×
27.09.2015
216.013.7f60

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОСОБОНИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области черной металлургии, в части производства особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. Способ включает выпуск металла в сталь-ковш, который осуществляют при температуре металла не менее 1630°C, вакуумное обезуглероживание проводят в течение 15-20 мин, при давлении в вакуум-камере менее 0,2 кПа, после чего повышают давление в вакуумкамере до не менее 20 кПа, затем присаживают алюминий совместно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, после чего, не менее чем через 2 мин, присаживают алюминий из расчета получения его в металле не менее 0,04%, производят легирование металла и осуществляют обработку металла кальцием в количестве 0,1-0,35 кг кальция на тонну металла, после чего сталь-ковш подают на разливку. Изобретение позволяет исключить затягивание погружных и разливочных стаканов при разливке стали за счет снижения количества неметаллических включений, а также обеспечивает увеличение выхода годного металла за счет большего количества слябов, разлитых в стационарных режимах без резкого перепада скорости разливки и значительного колебания уровня металла в кристаллизаторе. 2 табл.
Основные результаты: Способ производства особонизкоуглеродистой стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш, внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали, отличающийся тем, что выпуск металла в сталь-ковш осуществляют при температуре металла не менее 1630°C, вакуумное обезуглероживание проводят в течение 15-20 мин при давлении в вакуумкамере менее 0,2 кПа, после чего повышают давление в вакуумкамере до не менее 20 кПа, затем присаживают алюминий совместно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, после чего, не менее чем через 2 мин, присаживают алюминий из расчета получения его в металле не менее 0,04%, производят легирование металла и осуществляют обработку металла кальцием в количестве 0,1-0,35 кг кальция на тонну металла, после чего сталь-ковш подают на разливку.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали.

Одной из проблем при разливке особонизкоулеродистой стали, раскисленной преимущественно алюминием, является закупорка погружных разливочных стаканов продуктами раскисления, что приводит к необходимости их досрочной замены. Стальные заготовки, разлитые при замене стакана, имеют заведомо высокую загрязненность неметаллическими включениями и азотом и поэтому переводятся в менее ответственное назначение, либо направляются на переплав. В ряде случаев отложения неметаллических включений попадают в кристаллизатор и затягиваются фронтом кристаллизации в разливаемую заготовку, что при дальнейшей горячей деформации заготовки приводит к повышенной отсортировке проката по дефектам поверхности. В связи с этим технология производства особонизкоуглеродистой стали должна обеспечивать минимальную загрязненность металла неметаллическими включениями перед разливкой, что повысит технологичность процесса разливки, его производительность и снизит отсортировку проката по дефектам поверхности.

Известен способ производства стали, включающий отсечку печного шлака и наведение нового высокоосновного шлака с содержанием FeO менее 1%, первичное глубокое раскисление стали при выпуске из печи и окончательное раскисление стали в ковше алюминием, вакуумирование, измерение активности кислорода и содержания серы в стали, расчет количества вводимого в сталь кальция и продувку ее аргоном. Количество кальция определяют с учетом заданного содержания CaO в неметаллических включениях, содержания серы, активности кислорода в стали и содержания CaO и Al2O3 в шлаке перед обработкой кальцием [Патент RU 2427650, МПК C21C 7/00, 2009].

Недостаток способа заключается в том, что расчет концентрации кальция в расплаве основан на необходимости получения алюминатов кальция с учетом ряда компонентов шлака, но не учитывает режимы аргонной продувки и не в полной мере учитывает окисленность шлака, что не позволяет точно рассчитать необходимое количество кальцийсодержащего модификатора. Кроме того, приведенные в экспериментах отношения (CaO)/(Al2O3) в шлаке не позволяют в полной мере удалить образовавшиеся в результате модифицирования неметаллические включения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ внепечной обработки стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск плавки в сталеразливочный ковш, ввод раскислителей и вакуумирование. Выпуск стали производят при содержании углерода в металле не более 0,03%, а во время выпуска в сталеразливочный ковш присаживают высокоуглеродистый ферромарганец. Вакуумирование производят в два этапа с различным остаточным давлением и расходом аргона для перемешивания. В процессе вакуумирования производят легирование металла ниобием, титаном и алюминием [Патент RU 2437942, МПК C21C 7/10, 2010].

Недостаток этого способа - не оптимальный состав образовавшихся в результате внепечной обработки неметаллических включений на основе Al2O3, что может приводить к нестабильной разливке металла, вследствие закупоривания неметаллическими включениями разливочных отверстий на участке сталеразливочный ковш - промежуточный ковш и промежуточный ковш - кристаллизатор.

Технический результат изобретения - снижение количества неметаллических включений в особонизкоуглеродистых сталях, что исключает затягивание погружных и разливочных стаканов при разливке, обеспечивает увеличение выхода годного металла за счет большего количества слябов, разлитых в стационарных режимах (без резкого перепада скорости разливки и значительного колебания уровня металла в кристаллизаторе), снижает уровень отсортировки проката по дефектам поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства особонизкоуглеродистой стали, включающем выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш, внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание, разливку стали, согласно изобретению выпуск металла в сталь-ковш осуществляют при температуре металла не менее 1630°C, вакуумное обезуглероживание проводят в течение 15-20 мин, при давлении в вакуумкамере менее 0,2 кПа, после чего повышают давление в вакуумкамере до не менее 20 кПа, затем присаживают алюминий совместно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, после чего, не менее чем через 2 мин, присаживают алюминий из расчета получения его в металле не менее 0,04%, производят легирование металла и осуществляют обработку металла кальцием в количестве 0,1-0,35 кг кальция на тонну металла, после чего сталь-ковш подают на разливку.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Выпуска металла из сталеплавильного агрегата при температуре не менее 1630°C необходим для обеспечения требуемой температуры металла перед разливкой. При температуре металла менее 1630°C возникает необходимость применения химического подогрева металла кислородом на УВС, что ведет к образованию большого числа неметаллических включений и увеличению расхода алюминия.

Проведение вакуумного обезуглероживания в течение 15-20 мин при давлении в вакуумкамере менее 0,2 кПа необходимо для обеспечения требуемого содержания углерода в стали. Вакуумное обезуглероживание в течение менее 15 мин и при давлении более 0,2 кПа не позволяют достичь требуемого содержания углерода в стали. Вакуумное обезуглероживание в течение более 20 мин не приводит к дальнейшему значительному снижению содержания углерода в стали и экономически не целесообразно.

Повышение давления до не менее 20 кПа необходимо для проведения технологических операций присадки извести и алюминия, чтобы исключить формирование окислительной атмосферы в вакуумной камере.

Присадка алюминия осуществляется двумя порциями, для повышения эффективности раскисления металла и шлака и снижения расхода алюминия.

Присадка алюминия совестно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, гарантирует получение раскисленного шлака с оптимальными ассимилирующими свойствами по отношению к продуктам раскисления стали алюминием. Присадка алюминия в количестве, обеспечивающем получение содержания алюминия в металле менее 0,01%, приводит к менее качественному раскислению шлака и способствует образованию неметаллических включений. Присадка извести в количестве, обеспечивающем основность меньшую 0,8 или большую 1,4, снижает эффективность образования модифицированных неметаллических включений и их удаление из металла в шлак.

Повторная присадка алюминия раннее 2 мин после ввода первой присадки алюминия совместно с известью приводит к изменению свойств шлака и снижает эффективное модифицирование неметаллических включений.

Присадка алюминия из расчета получения содержания алюминия в металле не менее 0,04% обеспечивает получение заданного содержания алюминия в металле, которое свидетельствует о глубоком раскислении металла.

Ввод в глубину расплава кальцийсодержащего реагента из расчета 0,1-0,35 кг кальция на тонну стали обеспечивает эффективное модифицирование неметаллических включений на основе оксида алюминия. Ввод большего, либо меньшего количества кальцийсодержащего реагента не позволяет модифицировать неметаллические включения, перевести их в жидкое состояние, эффективно удалять из металла и исключить их отложения на разливочных стаканах.

Пример реализации способа.

Предложенный способ производства особонизкоуглеродистой стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе. После выплавки, металл выпускали в сталь-ковш, осуществляли внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали. Было произведено 6 опытных плавок.

Условия проведения экспериментов приведены в таблице 1. Примеры 1-3 с соблюдением предложенных технических параметров, примеры 4-5 с не соблюдением некоторых параметров.

Результаты экспериментов представлены в таблице 2. Из представленных результатов видно, что при выполнении всех предложенных технических решений (примеры 1-3) разливка стали производится стабильно без замен погружных стаканов по причине отложений неметаллических включений, значительного изменения уровня металла в кристаллизаторе, а отсортировка готового проката по дефектам сталеплавильного происхождения не превышает 1,1%. Напротив, при невыполнении предложенных технических решений (примеры 4-5) процесс разливки протекает не стабильно, а отсортировка готового проката по дефектам сталеплавильного происхождения достигает 16,6%.

Таким образом, предложенный способ производства особонизкоуглеродистой стали позволяет снизить отсортировку холоднокатаного проката по поверхностным дефектам сталеплавильного происхождения, а также повысить технологичность получения непрерывнолитых заготовок из данной стали.

Способ производства особонизкоуглеродистой стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш, внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали, отличающийся тем, что выпуск металла в сталь-ковш осуществляют при температуре металла не менее 1630°C, вакуумное обезуглероживание проводят в течение 15-20 мин при давлении в вакуумкамере менее 0,2 кПа, после чего повышают давление в вакуумкамере до не менее 20 кПа, затем присаживают алюминий совместно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, после чего, не менее чем через 2 мин, присаживают алюминий из расчета получения его в металле не менее 0,04%, производят легирование металла и осуществляют обработку металла кальцием в количестве 0,1-0,35 кг кальция на тонну металла, после чего сталь-ковш подают на разливку.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 150.
20.01.2018
№218.016.1020

Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаного листа толщиной 48-100 мм из низколегированной стали для изготовления конструкций ответственного назначения, работающих под давлением при температуре до -70°C. Для обеспечения механических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633684
Дата охранного документа: 16.10.2017
20.01.2018
№218.016.1852

Способ производства низкоуглеродистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкоуглеродистых демпфирующих сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. Способ включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш, внепечную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635493
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.1ca2

Способ выработки электроэнергии с использованием тепла отходящих конвертерных газов

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к использованию энергии газа кислородно-конвертерного производства для выработки электроэнергии. Способ включает отвод газов из конвертера через газоотводящий тракт, нагнетатель и станцию переключения потока, посредством которой конвертерный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640514
Дата охранного документа: 09.01.2018
04.04.2018
№218.016.3361

Способ производства горячеоцинкованного проката для холодной штамповки

Изобретение относится к области металлургии. Техническим результатом изобретения является получение прочностных характеристик стали, склонности к ВН-эффекту при отсутствии площадки текучести. Технический результат достигается тем, что в способе производства горячеоцинкованного проката для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645622
Дата охранного документа: 26.02.2018
10.05.2018
№218.016.4283

Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием

Изобретение относится к области черной металлургии. Для увеличения прочности проката с полиуретановым покрытием при испытании на изгиб с 3Т до менее 1Т способ включает горячую прокатку стальной полосы из низкоуглеродистой микролегированной стали, содержащей, мас. %: углерод не более 0,005,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649486
Дата охранного документа: 03.04.2018
10.05.2018
№218.016.4a42

Способ термической обработки горячекатаного рулонного проката из легированных доэвтектоидных сталей

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к термической обработке горячекатаного рулонного проката из легированных доэвтектоидных сталей типа 50ХГФА, предназначенного для изготовления нажимных пружин сцепления. Для обеспечения требуемых механических свойств и микроструктурных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651553
Дата охранного документа: 20.04.2018
29.05.2018
№218.016.53a1

Способ перемешивания стали в металлургическом агрегате

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке стали газом в металлургических агрегатах в процессе выплавки стали, ее выпуска из сталеплавильной печи и на внепечных установках в сталеразливочных и промежуточных ковшах. Способ включает продувку стали газом непрерывно с различной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653743
Дата охранного документа: 14.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d7a

Маломагнитная сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к сталям, используемым в качестве конструкционных материалов в судостроении, энергетике, машиностроении. Сталь содержит 0,1-0,8 мас.% углерода, 0,001-0,9 мас.% кремния, 10,0-22,0 мас.% марганца, 1,5-4,5 мас.% алюминия, не более 0,8 мас.% хрома, не более 0,8 мас.% никеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656323
Дата охранного документа: 04.06.2018
02.12.2018
№218.016.a26f

Способ переработки огненно-жидкого доменного шлака

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке огненно-жидких доменных шлаков. Огненно-жидкий доменный шлак послойно сливают в траншею, осуществляют охлаждение массива шлака, выемку шлакового массива, укладку в штабель и перелопачивание. При этом слив шлака...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673688
Дата охранного документа: 29.11.2018
05.12.2018
№218.016.a37a

Способ загрузки доменной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. Способ загрузки доменной печи, оснащенной лотковым бесконусным загрузочным устройством, включает грохочение шихтовых материалов, их дозирование, формирование железорудных и коксовых порций, в головную часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673898
Дата охранного документа: 03.12.2018
Показаны записи 91-100 из 127.
20.01.2018
№218.016.1020

Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаного листа толщиной 48-100 мм из низколегированной стали для изготовления конструкций ответственного назначения, работающих под давлением при температуре до -70°C. Для обеспечения механических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633684
Дата охранного документа: 16.10.2017
20.01.2018
№218.016.1852

Способ производства низкоуглеродистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкоуглеродистых демпфирующих сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. Способ включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск металла в сталь-ковш, внепечную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635493
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.1ca2

Способ выработки электроэнергии с использованием тепла отходящих конвертерных газов

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к использованию энергии газа кислородно-конвертерного производства для выработки электроэнергии. Способ включает отвод газов из конвертера через газоотводящий тракт, нагнетатель и станцию переключения потока, посредством которой конвертерный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640514
Дата охранного документа: 09.01.2018
04.04.2018
№218.016.3361

Способ производства горячеоцинкованного проката для холодной штамповки

Изобретение относится к области металлургии. Техническим результатом изобретения является получение прочностных характеристик стали, склонности к ВН-эффекту при отсутствии площадки текучести. Технический результат достигается тем, что в способе производства горячеоцинкованного проката для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645622
Дата охранного документа: 26.02.2018
10.05.2018
№218.016.4a42

Способ термической обработки горячекатаного рулонного проката из легированных доэвтектоидных сталей

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к термической обработке горячекатаного рулонного проката из легированных доэвтектоидных сталей типа 50ХГФА, предназначенного для изготовления нажимных пружин сцепления. Для обеспечения требуемых механических свойств и микроструктурных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651553
Дата охранного документа: 20.04.2018
29.05.2018
№218.016.53d7

Хладостойкая свариваемая сталь и изделие, выполненное из нее (варианты)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству толстолистового проката толщиной до 100 мм из хладостойкой свариваемой стали для изготовления строительных конструкций, судостроения и других отраслей, в том числе для изготовления стационарных морских сооружений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653748
Дата охранного документа: 14.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d7a

Маломагнитная сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к сталям, используемым в качестве конструкционных материалов в судостроении, энергетике, машиностроении. Сталь содержит 0,1-0,8 мас.% углерода, 0,001-0,9 мас.% кремния, 10,0-22,0 мас.% марганца, 1,5-4,5 мас.% алюминия, не более 0,8 мас.% хрома, не более 0,8 мас.% никеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656323
Дата охранного документа: 04.06.2018
28.07.2018
№218.016.7651

Шлакообразующая смесь для разливки сортовой заготовки из высокоуглеродистых марок стали

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Гранулированная шлакообразующая смесь содержит фторсодержащий (12-16 мас.%) и углеродсодержащий (22-28 мас.%) материалы, глыбу силикатную (27-31 мас.%), цемент (13-18 мас.%), связующие и стабилизирующие добавки для гранулирования (2-5 мас.%),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662511
Дата охранного документа: 26.07.2018
07.12.2018
№218.016.a480

Способ выплавки стали в конвертере

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке стали в конвертере с комбинированной продувкой. В способе осуществляют продувку аргоном или углекислым газом в пульсирующем режиме с частотой 0,01-1,0 Гц, при этом в начале плавки сталь продувают снизу аргоном до его израсходования в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674186
Дата охранного документа: 05.12.2018
07.12.2018
№218.016.a491

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области производства листового проката из штрипсовых сталей. Способ включает нагрев слябов, их черновую прокатку до промежуточной толщины и температуры, чистовую прокатку с регламентированной толщиной подката, количеством чистовых проходов и регламентированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674188
Дата охранного документа: 05.12.2018
+ добавить свой РИД