RU2607877C2 - Method for off-furnace steel treatment - Google Patents
Method for off-furnace steel treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607877C2 RU2607877C2 RU2015122359A RU2015122359A RU2607877C2 RU 2607877 C2 RU2607877 C2 RU 2607877C2 RU 2015122359 A RU2015122359 A RU 2015122359A RU 2015122359 A RU2015122359 A RU 2015122359A RU 2607877 C2 RU2607877 C2 RU 2607877C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- slag
- steel
- ladle
- furnace
- 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 30
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 99
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 14
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 13
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 6
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 5
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 239000010435 syenite Substances 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- -1 serpentinite Chemical compound 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000532 Deoxidized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 102220558276 Lipocalin-like 1 protein_C45W_mutation Human genes 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 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
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- 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
- C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
-
- 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
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали с применением методов внепечной обработки стали.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of steel using methods of out-of-furnace steel processing.
Известен способ внепечной обработки стали, при котором перед выпуском металла из дуговой сталеплавильной печи в ковш присаживают свежеобожженую известь, кварцевый песок и плавиковый шпат; раскисляют и легируют металл присадками ферросилиция и ферромарганца; образовавшийся в ковше кислый шлак по окончании выпуска скачивают, далее наводят основной шлак в печи-ковше присадками извести и плавикового шпата, при необходимости подогревают металл, затем его вакуумируют; после окончания вакуумирования наводят кислый шлак с основностью 0,7-1,1 и после получения однородного и жидкоподвижного шлака установку нагрева (печь-ковш) отключают и металл отправляют на установку непрерывной разливки стали УНРС (машину непрерывного литья заготовок МНЛЗ). Источник информации - А.Н. Паршиков, М.П. Гуляев, Э.В. Иванов, Е.И. Лейнвебер, «Обработка стали для металлокорда кислыми шлаками», Труды IV конгресса сталеплавильщиков, Москва, 1997, с. 264-265.There is a method of out-of-furnace steel processing, in which freshly calcined lime, quartz sand and fluorspar are planted in the bucket before the metal is released from the steelmaking furnace; deoxidize and alloy the metal with ferrosilicon and ferromanganese additives; the acid slag formed in the ladle at the end of the discharge is downloaded, then the main slag in the ladle furnace is added with lime and fluorspar additives, if necessary, the metal is heated, then it is vacuumized; after the end of evacuation, acidic slag with a basicity of 0.7-1.1 is induced, and after obtaining homogeneous and liquid-moving slag, the heating installation (ladle furnace) is turned off and the metal is sent to the continuous casting machine of the UNRS (continuous casting machine for continuous casting machines). Source of information - A.N. Parshikov, M.P. Gulyaev, E.V. Ivanov, E.I. Laneweber, “Processing of steel for steel cord with acidic slag,” Proceedings of the IV Congress of Steelmakers, Moscow, 1997, p. 264-265.
Недостатки:Disadvantages:
а) повышенная трудоемкость способа за счет необходимости двух-трехразовой смены состава шлака;a) the increased complexity of the method due to the need for two to three times a change in the composition of the slag;
б) приводятся только «классы» наводимых шлаков - основной и кислый. Состав основного шлака - не приводится. В кислом дается только отношение (CaO)/(SiO2). Отсутствие или недостаточная информация по составу шлаков не гарантирует получение воспроизводимых результатов по рафинированию металла с их участием.b) only the “classes” of induced slags are given — basic and acidic. The composition of the main slag is not given. In acid, only the ratio (CaO) / (SiO 2 ) is given. The absence or insufficient information on the composition of the slag does not guarantee reproducible metal refining results with their participation.
Известен способ внепечной обработки стали, патент РФ №2362811 от 23.10.2007 г., при котором производятся следующие действия: раскисление стали в ковше алюминием, вакуумирование металла перед продувкой его аргоном и введение кальция, измерение активности кислорода в металле перед введением кальция и доведение до заданного уровня активности кислорода в расплаве. Количество кальция, вводимого в металл в пересчете на усвоенный, определяют с учетом заданного содержания СаО в неметаллическом включении, содержания серы перед обработкой кальцием, активности кислорода в металле. Активность кислорода в металле доводят до заданного уровня путем введения раскислителя, например алюминия, один или более раз. Количество кальция, вводимого в металл, должно удовлетворять условию 0,5…2,0⋅α O≤ [Ca]≤2,5⋅[S] при активности кислорода 0,0005…0,002% и 2,0…10,0⋅α О≤[Ca]≤2,5⋅[S] при активности кислорода 0,0001…0,0005%. Кальций в металл вводят в виде порошковой проволоки, в состав которой входит кальций, содержащий легирующий компонент.There is a method of out-of-furnace steel processing, RF patent No. 2362811 of 23.10.2007, in which the following actions are performed: deoxidation of steel in the ladle with aluminum, evacuation of the metal before it is purged with argon and the introduction of calcium, measurement of oxygen activity in the metal before the introduction of calcium and bringing to a given level of oxygen activity in the melt. The amount of calcium introduced into the metal, calculated on the assimilated level, is determined taking into account the specified CaO content in the non-metallic inclusion, the sulfur content before calcium treatment, and the oxygen activity in the metal. The oxygen activity in the metal is adjusted to a predetermined level by introducing a deoxidizer, for example aluminum, one or more times. The amount of calcium introduced into the metal must satisfy the condition 0.5 ... 2.0⋅α O≤ [Ca] ≤2.5⋅ [S] with oxygen activity of 0.0005 ... 0.002% and 2.0 ... 10.0⋅ α О≤ [Ca] ≤2.5⋅ [S] with an oxygen activity of 0.0001 ... 0.0005%. Calcium is introduced into the metal in the form of a flux-cored wire, which includes calcium containing an alloying component.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства, В.В. Эндерс, Д.С. Ящук, М.П. Гуляев, «Оптимизация технологии внепечной обработки высокоуглеродистой качественной стали с целью снижения оксидных неметаллических включений», Труды VII конгресса сталеплавильщиков, Москва, 2003, с. 435-438.Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a production method, V.V. Anders, D.S. Yashchuk, M.P. Gulyaev, “Optimization of the technology of out-of-furnace treatment of high-carbon high-quality steel in order to reduce oxide non-metallic inclusions”, Proceedings of the VII Congress of Steelmakers, Moscow, 2003, p. 435-438.
Способ заключается в том, что внепечную обработку начинают во время выпуска с ввода в ковш кремния до 0,1% и легируют марганцем; затем металл передают в печь-ковш и подогревают до 1590-1620°С, наводят высокоосновный шлак присадками СаО и CaF2, проводят десульфурацию металла, перед вакуумированием в печи-ковше наводят низкоосновный шлак, затем металл вакуумируют, при вакуумировании его раскисляют углеродом, корректируют состав по содержанию углерода и кремния и передают снова на печь-ковш, корректируют по углероду и температуре, затем разливают на МНЛЗ. Получают сталь более высокой чистоты по содержанию неметаллических включений и за счет этого в 1,7 раза уменьшается обрывность проволоки при свивке металлокорда.The method consists in the fact that out-of-furnace treatment is started at the time of release by introducing up to 0.1% silicon into the ladle and is doped with manganese; then the metal is transferred to the ladle furnace and heated to 1590-1620 ° C, highly basic slag is added with CaO and CaF 2 additives, metal desulfurization is carried out, low-basic slag is introduced before vacuuming in the ladle furnace, then the metal is evacuated, it is deoxidized with carbon when evacuated, and corrected composition according to the content of carbon and silicon and transferred again to the ladle furnace, adjusted for carbon and temperature, then poured into a continuous casting machine. Steel of higher purity is obtained in terms of the content of non-metallic inclusions, and due to this, wire breakage is reduced by a factor of 1.7 when twisting steel cord.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
а) Нет никаких данных по составу применяемых шлаков, что не позволит успешно использовать способ для рафинирования металла от серы и неблагоприятного состава неметаллических включений. Так, для успешной десульфурации металла высокоосновными шлаками необходимо иметь высокое значение сульфидной емкости шлака Cs, а также низкую вязкость шлака, которые зависят от состава шлака. Возможность глубокой десульфурации металла по этому способу практически невозможна и ее результаты не приведены.a) There is no data on the composition of the used slag, which will not allow to successfully use the method for refining metal from sulfur and the adverse composition of non-metallic inclusions. So, for successful desulfurization of metal by highly basic slags, it is necessary to have a high value of the sulfide capacity of the slag Cs, as well as a low slag viscosity, which depend on the composition of the slag. The possibility of deep metal desulfurization by this method is practically impossible and its results are not shown.
б) Наведение низкоосновного шлака и подогрев его и металла электрическими дугами в ковшах с основной футеровкой при кислых шлаках вызывает повышенную скорость химической эрозии футеровки ковша в шлаковом поясе за счет повышенной растворимости оксида магния в шлаке с низкими значениями основности и повышенной температуры шлака, примерно на 100°С по сравнению с температурой металла, при нагреве такого шлака электрическими дугами.b) Bringing low-basic slag and heating it and metal with electric arcs in ladles with a main lining for acidic slags causes an increased rate of chemical erosion of the ladle lining in the slag belt due to the increased solubility of magnesium oxide in the slag with low basicity and elevated slag temperature, approximately 100 ° C compared with the temperature of the metal, when such a slag is heated by electric arcs.
в) Чрезмерно большая длительность внепечной обработки с общей продолжительностью 45-210 мин. Это снижает производительность производственной линии ДСП-Печь-Ковш-Вакууматор-МНЛЗ, увеличивает расход дорогих огнеупоров футеровки ковша, особенно в шлаковом поясе, и электроэнергии. Продолжительность внепечной обработки должна быть равна или чуть меньше длительности непрерывной разливки, составляющей в настоящее время 45-60 мин.c) An excessively long duration of out-of-furnace treatment with a total duration of 45-210 minutes. This reduces the productivity of the production line DSP-Furnace-Bucket-Vacuum -ator CCM, increases the consumption of expensive refractories of the lining of the bucket, especially in the slag belt, and electricity. The duration of out-of-furnace treatment should be equal to or slightly less than the duration of continuous casting, currently 45-60 minutes.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является гарантированное комплексное рафинирование металла от серы до 0,002-0,005% с последующим легированием ею до 0,020-0,035%, водорода до 0,0002% и оксидных неметаллических включений в металле глиноземистой природы до 0,0030-0,0035% объемных. Снижение общей длительности внепечной обработки до уровня, не превышающего длительности непрерывной разливки.The technical problem to which the invention is directed is the guaranteed complex refining of metal from sulfur to 0.002-0.005%, followed by alloying with it to 0.020-0.035%, hydrogen up to 0.0002% and non-metallic oxide inclusions in an aluminous metal up to 0.0030 -0.0035% vol. Reducing the total duration of out-of-furnace treatment to a level not exceeding the duration of continuous casting.
Указанная задача решается тем, что десульфурацию металла в ковше производят шлаком системы CaO-SiO2-Al2O3 по реакции:This problem is solved in that the desulfurization of the metal in the ladle is carried out by the slag of the CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 system by the reaction:
3(СаО)+3[S]+2[Al]=3(CaS)+(Al2O3).3 (CaO) +3 [S] +2 [Al] = 3 (CaS) + (Al 2 O 3 ).
Как видно из уравнения десульфурации металла, десульфуратором является известь. Присадка извести, алюмокорундовой смеси и карбида кремния при соотношении 1:0,20:0,10 позволяет получить шлак с высокой десульфурирующей способностью, получать высокое значение {(S)/[S]}=115 при содержании в шлаке: извести 55% и оксида алюминия 30%. В металле в конце обработки в печи-ковше таким шлаком содержание серы снижается с 0,045% до 0,004%.As can be seen from the metal desulfurization equation, lime is a desulfurizer. The additive of lime, alumina-corundum mixture and silicon carbide at a ratio of 1: 0.20: 0.10 allows to obtain slag with a high desulfurizing ability, to obtain a high value of {(S) / [S]} = 115 when the slag contains: lime 55% and alumina 30%. In the metal at the end of processing in a ladle furnace with such slag, the sulfur content decreases from 0.045% to 0.004%.
Добавка к извести шлакообразующих алюмокорундовой смеси и карбида кремния в соотношении 1,5:0,25:0,15 приводит к получению жидкоподвижного шлака с более высокой десульфурирующей способностью {(S)/[S]}=150 и получению шлака с содержанием: извести: 65% и оксида алюминия 25%. В металле в конце обработки его в печи содержание серы снижается до 0,002-0,003%.The addition to lime of a slag-forming alumina-corundum mixture and silicon carbide in a ratio of 1.5: 0.25: 0.15 results in a liquid-slag with a higher desulfurizing ability {(S) / [S]} = 150 and a slag with a content of: lime : 65% and alumina 25%. In the metal at the end of its processing in the furnace, the sulfur content decreases to 0.002-0.003%.
Уменьшение доли извести менее 1,0 или ее увеличение выше 1,5 в обоих случаях приводят к существенному снижению показателя {(S)/[S]} (при одинаковом содержании алюминия в металле) и ухудшению десульфурации металла.A decrease in the proportion of lime less than 1.0 or its increase above 1.5 in both cases leads to a significant decrease in the {(S) / [S]} indicator (with the same aluminum content in the metal) and worsening of metal desulfurization.
Добавление к извести алюмокорундовой смеси в доле менее 0,20 снижает десульфурирующие свойства шлака и эффективность десульфурации металла. Повышение доли алюмокорундовой смеси выше 0,25 также ухудшает десульфурирующие свойства шлака.Adding alumina-corundum mixture to lime in a fraction of less than 0.20 reduces the desulfurization properties of slag and the efficiency of metal desulfurization. Increasing the proportion of alumina-corundum mixture above 0.25 also impairs the desulfurization properties of the slag.
В составе смеси предложено использовать карбид кремния, при окислении углерода которого происходит интенсивное выделение СО и повышение массопереноса серы в шлаке за счет перемешивания шлака и ускорение десульфурации металла, т.к. процесс лимитируется массопереносом серы в шлаковой фазе. Нами экспериментально установлено рациональное содержание его в смеси в пределах 0,10-0,15 долей.It is proposed to use silicon carbide in the composition of the mixture, during carbon oxidation of which there is an intensive release of CO and an increase in the mass transfer of sulfur in the slag due to mixing of the slag and acceleration of metal desulfurization, the process is limited by sulfur mass transfer in the slag phase. We experimentally established a rational content of it in the mixture in the range of 0.10-0.15 shares.
Окисление кремния карбида кремния в этих пределах повышает содержание SiO2 в шлаке до уровня в пределах 10-8%, что обеспечивает низкую вязкость шлака, высокие десульфурирующие и ассимилирующие, по отношению к глиноземистым неметаллическим включениям, свойства.Oxidation of silicon by silicon carbide within these limits increases the content of SiO 2 in the slag to a level in the range of 10-8%, which ensures low slag viscosity, high desulfurizing and assimilating properties with respect to aluminous non-metallic inclusions.
Важным элементом является дополнительный с присадкой шлакообразующих ввод чушкового алюминия при выпуске плавки в ковш чушкового или брикетированного алюминия в количестве 1,3-1,4 кг/т. Это приводит к расплавлению шлакообразующих в процессе выпуска и раскислению образующегося шлака за счет выделения дополнительного тепла по реакции (из печи попадает значительная часть окислительного шлака с высоким содержанием FeO):An important element is the additional input of pig aluminum with the addition of slag-forming materials when melting into the ladle of pig or briquetted aluminum in the amount of 1.3-1.4 kg / t. This leads to the melting of slag-forming during the release process and the deoxidation of the resulting slag due to the release of additional heat from the reaction (a significant part of the oxidizing slag with a high FeO content gets from the furnace):
3(CaO)+2[Al]+3(FeO)=3(CaO⋅Al2O3)+3[Fe];3 (CaO) +2 [Al] +3 (FeO) = 3 (CaO⋅Al 2 O 3 ) +3 [Fe];
ΔН=208630 ккал/кг-ат или 3864 ккал/кг;ΔH = 208630 kcal / kg-at or 3864 kcal / kg;
ΔН - энтальпия реакции;ΔН is the reaction enthalpy;
При использовании шлакообразующих в количестве 10 кг/т (1500 кг) для его расплавления потребуется тепла:When using slag-forming materials in an amount of 10 kg / t (1500 kg), heat will be required for its melting:
Q=m(cΔt+50)=1500.(0,298.1600+50)=790200 ккал;Q = m (cΔt + 50) = 1500. (0,298.1600 + 50) = 790,200 kcal;
Q - количество тепла;Q is the amount of heat;
m - масса;m is the mass;
с - удельная теплоемкость;C is the specific heat;
Δt - изменение температуры;Δt is the temperature change;
Для компенсации тепловых потерь при нагреве и расплавлении такого количества шлакообразующих требуемое количество алюминия составляет:To compensate for heat loss during heating and melting of such an amount of slag-forming materials, the required amount of aluminum is:
GAl=(790200/3864)/150=1,36 кг/т (или в интервале 1,3-1,4 кг/т);G Al = (790200/3864) / 150 = 1.36 kg / t (or in the range of 1.3-1.4 kg / t);
GAl - удельный расход алюминия;G Al - specific consumption of aluminum;
При вакуумировании раскисленной стали удаление водорода происходит с поверхности не закрытого шлаком металла. Скорость удаления водорода определяется уравнением первого порядка, интегральной формой которого является уравнение:During evacuation of deoxidized steel, hydrogen is removed from the surface of a metal not covered by slag. The hydrogen removal rate is determined by a first order equation, the integral form of which is the equation:
lg([Hτ]-[Hp])/([H0]-[Hp])=-2,3kT;log ([Hτ] - [Hp]) / ([H 0 ] - [Hp]) = - 2.3kT;
Hτ - текущее содержание водорода в стали;Hτ is the current hydrogen content in steel;
Hp - равновесное содержание водорода в стали;Hp is the equilibrium hydrogen content in steel;
Н0 - начальное содержание водорода в стали;H 0 - the initial hydrogen content in the steel;
l - постоянная Больцмана, Дж/К;l is the Boltzmann constant, J / K;
Т - температура, К;T is the temperature, K;
Отсюда, получение фактических или текущих содержаний водорода в стали [Hτ] на уровне ее нефлокеночувствительности, равного 0,0002%, обеспечивают при [Hp]≤[Hτ]≤0,0002%.Hence, obtaining the actual or current hydrogen content in steel [Hτ] at the level of its non-wall sensitivity equal to 0.0002% is provided at [Hp] ≤ [Hτ] ≤0.0002%.
Значения [Hp] в зависимости от давления при температуре 1600°С составляют:Values of [Hp] depending on pressure at a temperature of 1600 ° C are:
Наши промышленные данные показывают, что для обеспечения [Hτ]≤2⋅10-4% необходимо вакуумировать металл в течение 10-15 мин при остаточном давлении 0,13-0,067 кН/м2 (1,0-0,5 мм рт. ст.) и удельном расходе аргона 4,5-5,0 л/(т⋅мин). Вакуумирование при давлении выше 0,13 кН/м2 будет приводить к получению нестабильных, часто более высоких, чем 2⋅10-4% значений по [Hτ]. Вакуумирование при давлении менее 0,067 кН/м2 не дает существенно более низких текущих содержаний водорода в стали в условиях промышленного производства.Our industrial data show that to ensure [Hτ] ≤2⋅10 -4 % it is necessary to vacuum the metal for 10-15 minutes at a residual pressure of 0.13-0.067 kN / m 2 (1.0-0.5 mm Hg. Art.) and specific consumption of argon 4.5-5.0 l / (t⋅min). Evacuation at pressures above 0.13 kN / m 2 will lead to unstable, often higher than 2⋅10 -4 %, values in [Hτ]. Evacuation at a pressure of less than 0.067 kN / m 2 does not give significantly lower current hydrogen contents in steel under industrial production conditions.
Далее, в основном шлаке системы СаО-Al2O3-SiO2 растворимость водорода составляет 66-76 см3/100 г. В реальном процессе в шлаке водорода меньше (30-40 см3/100 г), но достоверно установлено, что распределение водорода между шлаком (Н) и металлом [Н] составляет (Н)/[Н]=5-6.Further, generally the slag system CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 hydrogen solubility is 66-76 cm 3/100 g In the actual process of hydrogen slag less (30-40 cm 3 / 100g), but it is well established that the distribution of hydrogen between the slag (H) and the metal [H] is (H) / [H] = 5-6.
При вакуумировании водород удаляется из металла, но одновременно переходит в него из шлака.During evacuation, hydrogen is removed from the metal, but at the same time passes into it from the slag.
При вакуумировании металла в ковше в присутствии основного шлака, при наведении которого с участием электрических дуг в печи-ковше, получают повышенные содержания в нем водорода, азота. При понижении давления это приводит к выделению из шлака этих газов и сильному вспениванию шлака (визуально - как эффект «закипающего молока») и вытеканию его из ковша. Это вынуждает к прекращению продувки металла аргоном и резкому снижению и даже фактическому прекращению удаления водорода при вакуумировании раскисленного металла.When the metal is evacuated in a ladle in the presence of the main slag, upon inducing it with the participation of electric arcs in the ladle furnace, increased contents of hydrogen and nitrogen are obtained in it. With a decrease in pressure, this leads to the emission of these gases from the slag and a strong foaming of the slag (visually - as the effect of "boiling milk") and its leakage from the ladle. This forces to stop the purging of the metal with argon and a sharp decrease and even the actual termination of the removal of hydrogen during evacuation of the deoxidized metal.
Поэтому для успешной дегазации количество высокоосновного шлака в ковше при вакуумировании не должно быть или его количество необходимо максимально минимизировать и шлак скачивают.Therefore, for successful degassing, the amount of highly basic slag in the ladle during evacuation should not be, or its amount must be minimized as much as possible and the slag is downloaded.
Одной из важнейших причин отсортировки металла, раскисленного алюминием, является повышенное присутствие неметаллических включений глинозема или их скоплений в нем, особенно в сочетании с повышенным [Н]. В этих областях обнаруживаются сложные неметаллические включения оксидов Al (алюминия), часто с оксидами Са различной стехиометрии (в зависимости от содержания алюминия и кальция в низколегированных сталях).One of the most important reasons for sorting metal deoxidized by aluminum is the increased presence of non-metallic inclusions of alumina or their accumulations in it, especially in combination with an increased [N]. In these areas, complex nonmetallic inclusions of Al (aluminum) oxides are found, often with Ca oxides of different stoichiometry (depending on the content of aluminum and calcium in low alloy steels).
Для дальнейшего снижения содержания таких включений в металле повышают ассимилирующие к неметаллическим включениям глинозема свойства путем специально наводимого низкоосновного шлака, применяют технологические приемы, повышающие рафинирующую эффективность способа в период после вакуумной обработки. Для этого выполняют следующие приемы:To further reduce the content of such inclusions in the metal, properties assimilating to nonmetallic inclusions of alumina are enhanced by means of specially induced low-base slag, technological methods are used that increase the refining efficiency of the method in the period after vacuum processing. To do this, perform the following techniques:
- Уменьшают активность соответствующего компонента, в данном случае оксида алюминия, в шлаковом расплаве. Более высокую ассимилирующую способность к неметаллическим включениям глинозема и низкие температуры ликвидус и плавления имеют шлаки, соответствующие составам на границе анортита и геленита системы СаО-Al2O3-SiO2, особенно в области тройной эвтектики, которые позволяют сохранять необходимую вязкость шлака и повышенную растворимость Al2O3 при увеличении содержаний Al2O3 до 30-40%.- Reduce the activity of the corresponding component, in this case, aluminum oxide, in the slag melt. Slag corresponding to the compositions at the anorthite-gelenite boundary of the CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 system , especially in the triple eutectic region, which allows maintaining the necessary slag viscosity and increased solubility, have a higher assimilating ability to non-metallic inclusions of alumina and lower liquidus and melting temperatures. Al 2 O 3 with an increase in the content of Al 2 O 3 up to 30-40%.
- Шлаки с пониженным отношением CaO/SiO2 имеют и повышенную растворимость MgO в них. Использование таких шлаков в ковшах с основной (магнезитовой) футеровкой приводит к повышению расхода огнеупоров. Далее, при расплавлении и нагреве таких шлаков электрической дугой шлаковый расплав перегревается на 100-150°С выше, чем обычно. Это еще более усиливает процесс растворения MgO футеровки в таком шлаке, ухудшая его свойства. Поэтому нами предлагается при расплавлении шлакообразующих для наведения низкоосновного шлака электрические дуги не включать.- Slag with a reduced ratio of CaO / SiO 2 and have an increased solubility of MgO in them. The use of such slag in buckets with a main (magnesite) lining leads to an increase in the consumption of refractories. Further, during the melting and heating of such slags by an electric arc, the slag melt overheats 100-150 ° C higher than usual. This further enhances the dissolution of the MgO lining in such a slag, worsening its properties. Therefore, we propose not to include electric arcs when melting slag-forming materials to induce low-base slag.
- При непрерывной разливке в промежуточный ковш неизбежно попадает часть шлака из сталеразливочного ковша, который изменяет состав шлака в промежуточном ковше, снижает его ассимилирующие к включениям свойства и ухудшает качество металла. Поэтому, после вакуумирования перед непрерывной разливкой в ковш присаживают шлакообразующие, обеспечивающие быстрое расплавление и формирование низкоосновного легкоплавкого шлака с высокими ассимилирующими глинозем свойствами, близкого по составу к применяемому шлаку в промежуточном ковше МНЛЗ. Для получения вышеперечисленных технологических свойств после вакуумирования перед непрерывной разливкой присаживают смесь из недорогих и стабильных по химическому составу ингредиентов: цемента, сиенитового концентрата, формовочного песка, серпентинита, флюоритового концентрата и углерода при соотношении компонентов (%), 28:15:39:10:3:5 соответственно, в количестве 1,5-2,0 кг/т. Смесь присаживают строго в указанных соотношениях, что позволяет получать воспроизводимый по составу и физико-химическим свойствам шлак. Получают шлак, по составу идентичный шлаку, наводимому в промежуточном ковше МНЛЗ. Этот шлак при разливке, неизбежно попадая в промковш, не изменяет его химический состав и сохраняет его рафинирующие свойства.- During continuous casting, a part of the slag from the steel pouring ladle inevitably falls into the intermediate ladle, which changes the composition of the slag in the intermediate ladle, reduces its properties assimilating to inclusions and affects the quality of the metal. Therefore, after evacuation, before slag casting, slag-forming ones are planted in the ladle, which ensure rapid melting and formation of low-base low-melting slag with high assimilating alumina properties similar in composition to the slag used in the CCM ladle. To obtain the above technological properties, after evacuation, a mixture of inexpensive and stable in chemical composition ingredients is planted after vacuum casting: cement, syenite concentrate, foundry sand, serpentinite, fluorite concentrate and carbon at a ratio of components (%), 28: 15: 39: 10: 3: 5, respectively, in an amount of 1.5-2.0 kg / t. The mixture is seated strictly in the indicated proportions, which makes it possible to obtain slag reproducible in composition and physicochemical properties. Get the slag, the composition is identical to the slag induced in the intermediate ladle CCM. This slag during casting, inevitably falling into the pit, does not change its chemical composition and retains its refining properties.
- Для снижения тепловых потерь и сохранения необходимых температуры и ассимилирующих свойств к включениям глинозема после расплавления смеси на ее поверхность присаживают порошкообразную рисовую лузгу, образуя двухслойное покрытие металла. Количество лузги изменяют в зависимости от содержания углерода в шлакообразующей смеси.- To reduce heat loss and maintain the required temperature and assimilating properties, powdered rice husk is placed on the surface of the alumina inclusions after the mixture is melted, forming a two-layer metal coating. The amount of husk varies depending on the carbon content in the slag-forming mixture.
- Процесс ассимиляции включений шлаком требует значительного времени. Для существенного снижения времени контакта низкоосновного шлака с магнезитовой футеровкой ковша и устранения проявления его агрессивности к основным огнеупорам сталеразливочного ковша процесс ассимиляции неметаллических включений перенесен в период непрерывной разливки. Это увеличивает время ассимилирующей шлаковой обработки металла от неметаллических включений и повышает результативность очищения металла от них. В это время имеет место и непрерывное понижение уровня металла в ковше, которое сопровождается непрерывным изменением места контакта его футеровки со шлаком, что существенно сокращает время такого контакта, сохраняя футеровку ковша, и предотвращает нежелательное повышение содержания MgO в составе шлака.- The process of assimilation of inclusions by slag requires considerable time. To significantly reduce the contact time of low-base slag with the magnesite lining of the ladle and to eliminate the manifestation of its aggressiveness to the main refractories of the steel casting ladle, the process of assimilation of non-metallic inclusions was postponed during the continuous casting period. This increases the time of assimilating slag processing of metal from non-metallic inclusions and increases the efficiency of metal purification from them. At this time, there is a continuous decrease in the level of metal in the ladle, which is accompanied by a continuous change in the contact point of its lining with the slag, which significantly reduces the time of such contact while maintaining the lining of the ladle and prevents an undesirable increase in the MgO content in the slag composition.
- Продувка металла аргоном во время разливки флотирует неметаллические включения к поверхности шлака и ускоряет процесс их ассимиляции шлаком. Нами экспериментально установлено, что основное рафинирование включений глинозема шлаком в это время происходит при разливке первых 50-60% металла. Уменьшения объема ниже 50% снижает результаты удаления включений, увеличение объема выше 60% не дает существенного улучшения по результатам удаления включений.- Purging metal with argon during casting floats non-metallic inclusions to the surface of the slag and accelerates the process of their assimilation by slag. We experimentally established that the main refining of inclusions of alumina with slag at this time occurs during the casting of the first 50-60% of the metal. A decrease in volume below 50% reduces the results of removal of inclusions, an increase in volume above 60% does not give a significant improvement in the results of removal of inclusions.
- Продолжение процесса рафинирования металла от включений в сталеразливочном ковше в период непрерывной разливки позволяет увеличивать и пропускную способность оборудования внепечной обработки за счет снижения общего времени его задолженности.- The continuation of the metal refining process from inclusions in the steel pouring ladle during the continuous casting period allows to increase the throughput of out-of-furnace processing equipment by reducing the total time of its debt.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Пример 1Example 1
При выпуске плавки из дуговой сталеплавильной печи, например вместимостью 150 тонн, в ковш с основной футеровкой присаживают шлакообразующие в составе и при соотношении: известь, алюмокорундовая смесь ММКН-75 и карбид кремния при соотношении компонентов 1,5:0,25:015 или соответственно в количестве (кг) 1500:375:225; присаживают 1,36 кг/т брикетированного алюминия (200 кг); присаживают и ферросплавы по расчету на нижний предел марочного состава. Например, при выплавке стали марки С45Е присаживают феррохром 61 кг, ферросилиций 65% 111 кг, ферросиликомарганец 262 кг;When releasing melting from an electric arc furnace, for example, with a capacity of 150 tons, slag-forming materials are added to the ladle with the main lining and in the ratio: lime, alumina-corundum mixture MMKN-75 and silicon carbide with a component ratio of 1.5: 0.25: 015 or, respectively in the amount of (kg) 1500: 375: 225; 1.36 kg / t of briquetted aluminum (200 kg) are planted; ferroalloys are also planted, based on the lower limit of the grade composition. For example, when smelting steel grade C45E ferrochrome is planted 61 kg, ferrosilicon 65% 111 kg, ferrosilicon manganese 262 kg;
После выпуска ковш с плавкой передают на установку «печь-ковш», включают электрические дуги и производят нагрев металла, нагрев и дальнейшее расплавление шлакообразующих и образовавшегося шлака. Весь процесс обработки плавки производят при непрерывном перемешивании аргоном с удельной интенсивностью 0,0059 м3/(т⋅мин). Получают шлак состава, %:After release, the ladle with melting is transferred to the “ladle-furnace” installation, electric arcs are turned on and the metal is heated, heated and further melted is the slag-forming and slag formed. The whole process of processing the smelting is carried out with continuous stirring with argon with a specific intensity of 0.0059 m 3 / (t⋅min). Get the slag composition,%:
Подогрев металла и обработку его шлаком в печи-ковше ведут при температуре металла 1600-1620°С до получения в металле содержаний серы не более 0,004%. Средняя скорость десульфурации металла составляет VS=0,001%/мин. Время десульфурации при [S]нач=0,040% равняется 35-36 мин.The metal is heated and treated with slag in a ladle furnace at a metal temperature of 1600-1620 ° C until the sulfur content in the metal is not more than 0.004%. The average metal desulfurization rate is V S = 0.001% / min. The desulfurization time at [S] nach = 0.040% is 35-36 minutes.
Далее в металл вводят трайб-аппаратом алюминиевую проволоку на получение [Al] в пределах 0,020-0,025% и производят скачивание высокоосновного десульфурирующего шлака. Плавку передают на вакуумную установку ковшевого типа. Постепенно понижают давление и металл при непрерывном перемешивании аргоном с интенсивностью (4,5-5,0)*10-3 м3/(т⋅мин) вакуумируют, обеспечивая обработку при остаточном давлении менее 0,13-0,067 кН/м2 (1,0-0,5 мм рт. ст. или 1,33-0,66 мбар) в течение не менее 10 минут.Next, an aluminum wire is introduced into the metal by a tribing apparatus to obtain [Al] in the range of 0.020-0.025% and the highly basic desulfurizing slag is downloaded. The heat is transferred to a ladle-type vacuum unit. The pressure is gradually reduced and the metal is continuously stirred with argon with an intensity of (4.5-5.0) * 10 -3 m 3 / (t⋅min) vacuum, providing processing at a residual pressure of less than 0.13-0.067 kN / m 2 ( 1.0-0.5 mm Hg or 1.33-0.66 mbar) for at least 10 minutes.
После окончания вакуумирования в этом же ковше (без транспортировки его в другое место и не прекращая перемешивания металла аргоном) на его поверхность присаживают смесь цемента, сиенитового концентрата, формовочного песка, серпентинита, флюоритового концентрата и углерода при соотношении компонентов (%) 28:15:39:10:3:5 соответственно в количестве 2,0 кг/т и после ее расплавления от тепла металла (без включения электрических дуг), с учетом влияния всегда имеющегося остаточного шлака после вакуумирования, получают легкоплавкий шлак с повышенными ассимилирующими к включениям глинозема свойствами. Химический состав шлака, мас. %:After evacuation in the same bucket (without transporting it to another place and without stopping mixing the metal with argon), a mixture of cement, syenite concentrate, foundry sand, serpentinite, fluorite concentrate and carbon is placed on its surface at a component ratio (%) of 28:15: 39: 10: 3: 5, respectively, in an amount of 2.0 kg / t and after its melting from the heat of the metal (without turning on electric arcs), taking into account the influence of the always-present residual slag after evacuation, a low-melting slag with increased properties assimilating to inclusions of alumina. The chemical composition of the slag, wt. %:
Далее, этот образовавшийся шлак засыпают 170 кг теплоизолирующей рисовой лузгой. Вводят алюминиевую проволоку на содержание [Al]=0,025-0,030%, затем кальцийсодержащую порошковую проволоку в количестве 52 кг и после 5 минутного перемешивания металла аргоном вводят серосодержащую порошковую проволоку в количестве 110 кг, увеличивая содержание серы в металле с 0,004% до 0,027%. После 3-4 минутного перемешивания и измерения температуры ковш с плавкой передают на стол МНЛЗ. Разливают первые 60% металла под вновь наведенным шлаком с перемешиванием аргоном при интенсивности 1⋅10-3 м3/(т⋅мин). Затем перемешивание аргоном прекращают и металл разливают без перемешивания аргоном до конца разливки.Further, this resulting slag is covered with 170 kg of heat-insulating rice husk. An aluminum wire is introduced at a content of [Al] = 0.025-0.030%, then a calcium-containing flux-cored wire in an amount of 52 kg and after 5 minutes stirring the metal with argon, a sulfur-containing flux-cored wire in an amount of 110 kg is introduced, increasing the sulfur content in the metal from 0.004% to 0.027%. After 3-4 minutes of stirring and measuring the temperature, the ladle with heat is transferred to the caster table. Pour the first 60% of the metal by slag re-induced with stirring under argon intensity 1⋅10 -3 m 3 / (t⋅min). Then stirring with argon is stopped and the metal is cast without stirring with argon until the end of the casting.
Пример 2Example 2
Выполняют так же, как пример 1, но отличающийся тем, что для наведения высокоосновного шлака присаживают шлакообразующие: известь, алюмокорундовую смесь ММКН-75 и карбида кремния при соотношении компонентов 1,0:0,20:0,10 соответственно в количестве, (кг): известь 1000; ММКН-75 200; карбид кремния 100;Perform the same way as example 1, but characterized in that to induce highly basic slag, slag-forming substances are added: lime, alumina-corundum mixture MMKN-75 and silicon carbide with a ratio of components of 1.0: 0.20: 0.10, respectively, in an amount, (kg ): lime 1000; MMKN-75 200; silicon carbide 100;
При непрерывной разливке под вновь наведенным легкоплавким шлаком разливают первые 50% металла с перемешиванием аргоном при интенсивности 0,8⋅10*3 м3/(т⋅мин).During continuous casting, under the newly induced low-melting slag, the first 50% of the metal is poured with stirring with argon at an intensity of 0.8⋅10 * 3 m 3 / (t⋅min).
Проведенные в электросталеплавильном цехе ВТЗ плавки с внепечной обработкой по заявленному способу показали, таблица, следующее:Held in the VTZ electric steelmaking shop melts with out-of-furnace treatment according to the claimed method showed the table, the following:
1. Сокращается существенно продолжительность внепечной обработки стали;1. The duration of out-of-furnace steel processing is substantially reduced;
2. Получены низкие содержания водорода и оксидных неметаллических включений с высоким содержанием глиноземистой фазы, особенно вредных для качества металла при сочетании их высоких содержаний.2. Low hydrogen and non-metallic oxide inclusions with a high content of alumina phase are obtained, which are especially harmful to the quality of the metal when combined with their high contents.
I Содержание неметаллических включений в металле после выпуска из дуговой сталеплавильной печи;I The content of non-metallic inclusions in the metal after release from the arc steel furnace;
II Содержание неметаллических включений после обработки высокоосновным шлаком в печи-ковше;II The content of non-metallic inclusions after treatment with highly basic slag in a ladle furnace;
III Содержание неметалл. включений в металле после обработки легкоплавким шлаком в сталеразливочном ковше на разливке;III Content non-metal. inclusions in the metal after processing by fusible slag in a casting ladle;
*) Сюда входит ~25 мин: на скачивание десульфурирующего высокоосновного шлака из ковша перед вакуумированием, присадку материалов для получения нового легкоплавкого шлака в сталеразливочном ковше перед непрерывной разливкой, ввод алюминиевой катанки и порошковой SiCa и S-содержащей проволок.* ) This includes ~ 25 minutes: downloading desulphurizing highly basic slag from a ladle before evacuation, additive materials to produce new low-melting slag in a steel casting ladle before continuous casting, introduction of an aluminum wire rod and SiCa and S-containing flux-cored wires.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122359A RU2607877C2 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method for off-furnace steel treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122359A RU2607877C2 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method for off-furnace steel treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015122359A RU2015122359A (en) | 2017-01-10 |
| RU2607877C2 true RU2607877C2 (en) | 2017-01-20 |
Family
ID=57955796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122359A RU2607877C2 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method for off-furnace steel treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2607877C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750303C1 (en) * | 2017-12-25 | 2021-06-25 | Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Method for producing low-carbon steel with sulfur content [s] ≤ 0.0015% in bucket furnace refining unit |
| RU2816888C1 (en) * | 2023-02-16 | 2024-04-08 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Method of producing steel with specified limit on sulphur content |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113881829A (en) * | 2021-09-10 | 2022-01-04 | 北京科技大学 | A kind of treatment method for reducing the hydrogen content of steel |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2552107B1 (en) * | 1983-09-20 | 1985-12-20 | Vallourec | PROCESS FOR TREATING STEEL WITH CALCIUM FOR GREAT COLD FITNESS AND LOW SILICON CONTENT |
| FR2542761B1 (en) * | 1983-03-15 | 1987-10-16 | Vallourec | PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINABILITY STEELS |
| US4741772A (en) * | 1984-05-08 | 1988-05-03 | China Steel Corporation | Si contained ferroalloy addition as a weak pre-deoxidation process in steelmaking |
| RU2145639C1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-20 | Белорусский Металлургический Завод | Method of ladle treatment of high-carbon steel |
| RU2362811C1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" | Method of steel out-furnace treatment |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015122359A patent/RU2607877C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2542761B1 (en) * | 1983-03-15 | 1987-10-16 | Vallourec | PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINABILITY STEELS |
| FR2552107B1 (en) * | 1983-09-20 | 1985-12-20 | Vallourec | PROCESS FOR TREATING STEEL WITH CALCIUM FOR GREAT COLD FITNESS AND LOW SILICON CONTENT |
| US4741772A (en) * | 1984-05-08 | 1988-05-03 | China Steel Corporation | Si contained ferroalloy addition as a weak pre-deoxidation process in steelmaking |
| RU2145639C1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-20 | Белорусский Металлургический Завод | Method of ladle treatment of high-carbon steel |
| RU2362811C1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" | Method of steel out-furnace treatment |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.В.Эндерс и др. Оптимизация технологии внепечной обработки высокоуглеродистой качественной стали с целью снижения оксидных неметаллических включений. Труды VII конгресса сталеплавильщиков. М., 2003, с.435-438. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750303C1 (en) * | 2017-12-25 | 2021-06-25 | Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Method for producing low-carbon steel with sulfur content [s] ≤ 0.0015% in bucket furnace refining unit |
| RU2816888C1 (en) * | 2023-02-16 | 2024-04-08 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Method of producing steel with specified limit on sulphur content |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015122359A (en) | 2017-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2576357C2 (en) | Low-cost production of low-carbon low-sulphur low-nitrogen steel at common steelmaking unit | |
| AU2009279363B2 (en) | Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment | |
| RU2608865C2 (en) | Method of desulphurising steel | |
| JP6743915B2 (en) | Method for desulfurizing molten steel and desulfurizing agent | |
| RU2607877C2 (en) | Method for off-furnace steel treatment | |
| RU2166550C2 (en) | Method of producing low-silicon steel | |
| RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
| RU2818526C1 (en) | Low-silicon steel production method | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2713770C1 (en) | Method for production of steel with standardized content of sulfur | |
| JP2021059759A (en) | Production method of ultra-low sulfur stainless steel | |
| RU2816888C1 (en) | Method of producing steel with specified limit on sulphur content | |
| RU2786100C1 (en) | Method for the production of vanadium-containing steel (options) | |
| Svyazhin et al. | The use of calcium carbide in the production of low-carbon steel | |
| JPS6014813B2 (en) | Method for smelting molten steel using sodium fluoride flux | |
| RU2118380C1 (en) | Method of manufacturing vanadium-microalloyed steel | |
| SU1744122A1 (en) | Process of melting and out-of-furnace treatment of steel | |
| RU2440421C1 (en) | Out-of-furnace steel treatment method | |
| RU2133782C1 (en) | Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnaces | |
| RU2333255C1 (en) | Method of steel smelting | |
| RU2323262C1 (en) | Steel refining method | |
| SU1721097A1 (en) | Slag-forming mixture for metal refining | |
| RU2226555C2 (en) | Method of alloying stainless steel with titanium | |
| RU2628588C1 (en) | Procedure of melting steel in converter | |
| SU821501A1 (en) | Method of steel production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 02-2017 FOR TAG: (45) |