Способ внепечной обработки углеродистых и низколегированных сталей



Владельцы патента RU 2497955:

Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ" (RU)

Изобретение может быть использовано при выплавке сталей, предназначенных для производства труб, изделий транспортного, химического и энергетического машиностроения, металлоизделий в «северном исполнении» и т.д. Способ включает продувку расплава аргоном и ввод в расплав порошковой проволоки, состоящей из оболочки и модифицирующего наполнителя, который содержит, мас.%: кальций 5÷30, барий 5÷25, редкоземельные металлы 2÷20, кремний 10÷60, железо остальное. Редкоземельные металлы находятся в виде лигатур с железом и/или с кремнием и железом. Отношение в наполнителе суммарного количества кальция и бария к редкоземельным металлам составляет не менее 0,8, а расход модифицирующего наполнителя составляет 0,5-6 кг/т расплава. Перед введением в расплав порошковой проволоки с модифицирующим наполнителем в расплав может быть дополнительно введена порошковая проволока с наполнителем для предварительной обработки, который содержит либо кальций, барий, кремний и железо, либо кальций, кремний и железо. Расход наполнителя для предварительной обработки составляет 0,5-6 кг/т расплава. Обеспечивается повышение эффективности рафинирования и модифицирования. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке сталей, предназначенных для производства труб, изделий транспортного, химического и энергетического машиностроения, металлоизделий в «северном исполнении» и т.д.

Известен способ производства трубной стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш с отсечкой шлака, рафинирование в процессе выпуска и доводки стали на установке печь-ковш введением в расплав двух порций алюминия, марганецсодержащего материала, извести, плавикового шпата и продувку расплава аргоном, последующее модифицирование стали присадкой в расплав модифицирующей смеси, состоящей из алюминия, феррованадия и силикокальция, взятых в соотношении (1,5-3,0):(27,0-34,5):(15-30,0) соответственно в количестве 2,9-4,5 кг/т стали. При этом введение в расплав одной порции алюминия, силикомарганца, извести и плавикового шпата осуществляют в виде рафинировочной смеси в соотношении (1,0-1,5):(15,0-22,5):(10,0-15,0):(1,0-3,0) соответственно в количестве 18-28 кг/т стали, продувку аргоном осуществляют с расходом 0,05-0,35 м3/т*мин на каждый 1 кг/т смеси, а другую порцию алюминия непрерывно вводят в расплав со скоростью, обеспечивающей поддержание концентрации алюминия в металле в пределах 0,010-0,030% до получения содержания серы в металле не более 0,005%, после чего осуществляют модифицирование (п. РФ №2101367, кл. С21С 7/076, заявл. 02.11.1995, опубл. 10.01.1998 «Способ производства трубной стали»).

Недостатком указанного технического решения является низкая коррозионная стойкость металла в среде сероводорода, связанная с отсутствием в составе модификатора элементов, в частности редкоземельных, препятствующих образованию в стали коррозионно-активных неметаллических включений (КАНВ), интенсифицирующих разрушение труб.

Известен также способ внепечной обработки металлургических расплавов порошковой проволокой, состоящей из стальной оболочки и порошкового наполнителя, содержащего кальций, кремний, железо и редкоземельные металлы (РЗМ) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: кальций 8÷25; кремний 35÷50; РЗМ 8÷20; железо остальное. Соотношение между кальцием и РЗМ составляет 0,8÷2,2:1. При этом кальций в наполнителе может находиться в виде сплава с кремнием. В наполнителе 10-50% кальция может находиться в виде металлического кальция. Наполнитель может дополнительно содержать алюминий и магний в количестве 0,1÷5,0 мас.% каждого (п. РФ №2318026, кл. С21С 7/00, заявл. 20.02.2006, опубл. 27.02.2008 «Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов»).

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность такой проволоки, связанная с высокой окисленностью РЗМ еще до начала обработки расплава, а также применением в наполнителе смеси кальция и РЗМ (а это, как правило, в основном, церий и лантан,) не способной к образованию «живучих» соединений с кальцием в силу не смешиваемости их расплавов.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является способ внепечной обработки углеродистой и низколегированной стали, который включает продувку расплава аргоном и ввод в расплав порошковой проволоки, состоящей из оболочки и наполнителя, содержащего в мас.%: кальций 0,5÷15, РЗМ 17÷40, кремний 5÷50, железо остальное. Отношение содержания кальция к редкоземельным металлам составляет менее 0,7. Модификатор может дополнительно содержать 0,5-5 мас.% магния (п.РФ №2387727, кл. С22С 35/00, С22С 38/40, заявл. 14.08.2007, опубл. 27.04.2010 «Модификатор для углеродистой и низколегированной стали для проката и труб повышенной коррозионной стойкости»).

Недостатком способа по прототипу является его низкая эффективность, связанная со слабым раскислением металла, рафинированием расплава от неметаллических включений и модифицированием последних, что в конечном итоге приводит к снижению комплекса прочностных, пластических и ударных свойств металлопродукции. Недостаточная раскисленность металла перед вводом РЗМ-содержащих модификаторов приводит к образованию цериевой неоднородности, загрязненности металла оксидами РЗМ и ухудшению его разливаемости. Кроме того, в составе модификатора отсутствуют РЗМ-содержащие лигатуры и материалы, усиливающие раскисление и рафинирование расплава.

Задачей настоящего изобретения является повышение прочности, пластичности и ударной вязкости металла.

Техническим результатом, полученным при реализации изобретения, является повышение эффективности рафинирования и модифицирования, заключающееся в снижении количества оксидных включений в металле.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе внепечной обработки углеродистых и низколегированных сталей, включающем продувку расплава аргоном и ввод в расплав порошковой проволоки, состоящей из оболочки и модифицирующего наполнителя, содержащего кальций, кремний, редкоземельные металлы и железо, согласно изобретению, модифицирующий наполнитель дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, мас.%: кальций 5÷30, барий 5÷25, редкоземельные металлы 2÷20, кремний 10÷60, железо остальное, причем редкоземельные металлы находятся в виде лигатур с железом и/или с кремнием и железом, отношение в наполнителе суммарного количества кальция и бария к редкоземельным металлам составляет не менее 0,8, а расход модифицирующего наполнителя составляет 0,5-6 кг/т расплава.

Перед введением в расплав порошковой проволоки с модифицирующим наполнителем в расплав может быть дополнительно введена порошковая проволока с наполнителем предварительной обработки, который содержит, мас.%: кальций 10÷40, барий 0,01÷25, кремний 10÷60, железо остальное, причем расход наполнителя для предварительной обработки составляет 0,5-6 кг/т расплава.

Перед введением в расплав порошковой проволоки с модифицирующим наполнителем в расплав может быть дополнительно введена порошковая проволока с наполнителем для предварительной обработки, который содержит, мас.%: кальций 10÷40, кремний 10÷60, железо остальное, причем расход наполнителя для предварительной обработки составляет 0,5-6 кг/т расплава.

Барий в составе модифицирующего наполнителя и наполнителя для предварительной обработки может находиться в виде сплава с кремнием, кальцием и железом и/или в виде сплава с кремнием и железом.

В состав модифицирующего наполнителя и/или наполнителя для предварительной обработки могут дополнительно входить флюсы на основе солей щелочноземельных (ЩЗМ) и/или щелочных металлов (ЩМ) в количестве 1÷30 мас.%.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.

Заявляемый способ может быть реализован на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, т.е. является промышленно применимым.

Модифицирование стали активными щелочноземельными и редкоземельными материалами сопровождается раскислением и десульфурацией расплава, формированием однородной и дисперсной зеренной структуры, а также изменением состава, морфологии и распределения неметаллических включений, повышением чистоты металла.

Эффективность решения этих задач при прочих равных условиях зависит от состава и соотношения количеств вводимых модифицирующих материалов. Введение их в расплав в виде наполнителя порошковой проволоки предотвращает угар активных элементов и обеспечивает их эффективное использование.

Присутствие в составе наполнителя порошковой проволоки, наряду с кальцийсодержащим материалом, РЗМ в виде лигатуры с железом и/или кремнием и железом усиливает эффект раскисления и десульфурации расплава, а кроме того, связывает вредные примеси цветных металлов (цинк, сурьму, мышьяк и др.) в высокотемпературные (Т пл. - 1315-1600°С) соединения, предотвращая их выделение в виде низкотемпературных эвтектик. Отличаясь от ЩЗМ большей растворимостью в стали (до 0,5 мас.%), РЗМ способствует образованию дисперсных фаз, тормозящих рост первичных и вторичных зерен.

Решающим преимуществом РЗМ как модификаторов является то, что их присутствие в составе включений препятствует снижению коррозионной стойкости металла из-за наличия КАНВ. При этом следует подчеркнуть, что предотвращение образования КАНВ при введении РЗМ стабильно лишь в случае эффективного предварительного раскисления и десульфурации расплава. В случае же образования оксидов и сульфидов РЗМ, во-первых, уменьшается эффект модифицирования РЗМ неметаллических включений, а во-вторых, происходит загрязнение металлической матрицы частицами, трудноудаляемыми из расплава в силу их большого удельного веса (6,5 г/см3).

Улучшению раскисления и десульфурации расплава способствует введение в состав модифицирующего наполнителя порошковой проволоки высокоактивного щелочноземельного элемента - бария, роль которого заключается не только в эффективном связывании кислорода и серы в жидком металле, но и в модифицировании неметаллических включений, а также их удалении из расплава. Экспериментально установлено, что при отношении в наполнителе суммарного содержания кальция и бария к РЗМ не менее 0,8 начиная с расхода наполнителя не менее 0,5 кг/т металла стабильно а) не образуются трудноудаляемые из расплава оксиды и сульфиды РЗМ и б) происходит измельчение зеренной структуры металла. Увеличение расхода модифицирующего материала более 6 кг/т расплава, вследствие высокой стоимости РЗМ, экономически нецелесообразно.

Эффективность применения РЗМ для модифицирования включений и рафинирования расплава может быть повышена в случае проведения дополнительного предварительного - до введения РЗМ-содержащих материалов - раскисления и рафинирования расплава порошковой проволокой с наполнителем для предварительной обработки, содержащим, мас.%: 10÷40 Са, 0÷25 Ва, 10÷60 Si, остальное железо, с расходом наполнителя 0,5-6 кг/т металла. Расход наполнителя для предварительного раскисления и модифицирования более 6 кг/т экономически не оправдан.

Барий, как известно, чрезвычайно мало растворяется в железе, поэтому в составе модифицирующего наполнителя порошковой проволоки и наполнителя для предварительной обработки желательно, чтобы он находился в виде сплава с кремнием, кальцием и железом и/или кремнием и железом.

Кроме того, показано, что рафинирующие способности материалов, применяемых в качестве наполнителей порошковой проволоки, заметно повышаются при введении в их состав легкоплавких флюсов на основе солей ЩЗМ и ЩМ в количестве 1-30% мас.%. При больших содержаниях флюсов снижается доля силицидов кальция, бария или РЗМ в составе материалов-наполнителей порошковой проволоки, а поэтому уменьшается эффективность модифицирования.

Пример осуществления способа

Способ использовали при изготовлении металлопроката из стали, имевшей на выпуске из электропечи состав, мас.%: 0,19-0,22 С, 0,88-0,93 Mn, 0,2-0,23 Si, 0,024-0,026 S, 0,013-0,014 Р, 0,11-0,12 Cr, 0,08-0,09 Ni, 0,024-0,026 Al, Fe остальное.

В качестве наполнителей порошковой проволоки использовали сплавы, фазы и их смеси: силикокальций (30 мас.% Са), кальций металлический, ферросиликобарий (22 мас.% Ва), ферросиликокальцийбарий (13 мас.% Са, 15 мас.% Ва), лигатура ферросиликоРЗМ (30 мас.% РЗМ, 30 мас.% Si, железо остальное), лигатуры ферро РЗМ (50 мас.% РЗМ, железо остальное), смесь 50% хлоридов кальция (CaCl2) и 50% карбоната натрия (Na2CO3).

Составы наполнителей порошковой проволоки приведены в таблице 1.

Материал по прототипу имел состав, мас.%: кальций 12, РЗМ 20, кремний 45, железо остальное.

Изготовленные смеси различного состава и материал по прототипу имели фракцию 0-2 мм и закатывались в стальную оболочку толщиной 0,4 мм с получением порошковой проволоки диаметром 14 мм. В качестве РЗМ-содержащих материалов в составе наполнителей порошковой проволоки в вар. 5, 6, 9, 11, 15-17 (табл.1) использовали лигатуру ферроРЗМ, в вар. 4, 7, 8, 12, 13 - лигатуру ферросиликоРЗМ, в вар. 1-3, 10, 14 - совместно лигатуры ферроРЗМ и ферросиликоРЗМ.

При проведении экспериментов расплав из электропечи выпускали в 10 т ковш и после раскисления ферросилицием и алюминием однократно, либо двукратно (с предварительным раскислением-рафинированием - вар. 8-10, 15-17 табл.1) обрабатывали порошковой проволокой с различными составом наполнителя. Каждый ковш обрабатывали проволокой, отличающейся составом и расходом наполнителя, либо технологией обработки.

В процессе обработки по всем вариантам расплав продували аргоном.

Далее металл разливали в изложницы, а после кристаллизации прокатывали на пруток диаметром 20 мм с нормализации при 830°C.

Загрязненность неметаллическими включениями, а также механические свойства оценивали в готовом металле.

В таблице 1 представлено содержание элементов в наполнителях порошковой проволоки. В таблице 2 представлены результаты определения содержания оксидов и оксисульфидов, а также механические свойства: временное сопротивление - σВ, относительное удлинение - δ и ударная вязкость (KCV) при -60°C в металле, обработанном по прототипу и другим вариантам, представленным в таблице 1.

Из приведенных в таблицах 1 и 2 данных видно, что:

1. Применение порошковой проволоки с наполнителем, согласно прототипа (вар.1), приводит к высокой загрязненности металла оксидными и оксисульфидными (2,5 балла) включениями, низким значениям временного сопротивления (580 Н/мм2), относительного удлинения (26%) и низкотемпературной ударной вязкости (90 дж/см2).

2. Использование проволоки по технологии, с составом наполнителей и их расходом, согласно пп.1-6 формулы заявляемого изобретения (вар. 3-6, 8-13, 15-17), обеспечивает по сравнению с прототипом снижение загрязненности по оксидным и оксисульфидным (0,9-1,0 балла) включениям, а также повышение временного сопротивления (600-610 Н/мм2), относительного удлинения (30-34%) и низкотемпературной ударной вязкости (100-110 дж/см2).

3. Обработка расплава порошковой проволокой с наполнителем, имеющим состав, либо расход, отличающимся от заявляемого в пп.1-6 формулы изобретения (вар. 2, 7 и 14), не приводит к улучшению структуры и свойств по сравнению с прототипом.

Таким образом, из представленных в табл.1 и 2 данных следует, что снижение загрязненности металла оксидными и оксисульфидными включениями и высокие значения его временного сопротивления, относительного удлинения и ударной вязкости имеют место лишь в случае применения порошковой проволоки согласно технологии применения, имеющей состав и расход наполнителя в соответствии со значениями, заявляемыми в формуле изобретения.

Таблица 1
Содержание элементов в наполнителях порошковой проволоки
№ п/п Состав наполнителя для предварительной обработки, мас.% * Расход наполнителя для предварительной обработки, кг/т Состав модифицирующего наполнителя, мас.% * Расход модифицирующего наполнителя, кг/т
Са Ва Si Флюс Са Ва РЗМ Si Флюс Ca+Ba/РЗМ
1 прототип           12   20 45     3
2           3 12 20 45   0,75 0,5
3           5 20 20 38   1,25 3
4           10 6 20 60   0,8 1,5
5           10 25 10 40   3,5 2
6           30 5 2 10   17,5 6
7           5 5 15 40   0,67 5
8 10 25 60   0,5 10 10 15 45   1,33 3
9 15 0,01 50   6 15 10 10 40   2,5 3
10 40   10   2 30 5 20 35   1,75 3
11           20 10 10 35 1 3 2
12           15 8 10 45 5 2,3 3
13           10 10 8 35 30 2,5 3
14           3 6 6 30 40 1,5 2
15 20 15 50 1 3 15 15 12 40   1,33 3
16 10 5 55 30 3 8 8 10 45   1,6 3
17 15 10 50 15 3 10 8 10 40 10 1,8 3
* Остальное Fe
Таблица 2
Загрязненность и механические свойства металла, обработанного порошковой проволокой с различными наполнителями
№ варианта (табл.1) Загрязненность включениями, балл Механические свойства
Оксиды + Оксисульфиды балл, σB, H/мм2 δ,% KCV - 60°C, дж/см2
1 (прототип) 2,5 580 26 90
2 2,0 600 27 90
3 1,0 610 30 100
4 1,0 610 32 100
5 1,0 610 32 100
6 1,0 605 33 105
7 2,0 590 26 95
8 0,90 615 33 100
9 0,95 610 34 105
10 0,95 610 32 110
11 0,95 600 32 110
12 0,90 600 33 110
13 0,90 600 32 105
14 1,8 580 26 85
15 1,0 600 32 110
16 0,95 600 33 110
17 0,90 600 33 110

1. Способ внепечной обработки углеродистых и низколегированных сталей, включающий продувку расплава аргоном и ввод в расплав порошковой проволоки, состоящей из оболочки и модифицирующего наполнителя, содержащего кальций, кремний, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что модифицирующий наполнитель дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, мас.%: кальций - 5÷30, барий - 5÷25, редкоземельные металлы - 2÷20, кремний - 10÷60, железо - остальное, причем редкоземельные металлы находятся в виде лигатур с железом и/или с кремнием и железом, отношение в наполнителе суммарного количества кальция и бария к редкоземельным металлам составляет не менее 0,8, а расход модифицирующего наполнителя составляет 0,5-6 кг/т расплава.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введением в расплав порошковой проволоки с модифицирующим наполнителем в расплав дополнительно вводят порошковую проволоку с наполнителем для предварительной обработки, который содержит, мас.%: кальций - 10÷40, барий - 0,01÷25, кремний - 10÷60, железо - остальное, причем расход наполнителя для предварительной обработки составляет 0,5-6 кг/т расплава.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введением в расплав порошковой проволоки с модифицирующим наполнителем в расплав дополнительно вводят порошковую проволоку с наполнителем для предварительной обработки, который содержит, мас.%: кальций - 10÷40, кремний - 10÷60, железо - остальное, причем расход наполнителя для предварительной обработки составляет 0,5-6 кг/т расплава.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что барий в составе модифицирующего наполнителя находится в виде сплава с кремнием, кальцием и железом и/или в виде сплава с кремнием и железом.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что барий в составе наполнителя для предварительной обработки находится в виде сплава с кремнием, кальцием и железом и/или в виде сплава с кремнием и железом.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в состав модифицирующего наполнителя и/или наполнителя для предварительной обработки дополнительно входят флюсы на основе солей щелочноземельных и/или щелочных металлов в количестве, мас.%: 1÷30.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при комплексной внепечной обработке жидкого металла. Способ включает выпуск расплава металла в ковш, наведение на поверхности расплава металла высокоосновного шлака, порционное вакуумирование расплава металла путем возвратно-поступательных перемещений вакуумной камеры с погружным патрубком, по периферии которого равномерно расположены вертикальные сопла для продувки расплава металла инертным газом.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам для ввода в жидкий металл алюминиевой и порошковой проволоки для его раскисления, легирования и удаления неметаллических включений.
Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к производству борсодержащей стали. .
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке для раскисления, модифицирования и микролегирования различных сталей и сплавов и чугунов, предназначенных для производства труб, прокатных валков и другой металлопродукции, изделий транспортного и энергетического машиностроения.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при легировании ванны жидкого металла, в частности стали и металлических сплавов, серой, входящей в состав наполнителя проволоки.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к внепечной обработке железоуглеродистых расплавов. .
Изобретение относится к черной металлургии, а в частности к способу производства качественных сталей. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к созданию сплава с цирконием и титаном для рафинирования, микролегирования и раскисления стали и чугуна. .
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к сплавам, используемым для легирования сталей титаном. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии получения листового проката, используемого в бронезащитных конструкциях. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к внепечной обработке расплавов стали, чугуна и цветных металлов. Состав включает материал, содержащий карбонаты кальция, бария и стронция, при этом он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: СаО 16,0-40,0, ВаО 10,0-24,0, SrO 2,5-11,5, СО2 18,0-30,0, SiO2 2,0-15,0. Дополнительно в состав можно вводить углеродсодержащий материал или металлический алюминий в количестве 2-35 мас.%, или титансодержащий материал в количестве 0,01-35 мас.%, или редкоземельные металлы в количестве 2-49,5 мас.%. Изобретение позволяет повысить рафинирующие и модифицирующие свойства состава за счет оптимизации химического состава и добавки в состав новых элементов. 5 н.п. ф-лы, 4 пр., 5 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к внепечной обработке жидкого металла. Модифицирующие добавки предварительно закрепляют на подвижном расходуемом носителе в виде сформированных дозированных порций и вводят в расплавленный металл. В качестве подвижного расходуемого носителя используют плоскую металлическую ленту, края которой отгибают с образованием желоба. Устройство содержит трайб-аппарат с направляющим желобом для подачи подвижного расходуемого носителя и разматыватель и снабжено питателем для хранения порций модифицирующих добавок и узлом подачи упомянутых порций на подвижный расходуемый носитель с направляющим желобом, узлом подготовки профиля расходуемого носителя, дозирующе-отделяющим узлом и узлом закрепления порций модифицирующих добавок на подвижном расходуемом носителе, при этом направляющий желоб для подачи порций модифицирующих добавок примыкает к направляющему желобу для подачи подвижного расходуемого носителя после узла подготовки профиля расходуемого носителя. Изобретение позволяет повысить точность дозирования и удобство внесения добавок, а также возможность оперативного изменения набора вводимых добавок по ходу процесса в требуемой последовательности и соотношении, автоматизации точной корректировки состава вводимых в ограниченных количествах модифицирующих добавок в зависимости от текущих параметров металлургического процесса. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству ферросилиция. Способ включает загрузку шихтовых материалов в электропечь, проведение углетермического восстановления кремнезема до кремния с образованием сплава кремния с железом, слив сплава по желобу печи в приемную емкость с самопроизвольным перемешиванием, подачу рафинировочного газа в сплав и формирование слитка. При этом рафинировочный газ подают в зону циркуляции потока сплава через донное продувочное устройство промежуточной емкости, размещенной на пути потока жидкого сплава, а удельный расход рафинировочного газа поддерживают в пределах 0,005÷0,2 м3/мин на тонну сплава. Изобретение позволяет снизить эксплуатационные затраты при производстве ферросилиция, а также повысить качество ферросилиция с пониженной массовой долей примесей углерода, кальция и алюминия. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 2 ил.

Изобретения относятся к черной металлургии, а конкретно к выплавке стали в сталеплавильном агрегате - электродуговой печи, кислородном конвертере или индукционной печи. В первом варианте способа осуществляют непрерывную загрузку предварительно подогретой металлошихты в печь, при этом по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты, при определенном содержании компонентов, причем газотворный синтетический композиционный материал разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м. Во втором варианте способа - по ходу плавки в металлическую ванну непрерывно вводят газотворный синтетический композиционный материал в виде слитков, состоящих из железоуглеродистого сплава и твердого окислителя, в количестве 11,0-50,0% от массы металлошихты, также при определенном содержании компонентов, причем часть газотворного синтетического композиционного материала в количестве 1,0-10,0% от массы металлошихты разогревают до 100-900°C и вводят на подину печи отдельным потоком, наряду с потоком металлошихты, слоем не более 0,5 м, а оставшееся количество газотворного синтетического композиционного материала распределяют в составе потока металлошихты перед его введением в металлическую ванну. Изобретение позволяет увеличить производительность, снизить энергозатраты, в том числе, за счет снижения требований к качеству подготовки металлошихты, интенсификации процесса перемешивания металла в зоне ее подачи, снижения расходов карбюризатора на выплавку стали. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
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 продувку инертным газом осуществляют в течение 2-60 минут при остаточной толщине шлака 20-150 мм, вакуумное обезуглероживание начинают при окисленности металла 350-600 ppm и температуре 1610-1650°С, после окончания вакуумного обезуглероживания вводят алюминий и известь для получения в покровном шлаке отношения (CaO)/(Al2O3) в пределах 1,0-1,7, проводят раскисление шлака до получения содержания (FeO)≤1,5 мас.%, осуществляют ввод ферросплавов, производят продувку расплава инертным газом, в процессе которой в глубину расплава вводят кальцийсодержащий реагент из расчета 0,15-0,5 кг кальция на тонну стали, после чего сталь-ковш подают на разливку. Изобретение позволяет повысить чистоту особонизкоуглеродистых сталей от неметаллических включений, что исключает затягивание в расплав погружных и разливочных стаканов при разливке, и увеличить выход годного металла за счет снижения отсортировки проката по дефектам поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистой холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Способ включает комбинированную продувку металла в конвертере, обезуглероживание металла в вакууме, легирование стали рафинированным от углерода ферросилицием, непрерывную разливку жидкого металла в слябы из футерованного сталеразливочного ковша через промежуточный ковш в кристаллизатор МНЛЗ с использованием в последнем шлакообразующей смеси, содержащей не более 1,5% углерода, горячую прокатку, нормализационный отжиг, травление, холодную прокатку до окончательного размера и окончательный отжиг, при этом во время легирования присаживают ферросилиций с содержанием углерода не более 0,02% в количестве, обеспечивающем содержание кремния в расплаве в пределах 0,5÷3,2%, разливку жидкого металла в слябы ведут с присадкой в промежуточный ковш теплоизолирующей смеси с содержанием углерода не более 2%, при этом используют сталеразливочный ковш с основной футеровкой, в которой содержание углерода не более 2%. Изобретение позволяет получить в готовой изотропной стали содержания углерода не более 0,005% и обеспечить равномерность механических и электромагнитных свойств полосы вдоль и поперек направления прокатки. 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам и производству сталеплавильных высокомагнезиальных флюсов, применяемых в конвертере или электросталеплавильной печи, а также в процессе доводки стали в сталеразливочном ковше. Сталеплавильный высокомагнезиальный флюс, содержащий оксиды магния, кальция, железа, алюминия и кремния, согласно изобретению дополнительно содержит оксиды бора и марганца. Первый вариант производства флюса включает смешивание, обжиг и спекание во вращающейся печи шихты, состоящей из магнезиальносодержащих материалов и легирующей добавки, в качестве которой используют борсодержащие материалы с добавкой железосодержащего материала. Второй вариант - во вращающейся печи обжигают и спекают шихтовую смесь, состоящую из магнезиальносодержащих материалов, затем в обожженную и спеченную шихтовую смесь подают легирующую добавку, в качестве которой используют борсодержащий материал с добавкой углеродсодержащего материала или без него, смешивают со связующим материалом и осуществляют брикетирование или грануляцию полученной смеси. Изобретение позволяет использовать при брикетировании углеродсодержащую присадку для получения в сталеплавильном флюсе дополнительно углерода, который снижает агрессивность шлака по отношению к футеровке сталеплавильного агрегата. Изобретение обеспечивает увеличение производства прочного высокомагнезиального флюса, способствующего при его использовании в сталеплавильном производстве ускоренному формированию магнезиального шлака требуемой вязкости, а также повышает эффективность эксплуатации оборудования, в частности, стойкость футеровки обжиговой печи и сталеплавильных агрегатов. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали. Способ включает продувку расплава кислородом, выпуск расплава в ковш, наводку покровного шлак в ковше, обработку расплава в вакууматоре. За 1-3 минуты до окончания продувки замеряют температуру расплава, определяют содержание углерода по ликвидусу и на основании полученных данных определяют содержание углерода в расплаве, соответствующее окончанию продувки расплава кислородом. После окончания продувки на дно ковша подают прокаленные ферросплавы с содержанием алюминия более 0,05% и титана более 0,1% и через 1-1,5 минуты после окончания продувки осуществляют выпуск расплава из конвертера в ковш. По ходу выпуска расплава подают прокаленные ферросплавы с содержанием алюминия менее 0,05% и титана менее 0,1%. В конце выпуска расплава в ковше наводят основной покровный шлак. Перед обработкой расплава в вакууматоре покровный шлак раскисляют в ковше кремнийсодержащими ферросплавами фракцией 0-5 мм в количестве 0,3-0,8 кг/т, при этом при обработке расплава в вакууматоре для окончательного раскисления и модифицирования расплава присаживают Fe-Si-Ba с содержанием бария 15-35%. Использование изобретения обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость рельсов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку в конвертер твердых шихтовых материалов, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом через фурму. При этом на днище конвертера оставляют шлак предыдущей плавки, на него присаживают известь и магнийсодержащие материалы. После заливки чугуна и начала продувки в течение 5-6 мин в конвертер присаживают известь и железорудные материалы. Продувку кислородом ведут при положении фурмы на 250-350 мм выше рабочего положения в течение 7,5-9 мин. Затем продувку прекращают и осуществляют промежуточное скачивание шлака. После скачивания шлака возобновляют продувку кислородом, присаживают известь, железорудные материалы и плавиковый шпат. За 2-3 мин до окончания продувки железорудные материалы подают несколькими порциями не более 1,0-1,5 кг/т. В конце выпуска расплава наводят покровный шлак присадкой извести и плавикового шпата. Использование изобретения обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость рельсов. 2 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок с повышенными механическими и служебными свойствами. Модификатор содержит, мас.%: ультрадисперсный порошок тугоплавкого соединения из группы: карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид, борид 2-60, один или несколько порошков лигатур из группы: ферротитан, ферроцирконий, феррониобий, феррованадий остальное. Изобретение позволяет повысить механические свойства отливок из модифицированной стали, что позволяет снизить толщину стенок отливок без ухудшения их конструктивной прочности. 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-11-10 2013-11-09T00:40:07
Наверх