×
10.02.2016
216.014.c41b

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству качественных сталей с внепечной обработкой. В способе осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при температуре металла не менее 1680°C в течение не менее 4 мин, во время выпуска присаживают кальцийсодержащие шлакообразующие материалы в количестве не менее 2,8 кг/т стали и марганецсодержащие ферросплавы в количестве не более 7 кг/т стали, затем в течение 7-15 мин производят вакуумирование металла, после чего осуществляют ввод алюминия до его содержания в металле в количестве 0,04-0,06%, легирование кремний- и марганецсодержащими ферросплавами в количестве 5-20 кг/т стали, затем на установке печь-ковш проводят нагрев металла до температуры 1620-1650°C, производят ввод кальцийсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 1-2 кг/т стали, после чего осуществляют повторное вакуумирование металла в течение 13-18 мин, а затем выполняют окончательное легирование металла и его обработку кальцийсодержащим реагентом в количестве 0,05-0,3 кг/т стали. Изобретение позволяет снизить содержание неметаллических включений и газов при гарантированном получении в стали углерода менее 0,06%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству с внепечной обработкой качественных сталей.

Существующими проблемами при производстве низколегированной трубной стали являются: получение в стали низкого содержания углерода (не более 0,06%), а также обеспечение низкого содержания в стали газов и неметаллических включений для улучшения эксплуатационных свойств стали (повышение вязкости, пластичности, величины относительного удлинения и сужения).

Известен способ производства низколегированной трубной стали, включающий подачу в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувку кислородом в количестве 70-75% от общего его количества, скачивание окислительного шлака, подачу в конвертер марганецсодержащего оксидного материала в количестве, обеспечивающем получение содержания марганца в металле перед выпуском, равного 0,80-0,85 от содержания марганца в готовом металле, совместно со шлакообразующими в количестве, обеспечивающем основность шлака 2,5-2,8, продувку металла остальным количеством кислорода, подаваемым в смеси с нейтральным газом с монотонным изменением их соотношения от (0,9-0,95):(0,005-0,10) до (0,005-0,10):(0,9-0,95) соответственно, и одновременной подачей углеродсодержащего восстановителя с расходом 0,12-0,15 от расхода марганецсодержащего оксидного материала, подачу которого заканчивают за 2-3 мин до окончания продувки. При этом выпускают металл в ковш, раскисляют и легируют путем подачи в ковш ванадийсодержащего материала в виде технической пятиокиси ванадия с удельным расходом 2,6-3,0 кг/т стали во время выпуска металла в ковш по наполнению его на 1/5 объема. Затем подают в ковш марганецсодержащий оксидный материал совместно с алюминием в соотношении 1:(0,30-0,35) и шлакообразующими до получения основности шлака 2,5-2,8 [Патент RU №2228367, МПК C21C 5/28, C21C 7/06, 2004].

Недостатки данного способа - невозможность получения трубной стали с низким содержанием углерода и высокая загрязненность металла неметаллическими включениями вследствие повышенного угара раскислителей и легирующих элементов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, включающий подачу в конвертер металлошихты и шлакообразующих, продувку кислородом, получение жидкого металла, выпуск металла в ковш. Заканчивают продувку металла кислородом при достижении температуры металла 1660-1680°C. Во время выпуска металла из конвертера производят раскисление металла углеродистым ферромарганцем в количестве 10-15 кг/т и чушковым вторичным алюминием в количестве 0,4-0,6 кг/т. Затем производят обезуглероживание металла на установке вакуумирования стали продолжительностью 15-20 мин, окончательное раскисление и легирование, десульфурацию металла и повторное вакуумирование продолжительностью 10-15 мин [Патент RU №2487171, МПК C21C 5/28, C21C 7/00, 2013].

Недостатки данного способа - относительно высокая загрязненность стали неметаллическими включениями вследствие отсутствия обработки металла кальцийсодержащими материалами.

Технический результат изобретения - снижение содержания в низколегированной трубной стали неметаллических включений и газов при гарантированном получении в стали углерода менее 0,06%.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства низколегированной трубной стали, включающем выплавку металла в конвертере, выпуск металла в сталь-ковш, раскисление и легирование в ковше, двухстадийное вакуумирование металла во время внепечной обработки стали, согласно изобретению выпуск металла в сталь-ковш осуществляют при температуре металла не менее 1680°C в течение не менее 4 мин, во время выпуска присаживают кальцийсодержащие шлакообразующие материалы в количестве не менее 2,8 кг/т стали и марганецсодержащие ферросплавы в количестве не более 7 кг/т стали, затем в течение 7-15 мин производят вакуумирование металла, после чего осуществляют ввод алюминия до его содержания в металле в количестве 0,04-0,06%, легирование кремний и марганецсодержащими ферросплавами в количестве 5-20 кг/т стали, затем на установке печь-ковш проводят нагрев металла до температуры 1620-1650°C, производят ввод кальцийсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 1-2 кг/т стали, после чего осуществляют повторное вакуумирование металла в течение 13-18 мин, а затем выполняют окончательное легирование металла и его обработку кальцийсодержащим реагентом в количестве 0,05-0,3 кг/т стали. Обработку металла кальцийсодержащим реагентом осуществляют не менее чем через 3 мин после присадки последней порции легирующих материалов. Во время внепечной обработки осуществляют продувку металла аргоном в течение не менее 120 мин.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Выпуск металла из конвертера с температурой менее 1680°C приводит к снижению скорости реакции десульфурации, что делает невозможным получение низкого содержания серы в металле (менее 0,010%).

Продолжительность выпуска в течение не менее 4 мин дает достаточно времени для того, чтобы присадить легирующие и шлакообразующие материалы, а также обеспечивает ровный ход струи металла, исключающий затягивание в стальковш конвертерного шлака. При продолжительности выпуска менее 4 мин получается неровный ход истечения струи металла, в следствие чего конвертерный шлак труднее отсекается и происходит его затягивание в стальковш.

Расход шлакообразующих материалов в количестве не менее 2,8 кг/т стали позволяет получить высокоосновный шлак, обладающий высокой десульфурирующей способностью и защищающий металл от вторичного окисления окружающей атмосферой.

Присадка марганецсодержащих ферросплавов в количестве не более 7 кг/т стали позволяет раскислить металл в незначительной степени, что не приводит к его загрязнению неметаллическими включениями, а также позволяет повысить коэффициент усвоения марганца.

Продолжительность первого и повторного вакуумирования 7-15 мин и 13-18 мин соответственно выбраны с целью получения требуемого содержания углерода и водорода в металле (углерод - не более 0,06%, водород - не более 0,0002%). При уменьшении времени вакуумирования менее 7 и 13 мин соответственно требуемые значения углерода и водорода в металле не достигаются. Увеличение времени вакуумирования более 15 и 20 мин соответственно приводит к повышенному износу футеровки сталь-ковша и сильному угару легирующих элементов.

Увеличение присадки алюминия до его содержания в металле более 0,06% и расход кремний и марганецсодержащих ферросплавов выше 20 кг/т стали приведет к получению содержания марганца и алюминия в металле выше требуемых значений, а также к перераскислению металла, что не позволит произвести последующее обезуглероживание металла. Присадка алюминия до его содержания в металле меньше 0,04% и расход кремний- и марганецсодержащих ферросплавов меньше 5 кг/т стали приведет к необходимости значительного дополнительного легирования металла после вакуумирования, что, в свою очередь, приведет к возрастанию углерода в стали.

Нагрев металла на установке печь-ковш до температуры 1620-1650°C позволяет осуществить повторное вакуумирование металла и его легирование. Перегрев металла выше температуры 1650°C приведет к ускоренному разъеданию футеровки, а также к увеличению количества углерода в стали и загрязнению ее газами. При нагреве металла ниже температуры 1620°C невозможно будет обработать и разлить плавку. Потребуется дополнительная операция нагрева стали на установке ковш-печь, а это приведет к повышению себестоимости производства стали.

Ввод перед повторным вакуумированием кальцийсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 1-2 кг/т стали обеспечивает основность покровного шлака, при которой возможно проведение десульфурации.

Ввод в расплав кальцийсодержащего реагента из расчета 0,05-0,3 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.

Обработка металла кальцийсодержащим реагентом не менее чем через 3 мин после присадки последней порции легирующих материалов необходима для того, чтобы неметаллические включения успели равномерно распределиться по всему расплаву, что позволит кальцию модифицировать их большее количество. При обработке кальцийсодержащим реагентом менее чем через 3 мин после присадки последней порции легирующих материалов в металле будут образовываться тугоплавкие неметаллические включения.

Продувка металла инертным газом после присадки материалов менее 120 мин не обеспечивает достаточной степени удаления неметаллических включений из объема жидкого металла.

Пример реализации способа.

Предложенный способ производства низколегированной трубной стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе. После выплавки металл выпускали в сталь-ковш, осуществляли внепечную обработку, вакуумное обезуглероживание и разливку стали. Было произведено 5 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.

Видно, что при соблюдении предложенных технических параметров сталь содержит меньшее количество газов и неметаллических включений.

Таким образом, предложенный способ производства низколегированной трубной стали позволяет снизить в стали содержание неметаллических включений и газов.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 135.
27.05.2014
№216.012.ca94

Способ производства особонизкоуглеродистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при окисленности металла не более 950 ppm, усреднительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517626
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.11.2014
№216.013.0686

Способ производства стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству коррозионностойкой стали с внепечной обработкой и разливкой на установке непрерывной разливки. В способе осуществляют выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, рафинирование стали в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533071
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0746

Способ производства низкокремнистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкокремнистой стали с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла при температуре не менее 1630°C, во время выпуска присаживают карбид кальция в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533263
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.03.2015
№216.013.2f9e

Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает подачу в печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление металлолома, присадку шлакообразующих материалов, продувку кислородом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543658
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3233

Способ производства толстых листов из низколегированной стали с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к производству толстых листов из низколегированной стали. Для повышения коррозионной стойкости в водородных и сероводородных средах, а также сопротивляемости к хрупкому разрушению при температуре до -10°C непрерывнолитую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544326
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.39b6

Износостойкая сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, применяемым для изготовления износостойких деталей. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, ванадий, кальций, алюминий, ниобий, титан, редкоземельные металлы (РЗМ), железо и неизбежные примеси при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546262
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3cef

Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547087
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1d

Способ производства тонколистового горячекатаного проката

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве тонколистового горячекатаного проката для холодной штамповки. Способ включает горячую прокатку полос, их охлаждение до температуры смотки, смотку, травление и дрессировку. Получение горячекатаного проката со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547389
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1e

Способ промывки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547390
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4068

Способ производства сверхнизкоуглеродистой холоднокатаной стали для глубокой вытяжки и последующего однослойного эмалирования

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству cверхнизкоуглеродистых холоднокатаных сталей для глубокой вытяжки изделий и последующего однослойного эмалирования и может быть использовано при изготовлении деталей бытовой техники, посуды, санитарно-гигиенических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547976
Дата охранного документа: 10.04.2015
Показаны записи 1-10 из 94.
27.05.2014
№216.012.ca94

Способ производства особонизкоуглеродистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при окисленности металла не более 950 ppm, усреднительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517626
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.11.2014
№216.013.0686

Способ производства стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству коррозионностойкой стали с внепечной обработкой и разливкой на установке непрерывной разливки. В способе осуществляют выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, рафинирование стали в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533071
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0746

Способ производства низкокремнистой стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству низкокремнистой стали с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. В способе осуществляют выпуск металла при температуре не менее 1630°C, во время выпуска присаживают карбид кальция в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533263
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.03.2015
№216.013.2f9e

Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает подачу в печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление металлолома, присадку шлакообразующих материалов, продувку кислородом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543658
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3233

Способ производства толстых листов из низколегированной стали с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к производству толстых листов из низколегированной стали. Для повышения коррозионной стойкости в водородных и сероводородных средах, а также сопротивляемости к хрупкому разрушению при температуре до -10°C непрерывнолитую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544326
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.39b6

Износостойкая сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, применяемым для изготовления износостойких деталей. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, ванадий, кальций, алюминий, ниобий, титан, редкоземельные металлы (РЗМ), железо и неизбежные примеси при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546262
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3cef

Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547087
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1d

Способ производства тонколистового горячекатаного проката

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве тонколистового горячекатаного проката для холодной штамповки. Способ включает горячую прокатку полос, их охлаждение до температуры смотки, смотку, травление и дрессировку. Получение горячекатаного проката со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547389
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1e

Способ промывки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547390
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4068

Способ производства сверхнизкоуглеродистой холоднокатаной стали для глубокой вытяжки и последующего однослойного эмалирования

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству cверхнизкоуглеродистых холоднокатаных сталей для глубокой вытяжки изделий и последующего однослойного эмалирования и может быть использовано при изготовлении деталей бытовой техники, посуды, санитарно-гигиенических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547976
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД