[go: up one dir, main page]

SU1488110A1 - Method of producing steel ingots - Google Patents

Method of producing steel ingots Download PDF

Info

Publication number
SU1488110A1
SU1488110A1 SU874327564A SU4327564A SU1488110A1 SU 1488110 A1 SU1488110 A1 SU 1488110A1 SU 874327564 A SU874327564 A SU 874327564A SU 4327564 A SU4327564 A SU 4327564A SU 1488110 A1 SU1488110 A1 SU 1488110A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal
ingots
content
carbon
ingot
Prior art date
Application number
SU874327564A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Александрович Лубенец
Виктор Алексеевич Ефимов
Владимир Семенович Дуб
Михаил Юрьевич Соболев
Валерий Евгеньевич Ключарев
Павел Абрамович Иоффе
Владимир Васильевич Лебедев
Алексей Григорьевич Лискин
Витольд Константинович Новицкий
Сергей Апполонович Иодковский
Алексей Федорович Козлов
Сергей Юрьевич Афанасьев
Валерий Романович Сулягин
Евгений Федорович Зорькин
Валерий Абрамович Литвак
Леонид Константинович Пыхтарь
Владимир Иванович Игнатьев
Валерий Михайлович Голод
Ювеналий Яковлевич Скок
Геннадий Петрович Матвеев
Александр Григорьевич Игнатенко
Петр Константинович Ганенко
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4781
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4781 filed Critical Предприятие П/Я Г-4781
Priority to SU874327564A priority Critical patent/SU1488110A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1488110A1 publication Critical patent/SU1488110A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии ,в частности, к технологии получени  крупных слитков из конструкционных низко- и среднелегированных высококачественных сталей. Цель изобретени  - повышение качества слитков путем снижени  зональной ликвации по высоте упом нутых слитков. Сущность изобретени  заключаетс  в порционной заливке изложницы, причем масса каждой порции металла составл ет 0,2...0,6 массы слитка, а содержание углерода и молибдена в каждой порции металла выдерживают равным CI и MOI и определ емым из следующих соотношений:ΣCIMI/ΣMI =C, MO=(1,3-1,5)ΔСI, где N-число порций металлаThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the technology for producing large ingots from structural low- and medium-alloyed high-quality steels. The purpose of the invention is to improve the quality of ingots by reducing the zonal segregation along the height of the said ingots. The essence of the invention consists in portion casting of the mold, with the mass of each batch of metal being 0.2 ... 0.6 mass of the ingot, and the content of carbon and molybdenum in each batch of metal is kept equal to CI and MOI and determined from the following ratios: ΣCIMI / ΣMI = C, MO = (1.3-1.5) ΔСI, where N is the number of metal portions

MI - масса I-й порции металла. Содержание углерода в первой порции металла берут равным 1,1-1,6 среднезаданного (марочного) содержани  углерода в слитке, а в последней - соответственно 0,4-0,9 среднезаданного.MI is the mass of the first portion of the metal. The carbon content in the first portion of the metal is taken equal to 1.1-1.6 of the mean (brand) content of carbon in the ingot, and in the latter - 0.4-0.9, respectively, of the mean.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при отливке крупных слитков дл  изделий машиностроени , например энергетического и атомного, преимущественно из конструкционных низко- и сред- нелегированных высококачественных сталей.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the casting of large ingots for engineering products, such as energy and nuclear, mainly from structural low- and medium-alloyed high-quality steels.

Цель изобретейи  - повьшение качества слитков путем снижени  зональной ликвации по высоте упом нутых слитков .The aim of the invention is to improve the quality of ingots by reducing the zonal segregation along the height of the said ingots.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что заливку металла осущест4The essence of the invention is that the pouring of the metal is

00 0000 00

вл ют порци ми массой, равной 0,2- 0,6 массы слитка, при этом содержание углерода в металле первой порщш выдерживают равным 1,1-1,6 среднезаданного содержани  углерода в слитке, в металле последней порции 0,4-0,9 среднезаданного, а в металле промежуточных порций - равным величине С, полученной из соотношени are portions of a mass equal to 0.2-0.6 mass of the ingot, while the carbon content in the metal of the first slurry is maintained equal to 1.1-1.6 of the average carbon content of the ingot, in the metal of the last portion 0.4-0-0, 9 average, and in the metal intermediate portions - equal to the value of C, obtained from the ratio

игig

Z С m ;Z С m;

С,WITH,

где С, содержание углерода талле i-й порции-,where C is the carbon content of the talle of the i-th portion;

в меin me

m; - масса i-Pi порции металла, С - среднезаданное (марочное)m; - i-Pi mass of the metal portion, С - middle set (vintage)

содержание углерода в металле слиткаcarbon content in ingot metal

при этом содержание молибдена в каждой порции задают из соотношени  5M(,j (1,3-1,5)-/dCj . Изменение содержани  углерода и молибдена в каждой пор191и может быть осуществлено путем ввода углерод-и молибденсодер- жащих материалов в промежуточной ковш.the content of molybdenum in each portion is set from the ratio 5M (, j (1.3-1.5) - / dCj. The change in the content of carbon and molybdenum in each pore is 191) and can be carried out by introducing carbon and molybdenum-containing materials into the tundish .

Известно, что ликваци  марганца,, хрома, никел  и ванади  в слитках массой до 500 т незначительна. Ликвацию по высоте слитка таких элементов как сера, фосфор и к(емний можно существенно снизить, например, путем уменьшени  абсолютного их содержани  в стали при ее рафинировании. Это невозможно реализовать дл  углерода и молибдена, так как их среднесли- точное содержание должно соответствовать марочному составу стали. It is known that the liquation of manganese, chromium, nickel and vanadium in ingots weighing up to 500 tons is insignificant. The elimination of ingot height of such elements as sulfur, phosphorus and K (this can be significantly reduced, for example, by reducing their absolute content in steel when refining it. This cannot be done for carbon and molybdenum, since their average content should correspond to the grade composition become.

Изменение содержани  углерода во врем  разливки не  вл етс  достаточным дл  снижени  уровн  ликвации углерода и молибдена по высоте слитка вследствие эффекта перераспределени  жидкостей по плотности в больших объемах: обладающие большой плотностью порции металла с меньшим содержанием углерода будут располагатьс  в нижней части слитка и способствовать усилению как отрицательной, так и положительной ликвации углерода.Changing the carbon content during casting is not sufficient to reduce the carbon and molybdenum segregation levels in ingot height due to the effect of redistribution of liquids in density in large volumes: large portions of metal with a lower carbon content will be located in the lower part of the ingot and contribute to strengthening as negative and positive carbon segregation.

Повысить однородность слитка можно путем стабилизации плотности расплава по ходу его отливки В частности , дл  конструкционных низко- и среднелегированных сталей эта цель достигаетс  путем изменени  содержани  в металле самого т желого элеменIt is possible to increase the uniformity of the ingot by stabilizing the density of the melt along its casting. In particular, for structural low and medium alloyed steels, this goal is achieved by changing the content of the heaviest element in the metal

,та - молибдена (плотность жидкого молибдена ссЛтавл ет 9,1 -10 кг/м ); В порци х металла с повьш1енным содержанием углерода концентраци  молибдена должна быть вьш1е и наоборот.m is molybdenum (the density of liquid molybdenum is 9.1 –10 kg / m); In portions of a metal with a higher carbon content, the concentration of molybdenum should be higher and vice versa.

Экспериментальные исследовани  позволили установить вли ние содержа ни  углерода и молибдена на изменени плотности жидкой низко- и среднеле- гированной стали (типа 15Х2НМФА, 25ХНЗМФА, 26ХНЗМФА, и др.). Кроме |Того, исследовани  показали, что дл  того, чтобы компенсировать изменение плотности жидкой стали рассмотренного класса при изменении в ней содер10Experimental studies allowed us to determine the effect of carbon and molybdenum on changes in the density of low- and medium-alloyed liquid steel (such as 15Х2НМФА, 25ХНЗМФА, 26ХНЗМФА, and others). In addition, studies have shown that in order to compensate for the change in density of liquid steel of the considered class with a change in its content

1515

2020

2525

JQ 35Jq 35

4040

4545

5050

жани  углерода необходимо измен ть в каждой порции металла содержание молибдена по следующей зависимости: 4Мв (1,3-1,5) 4С,. .In each metal portion, the content of molybdenum must be varied according to the following relationship: 4Mv (1.3-1.5) 4C. .

Предлагаема  зависимость справедлива дл  случа , когда содержание углерода в жидкой стали измен етс  от 0,05 до 0,45%.The proposed relationship is valid for the case when the carbon content in the liquid steel varies from 0.05% to 0.45%.

Производить стабилизацию плотности расплава каким-либо другим элементом, но вход щим в состав данной марки стали, нецелесообразно, так как при этом произойдет удорожание стали и изменение ее марки. Изменение плот- . ности расплава одновременно несколькими элементами возможно, но нецелесообразно , так как резко возрастает технологичность производства крупных слитков, начина  от подготовки шихты к плавке до момента выпуска каждой плавки строго регламентированной по каждому элементу в узких пределах.It is impractical to stabilize the density of the melt by any other element, but it is included in the composition of this steel grade, since this will cause the steel to become more expensive and its grade will change. Change is solid. It is possible, but not practical, to melt simultaneously with several elements, since the manufacturability of the production of large ingots sharply increases, starting from preparing the charge for smelting until the moment of each melting is strictly regulated for each element within narrow limits.

Таким образом, дл  снижени  уровн  развити  ликвации углерода и молибдена по высоте слитка необходимо измен ть содержание углерода по ходу разливки, а стабилизацию плотности жидкой стали производить соответству- кшщм изменением содержани  в стали молибдена. В первой порции металла, запиваемого в изложницу, содержание углерода должно быть на 10-60 мас.% выше содержани , отвечающего марочному составу. Увеличение содержани  углерода менее чем на 10 отн.% и соответствующее увеличение содержани  молибдена не приводит к желаемым результатам: ,, увеличение содержани  углерода более чем на 60 отн.% с соответствующим увеличением содержани  молибдена может привести к повышенному их содержанию в нижней.части слитка, выход щему за пределы марочного состава.Thus, in order to reduce the level of carbon and molybdenum segregation along the ingot height, it is necessary to change the carbon content during casting, and the density of the liquid steel should be stabilized by a corresponding change in the content of molybdenum in steel. In the first portion of the metal, washed down into the mold, the carbon content should be 10-60 wt.% Higher than the content corresponding to the grade composition. An increase in the carbon content of less than 10 rel.% And a corresponding increase in the molybdenum content does not produce the desired results: an increase in the carbon content by more than 60 rel.% With a corresponding increase in the molybdenum content may lead to their increased content in the lower part of the ingot. beyond the brand composition.

Содержание углерода и соответствующее ему содержание молибдена в жидкой стали в процессе разливки уменьшают после заливки 20-60% массы слитка через каждые 20-60% его массы вследствие того, что в верхней части слитка получает развитие положительна  ликваци  этих элементов. Далее в каждой последующей порции заливаемого металла содержание углерода и молибдена снижают, причем содержание углерода в последней порции металла составл ет 90-40% его среднемарочного содержани .The carbon content and the corresponding molybdenum content in the liquid steel in the casting process after pouring 20-60% of the mass of the ingot every 20-60% of its mass is reduced due to the fact that in the upper part of the ingot the positive liquation of these elements develops. Further, in each subsequent portion of the cast metal, the content of carbon and molybdenum is reduced, and the carbon content in the last portion of the metal is 90-40% of its average market content.

514881106514881106

Масса каждой порции металла определ етс  технологическими особенное- т ми5 массой слитка схемой набора металла дл  слитка„ составом металла и т.д. (например дл  слитка массой 500 т - 20%, а дл  слитка массой 235 т - 60%).The mass of each batch of metal is determined by technological peculiarities of the mass of the ingot by the scheme of the metal set for the ingot with the composition of the metal, etc. (for example, for an ingot with a mass of 500 t - 20%, and for an ingot with a mass of 235 t - 60%).

Содержание углерода и молибдена в каждой порции металла можно изме- 0 н ть как до разливки стали при ее рафинировании , так и непосредственно в промежуточном ковше при разливке стали.The content of carbon and molybdenum in each portion of the metal can be varied both before the steel is cast during its refining, and directly in the tundish when steel is cast.

Способ может быть осуществлен при ig разливке стали на воздухе, в защитной атмосфере или в вакууме.The method can be carried out by ig casting steel in air, in a protective atmosphere or in a vacuum.

Пример. Дл  отливки слитка ; массой 360 т из стали 25ХНЗЬМ А приме- :н ют последовательную заливку равных 20 порций металла из одной кислой мартеновской печи (120 т стали) и двух печей установки конструкции АСЕА-СКФ (по 120 т). Содержание углерода в металле каждого ковша было 0,31; 0,21 25 включающий вьшлавку, внепечное рафи- и 0,14%; молибдена 0,53j 0,39 и 0,29% нирование и порционную заливку метал- соответственно. Среднемарочное содер- ла в изложницу, отличающий|- жание элементов следующее: углерода с   тем, что, с целью повьш1ени  ка- 0,22%, молибдена 0,АО%. Следователь- чества слитков путем снижени  зонально , содержание углерода в первом ков- зо ° ликвации по высоте упом нутых | ше было на 40% выше среднемарочного,. слитков, заливку металла осуществл - а в последнем - на 40% ниже среднемаг- рочного содержани . Слиток отливаютExample. For ingot casting; weighing 360 tons of 25KhNMMA steel are used: sequential pouring of equal 20 portions of metal from one acidic open-hearth furnace (120 tons of steel) and two furnaces of the installation of the ACEA-SCF construction (120 tons each). The carbon content in the metal of each bucket was 0.31; 0.21 25 including head, out-of-furnace and 0.14% refinery; molybdenum 0.53 j 0.39 and 0.29% nosing and portion pouring of metal, respectively. The average mark content into the mold that distinguishes | - the elements are as follows: carbon so that, in order to increase ca. 0.22%, molybdenum 0, AO%. Investigations of ingots by decreasing zonal, carbon content in the first calcareous ° segregation along the heights mentioned | It was 40% higher than the average. ingots, the pouring of the metal is carried out - and in the latter - 40% lower than the average firing content. Ingot cast

и выше, взамен изготовлени  их в сварно-кованном исполнении, а также других изделий ответственного назначени  дл  энергетического и атомного машиностроени .and above, instead of manufacturing them in welded-forged design, as well as other critical products for power and nuclear engineering.

Так, внедрение новой технологии позвол ет повысить химическую однородность слитков массой 360 т и перейти к производству цельнокованных заготовок роторов генераторов ТВВ- 1000/1500 взамен сварнокованных. Йри этом снижаетс  расход металла, сокращаютс  затраты по целому р ду технологических операций (сварка, меха- нообр1аботка, термообработка, контроль ) и достигаетс  значительный эко- |Номический эффект.Thus, the introduction of a new technology makes it possible to increase the chemical homogeneity of ingots weighing 360 tons and to switch to the production of one-piece forged rotor blanks of TBV-1000/1500 generators instead of welded. In this way, the metal consumption is reduced, the costs of a whole range of technological operations are reduced (welding, mechanical processing, heat treatment, control) and a significant eco- nomic effect is achieved.

( (

Claims (1)

.Формула изобретенийFormula of inventions Способ получени  стальных слитков преимущественно из конструкционных низко- и среднелегированных сталей, ;The method of producing steel ingots mainly from structural low- and medium-alloyed steels; ют порци ми массой, равной 0,2-0,6Yed portions of a mass equal to 0.2-0.6 включающий вьшлавку, внепечное рафи- нирование и порционную заливку метал- ла в изложницу, отличающий|- с   тем, что, с целью повьш1ени  ка- чества слитков путем снижени  зональ ° ликвации по высоте упом нутых | слитков, заливку металла осуществл - including top-hatchery, out-of-furnace refining and portion-wise pouring of metal into a mold, distinguishing | - so that, in order to increase the quality of ingots by reducing the zonal segregation in height of the mentioned | ingots, metal casting carried out - и выше, взамен изготовлени  их в сварно-кованном исполнении, а также других изделий ответственного назначени  дл  энергетического и атомного машиностроени .and above, instead of manufacturing them in welded-forged design, as well as other critical products for power and nuclear engineering. Так, внедрение новой технологии позвол ет повысить химическую однородность слитков массой 360 т и перейти к производству цельнокованных заготовок роторов генераторов ТВВ- 1000/1500 взамен сварнокованных. Йри этом снижаетс  расход металла, сокращаютс  затраты по целому р ду технологических операций (сварка, меха- нообр1аботка, термообработка, контроль ) и достигаетс  значительный эко- |Номический эффект.Thus, the introduction of a new technology makes it possible to increase the chemical homogeneity of ingots weighing 360 tons and to switch to the production of one-piece forged rotor blanks of TBV-1000/1500 generators instead of welded. In this way, the metal consumption is reduced, the costs of a whole range of technological operations are reduced (welding, mechanical processing, heat treatment, control) and a significant eco- nomic effect is achieved. ( ( .Формула изобретенийFormula of inventions Способ получени  стальных слитков преимущественно из конструкционных низко- и среднелегированных сталей, ;The method of producing steel ingots mainly from structural low- and medium-alloyed steels; включающий вьшлавку, внепечное рафи нирование и порционную заливку мета ла в изложницу, отличающий с   тем, что, с целью повьш1ени  ка чества слитков путем снижени  зонал ° ликвации по высоте упом нутых слитков, заливку металла осуществл including the top head, the extra-furnace refining and portion pouring of metal into the mold, which, in order to improve the quality of the ingots by reducing the zone segregation in height of the said ingots, ют порци ми массой, равной 0,2-0,6Yed portions of a mass equal to 0.2-0.6 в вакууме при остаточном давлении 0,5 мм. рт.ст.in vacuum at a residual pressure of 0.5 mm. Hg Исследование металла заготовки из слитка массой 360 т ротора турбогенератора мощностью 1000 МВт показали , что степень максимальной ликвации углерода по высоте тепа слитка не пр.евьш1ает 30%, а молибдена 15%, что существенно ниже, чем дл  контрольных слитков массой 290-360 т. Разница в уровне механических свойств металлов в нижней части заготовки незначительна.A study of metal billets from an ingot weighing 360 tons of a rotor of a turbogenerator with a capacity of 1000 MW showed that the degree of maximum carbon segregation over the height of the ingot heat does not exceed 30%, and molybdenum 15%, which is significantly lower than for control ingots weighing 290-360 tons. The difference in the level of mechanical properties of metals in the lower part of the workpiece is insignificant. ; Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными возможность получени  крзш- ных слитков из конструкционных низко- и среднелегированных высококачественных сталей с высокой химической однород остью, позвол ет получать стабильные свойства изделий и организовать производство цельнокованных. заготовок, например валов роторов турбогенератора мощностью 1000 МВт; The use of the proposed method provides, in comparison with the known, the possibility of obtaining ferrule ingots from structural low- and medium-alloyed high-quality steels with high chemical homogeneity, allows to obtain stable properties of products and organize the production of solid forged ones. blanks, for example, 1000 MW turbogenerator rotor shafts углерода в металле первой порции вы- -держивают равным 1,1-1,6 среднезадан- ного содержани  углерода в слитке, ; в металле последней порции - 0,4-0,9 среднезаданного, а в металле промеfthe carbon in the first portion metal is kept at 1.1-1.6 times the average content of ingot carbon; in the last portion of the metal - 0.4-0.9 average, and in the metal, жуточных порций - равным величине С полученной из соотношени the ration portions is equal to the value C obtained from the ratio , ,- С,, ,- WITH, где С{. - содержание углерода в металле i-й порции,where C {. - carbon content in the metal of the i-th portion, т- - масса металла i-й порции} С - среднезаданное (марочное)t- - the mass of the metal of the i-th portion} С - average set (vintage) содержание углерода в металле слитка,carbon content in ingot metal, а содержание молибдена в металле кажой порции задают из соотношени and the molybdenum content in the metal portion is set from the ratio ЛМо; (1,3-1,5) 4Cj, где Л1 .о , ЙС , - отклонени  содержани  соответственно молибдена и углерода в i-й порции от средне- заданного (марочного) содержани .Lmo; (1.3-1.5) 4Cj, where Л1 .о, ЯС, are the deviations of the content of molybdenum and carbon in the i-th portion, respectively, from the average (branded) content.
SU874327564A 1987-09-07 1987-09-07 Method of producing steel ingots SU1488110A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874327564A SU1488110A1 (en) 1987-09-07 1987-09-07 Method of producing steel ingots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874327564A SU1488110A1 (en) 1987-09-07 1987-09-07 Method of producing steel ingots

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1488110A1 true SU1488110A1 (en) 1989-06-23

Family

ID=21336037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874327564A SU1488110A1 (en) 1987-09-07 1987-09-07 Method of producing steel ingots

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1488110A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Suzuki А. АЗМе, National Open HearthiProceedings,1978, v. 61. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101376948B (en) Low-cost high-purity medium carbon bearing steel for automobile hub and manufacturing method thereof
CN109055853B (en) A kind of low-carbon sulphur system Cutting free ribbon steel and its production method
CN104818426B (en) A kind of high-strength micro-alloy rare earth cast steel and preparation method thereof
US1032655A (en) Method of manufacturing steel.
CN110343949A (en) HRB400E high-strength anti-seismic steel bar production method and steel containing niobium vanadium
CN115896634B (en) High-temperature-resistant nonferrous metal die-casting forming die steel material and preparation method thereof
CN109280743A (en) A kind of roll high-strength abrasion-proof steel and its production method
SU1488110A1 (en) Method of producing steel ingots
CN112695258B (en) High-capacity smelting and component regulation and control method for ultra-high manganese TWIP steel
CN115338383B (en) Control method for internal corner cracks of medium-carbon MnB steel bloom
DE2314843C2 (en) Process for the production of vacuum treated steel for forging billets
KR100431859B1 (en) A method for manufacturing high phosphorous steel
SU1560608A1 (en) Cast iron
CN118895468B (en) A steel for ultra-large tube sheet forgings for pressure vessels such as those used in thermal power plants and its preparation method
SU1452655A1 (en) Method of casting two-layer cast iron rolling mill rolls
SU1381167A1 (en) Method of producing metal-rolling rolls
SU655725A1 (en) Method of smelting high-speed steel
SU998535A1 (en) Method for producing non-silicon low carbon steel
SU850723A1 (en) Steel
Lubyanoi et al. Development of optimal formulations of natural alloyed cast irons for metals and engineering, and thermal timing subjected to secondary treatment by the method of resonance-intermittent refining
SU1261964A1 (en) Method of producing nitrogen-containing die steel
SU1682023A1 (en) Method of upsetting ingots
CN119913430A (en) A production process of HRB400E steel bars for reinforced concrete
SU1227707A1 (en) Cast iron for metallurgical equipment
SU1289905A1 (en) Cast iron