 1, параметры которой соответствуют диапазонам, заявленным в рассматриваемом техническом решении, не выявлено коррозионно-активных неметаллических включений на основе алюмомагниевой шпинели, негативно влияющих на коррозионную стойкость стали. Стойкость против водородного растрескивания для проката из этих слябов составляла CSR≤0,1%. Получение высокого уровня коррозионной стойкости обеспечивается минимальным содержанием коррозионно-активных неметаллических включений на основе алюмомагниевой шпинели.The corrosion properties of rolled stock obtained from smelted slabs were determined on standard samples. In the obtained slabs of smelting 1, the parameters of which correspond to the ranges stated in the considered technical solution, no corrosive non-metallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel have been revealed, which negatively affect the corrosion resistance of steel. The resistance to hydrogen cracking for rolled from these slabs was CSR≤0.1%. Obtaining a high level of corrosion resistance is ensured by the minimum content of corrosion-active non-metallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel.
В полученных слябах плавки 2, параметры которой выходят за границы диапазонов, заявленных в рассматриваемом техническом решении, выявлено значительное количество неметаллических включений на основе алюмомагниевой шпинели. Стойкость против водородного растрескивания для проката из этих слябов составляла CSR≤3,4%, что превышает допустимые нормативы.In the obtained slabs of melting 2, the parameters of which go beyond the limits of the ranges stated in the considered technical solution, a significant amount of non-metallic inclusions based on aluminum-magnesium spinel is revealed. The resistance to hydrogen cracking for rolled products from these slabs was CSR≤3.4%, which exceeds acceptable standards.
Таким образом, применение предложенного способа выплавки обеспечивает достижение требуемого результата - получение слябов низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью.Thus, the application of the proposed method of smelting ensures the achievement of the desired result - obtaining slabs of low-carbon steel with high corrosion resistance.
Как следует из приведенного анализа, при реализации предложенного технического решения требуемое качество выплавляемого металла достигается за счет выбора наиболее рациональных технологических режимов выплавки стали. Однако, в случае выхода варьируемых технологических параметров за установленные для этого способа границы, не всегда удается получить требуемые характеристики качества выплавленной стали. Таким образом, полученные данные подтверждают правильность разработанных технических решений в части выбора допустимых значений технологических параметров предложенного способа производства низколегированных сталей с повышенной коррозионной стойкостью.As follows from the above analysis, when implementing the proposed technical solution, the required quality of the melted metal is achieved by choosing the most rational technological modes of steelmaking. However, in the event that the variable technological parameters go beyond the boundaries established for this method, it is not always possible to obtain the required quality characteristics of the smelted steel. Thus, the obtained data confirm the correctness of the developed technical solutions in terms of the selection of acceptable values of the technological parameters of the proposed method for the production of low alloy steels with high corrosion resistance.
Технико-экономические преимущества рассматриваемого изобретения состоят в том, что предложенные режимы выплавки низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью позволяют в наибольшей степени использовать все механизмы сталеплавильного процесса для снижения содержания коррозионно-активных неметаллических включений. Использование предложенного способа производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью позволит освоить новый вид металлургической продукции.Technical appraisal and economic advantages of the considered invention consist in the fact that the proposed modes of smelting low-carbon steel with increased corrosion resistance allow the most use of all mechanisms of the steelmaking process to reduce the content of corrosive non-metallic inclusions. Using the proposed method for the production of low carbon steel with increased corrosion resistance will allow you to master a new type of metallurgical products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143878A RU2679375C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143878A RU2679375C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679375C1 true RU2679375C1 (en) | 2019-02-07 |
Family
ID=65273622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143878A RU2679375C1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679375C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| JP3915386B2 (en) * | 2000-08-22 | 2007-05-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Manufacturing method of clean steel |
| RU2437942C1 (en) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Procedure for production of low carbon steel |
| RU2575901C2 (en) * | 2014-05-29 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of production of low-carbonaceous steel |
-
2017
- 2017-12-14 RU RU2017143878A patent/RU2679375C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451385A1 (en) * | 1989-02-01 | 1991-10-16 | Metal Research Corporation | Method of manufacturing clean steel |
| JP3915386B2 (en) * | 2000-08-22 | 2007-05-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Manufacturing method of clean steel |
| RU2437942C1 (en) * | 2010-08-13 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Procedure for production of low carbon steel |
| RU2575901C2 (en) * | 2014-05-29 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of production of low-carbonaceous steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011267833B2 (en) | Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment | |
| CN103627853A (en) | Method for manufacturing low-carbon and low-silicon steel | |
| CN102248142A (en) | Method for producing medium and low carbon aluminum killed steel | |
| JP6937190B2 (en) | Ni-Cr-Mo-Nb alloy and its manufacturing method | |
| CN107354269A (en) | The method that RH complex deoxidizations produce ultra-low-carbon steel | |
| RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
| RU2679375C1 (en) | Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability | |
| RU2243269C1 (en) | Method of melting low-carbon titanium-containing steel | |
| CN103225009A (en) | Method for producing high-cleanness steel | |
| Dub et al. | Effect of a secondary metallurgy technology on the types of forming nonmetallic inclusions and the corrosion resistance of steel | |
| RU2437942C1 (en) | Procedure for production of low carbon steel | |
| CN106048127A (en) | Method for performing oxide metallurgy by using copper-magnesium wires | |
| RU2104311C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
| RU2569621C1 (en) | Method of producing niobium-containing steel | |
| RU2382086C1 (en) | Manufacturing method of boron steel | |
| RU2542157C1 (en) | Method of steelmaking in arc furnace | |
| JP2991796B2 (en) | Melting method of thin steel sheet by magnesium deoxidation | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2514125C1 (en) | Method of low-carbon steel deoxidation | |
| RU2334796C1 (en) | Method of steel production | |
| RU2127322C1 (en) | Method of microalloying of low-carbon steel | |
| JP2008266706A (en) | Method for continuously casting ferritic stainless steel slab | |
| RU2095426C1 (en) | Method of alloying and microalloying of low-alloyed low-carbon steel | |
| RU2487171C1 (en) | Method for production of low-alloyed pipe steel | |
| RU2533071C1 (en) | Method of steel production |