[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2231559C1 - Способ прямого легирования стали комплексом элементов - Google Patents

Способ прямого легирования стали комплексом элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2231559C1
RU2231559C1 RU2003107578/02A RU2003107578A RU2231559C1 RU 2231559 C1 RU2231559 C1 RU 2231559C1 RU 2003107578/02 A RU2003107578/02 A RU 2003107578/02A RU 2003107578 A RU2003107578 A RU 2003107578A RU 2231559 C1 RU2231559 C1 RU 2231559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reducing agent
alloying
alloying elements
material containing
metal
Prior art date
Application number
RU2003107578/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003107578A (ru
Inventor
Анатолий Яковлевич Наконечный (UA)
Анатолий Яковлевич Наконечный
В.Н. Урцев (RU)
В.Н. Урцев
Д.М. Хабибулин (RU)
Д.М. Хабибулин
С.Н. Аникеев (RU)
С.Н. Аникеев
С.И. Платов (RU)
С.И. Платов
В.Ю. Штоль (RU)
В.Ю. Штоль
Original Assignee
ООО "Сорби стил"
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
Priority to RU2003107578/02A priority Critical patent/RU2231559C1/ru
Application filed by ООО "Сорби стил" filed Critical ООО "Сорби стил"
Priority to CA2559154A priority patent/CA2559154C/en
Priority to CNB2004800076274A priority patent/CN100540685C/zh
Priority to AT0910704A priority patent/AT502312B1/de
Priority to BRPI0408524-8A priority patent/BRPI0408524A/pt
Priority to PCT/RU2004/000099 priority patent/WO2004083464A1/ru
Priority to KR1020057017589A priority patent/KR100802639B1/ko
Priority to UA20040907630A priority patent/UA73898C2/uk
Application granted granted Critical
Publication of RU2231559C1 publication Critical patent/RU2231559C1/ru
Publication of RU2003107578A publication Critical patent/RU2003107578A/ru
Priority to HK06111536.2A priority patent/HK1090957A1/xx

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области черной металлургии. Способ прямого легирования стали комплексом элементов включает выплавку металла в сталеплавильном агрегате, подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и дополнительную подачу на поверхность жидкого металла материала, содержащего соединения других легирующих элементов, с равномерным распределением их и оксидного материала, содержащего оксиды марганца, по поверхности жидкого металла, восстановление легирующих элементов путем ввода восстановителя в процессе подачи оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов. Ввод восстановителя при достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты слоя, на границу раздела металлической и шлаковой фаз. Восстановление легирующих элементов ведут при температуре плавления смеси оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, обеспечивая постоянный контакт расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов в течение всего процесса восстановления. Восстановитель вводят в количестве, обеспечивающем термичность смеси подаваемых легирующих материалов. Подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, осуществляют рассредоточенно или порционно, с расходом порции не менее 0,1 от общего их расхода. В качестве восстановителя можно использовать алюминийсодержащий, кремнийсодержащий, углеродсодержащий материал, или группу щелочноземельных металлов, или их сочетания. Технический результат - обеспечение высокой степени усвоения металлом легирующих элементов и снижение загрязненности стали неметаллическими включениями. 3 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве стали.
Известен способ легирования стали марганцем, включающий выплавку, выпуск металла в ковш, подачу легирующих и продувку металла инертным газом, при этом после выпуска металла в ковш на поверхность расплава дают малофосфористый марганцесодержащий шлак ферросплавного производства, восстановитель и известь в количестве, обеспечивающем основность шлака 2,0-3,5, и подают на поверхность кислород в течение 3-30 сек (а.с. СССР № 1044641, кл. С 21 С 7/00, 1983).
Недостатком известного способа является то, что после подачи в ковш извести в количестве, обеспечивающем основность 2,0-3,5, на поверхность металла подают кислород, что приводит к дополнительному окислению металла подаваемым кислородом, повышению в нем оксидных неметаллических включений и ухудшению качества стали.
Марганец в малофосфористом марганецсодержащем шлаке ферросплавного производства находится в виде химически прочного соединения MnSiO3 - родонита. При указанном расходе извести в смеси с малофосфористым марганецсодержащим шлаком до восстановления марганца образуются наряду с силикатами кальция прочные твердые растворы (Са, МnО) с высокой температурой плавления более 1400°С, а также свободная известь. Добавка извести способствует разрушению химических связей в силикате марганца, его восстановлению кремнием и образованию в шлаке силикатов кальция Ca2SiO4 и Са3SiO5, обуславливающих высокую температур плавления, что приводит к низкому извлечению марганца, высокому содержанию неметаллических включений и ухудшению качества стали.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ производства стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, раскисление, легирование, получение жидкого металла, содержащего восстановители кремний и алюминий, введение в жидкий металл оксидной смеси, содержащей оксиды марганца и кальция при их отношении СаО/МnxOy=0,6-1,2, обработку жидкого металла в ковше шлаком, образующимся после восстановления марганца кремнием и алюминием, растворенным в металле, которую осуществляют выдержкой жидкого металла под шлаком с основностью CaO/SiO2=0,7-1,8, причем с оксидной смесью в жидкий металл дополнительно вводят восстановитель, содержащий кремний (патент РФ № 2096491, кл. С 21 С 7/00, 1997).
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками предлагаемого изобретения: выплавка металла в сталеплавильном агрегате, подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, восстановление легирующих элементов путем ввода восстановителя и подачу шлакообразующих.
Предварительное раскисление и легирование металла в известном способе осуществляют в сталеплавильном агрегате в присутствии окислительного шлака и при высокой окисленности металла. Это приводит не только к перерасходу раскислителей и легирующих, взаимодействующих с оксидами железа в шлаке, но и к повышенной загрязненности металла трудноудаляемыми неметаллическими включениями - оксидами кремния (силикаты), оксидами алюминия (алюминаты) и сульфидами марганца и железа. Дальнейшую обработку металла в ковше по известному способу проводят путем восстановления марганца из его оксидов вводом в ковш восстановителя, содержащего кремний - ферросилиция. Процесс восстановления марганца ведут в диффузионном режиме, что неизбежно требует дополнительного времени на его протекание. Кроме того, образовавшееся ранее в сталеплавильном агрегате количество силикатов, алюминатов и сульфидов пополняется вновь образующимися в результате восстановления марганца силикатами. При отсутствии средств для глобуляризации этих включений, а также при наличии образовавшегося на поверхности металла высококремнеземистого шлака известный способ не обеспечивает удаление неметаллических включений из объема металла в шлак, а также не способствует процессу десульфурации, что приводит к повышению загрязненности металла оксидными и сульфидными включениями и ухудшению его качества.
В известном способе создаются неблагоприятные условия для восстановления марганца потому, что введение в жидкий металл оксидной смеси, в которой балластная добавка (СаО) составляет от 1/2 до 2/3 общего количества смеси, приводит к ухудшению условий плавления смеси, повышению времени и расхода дополнительного тепла на ее плавление, что предопределяет также использование в качестве восстановителя, подаваемого совместно с оксидной смесью, материала с пониженной активностью - кремния. Использование восстановителя, содержащего кремний, связано с возможностью локальных перегревов смеси с восстановителем, а следовательно, его всплыванию на поверхность шлакового расплава и интенсивному нерациональному взаимодействию с кислородом атмосферы. При этом потери восстановителя, содержащего кремний, в газовую фазу отсутствуют, однако образующиеся в результате реакции восстановления марганца кислые оксиды кремния (SiО2) ухудшают термодинамические условия восстановления марганца, что приводит к повышенному расходу кальцийсодержащих оксидов (извести) и увеличению расхода энергии на подогрев оксидной смеси. При этом термичность оксидной смеси даже в совокупности с предварительно введенными в жидкий металл алюминием и кремнием не обеспечивает самопроизвольное протекание процесса восстановления, а компенсирующий в виде химического тепла дополнительный расход восстановителя, содержащего кремний, приводит к ухудшению показателей восстановления марганца в результате повышения доли SiО2 в шлаке.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа прямого легирования стали комплексом элементов путем оптимизации технологического процесса. Ожидаемый технический результат - создание благоприятных физико-химических и температурных условий процесса прямого легирования стали комплексом элементов, что приводит к повышению суммарного усвоения металлом легирующих элементов, снижению загрязненности стали неметаллическими включениями и повышению ее качества.
Технический результат достигается тем, что в способе прямого легирования стали комплексом элементов, включающем выплавку металла в сталеплавильном агрегате, подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, восстановление легирующих элементов путем ввода восстановителя и подачу шлакообразующих, по изобретению дополнительно на поверхность жидкого металла подают материал, содержащий соединения других легирующих элементов с равномерным распределением его и оксидного материала, содержащего оксиды марганца, по поверхности жидкого металла, восстановитель вводят в процессе подачи оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, начиная ввод восстановителя при достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты, слоя на границу раздела металлической и шлаковой фаз, а восстановление легирующих элементов ведут при температуре плавления смеси оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, обеспечивая постоянный контакт расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов в течение всего процесса восстановления, причем восстановитель вводят в количестве, обеспечивающем термичность смеси подаваемых легирующих материалов.
Целесообразно подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения легирующих элементов, осуществлять рассредоточенно или порционно, с расходом порции не менее 0,1 от общего их расхода.
Целесообразно материал, содержащий соединения других легирующих элементов, подавать в виде оксидов, или фторидов, или карбонатов легирующих элементов, или их сочетаний.
Целесообразно в качестве восстановителя использовать алюминийсодержащий, или кремнийсодержащий, или углеродсодержащий материал, или группу щелочноземельных металлов, или их сочетания.
В основу предлагаемого способа положена идея реализации принципа, согласно которому понижение температуры в зоне реакции способствует увеличению константы равновесия реакции и, следовательно, повышает полноту ее протекания, для чего в предлагаемом способе созданы следующие условия:
1. Минимальная температура в зоне реакции при минимальной вязкости шлака с высокой сорбционной способностью по отношению к продукту реакции восстановления, т.е. легко поглощаемый образующийся Аl2О3 или другой оксид активного элемента или их сочетаний, используемых в качестве восстановителя.
2. Постоянное наличие в зоне реакции в течение всего процесса восстановления исходных компонентов реакции - оксидного материала, содержащего оксид марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, и восстановителя.
3. Эффективный отвод из зоны реакции ее продуктов - восстановленного легирующего элемента в объем металла, а также оксидов активных элементов - восстановителей в шлаковую фазу.
Так как марганец неограниченно растворим в жидком железе, то поглощение жидким металлом восстанавливаемых микрочастиц марганца происходит мгновенно, а конвективные потоки, всегда имеющие место в объеме жидкого металла, уносят обогащенные восстановленным элементом слои в объем жидкого металла, усредняя химический состав по марганцу. Другие восстанавливаемые легирующие элементы в присутствии микрочастиц восстановленного марганца также интенсивно растворяются в объеме металла потому, что восстановление их происходит в жидкофазном режиме и, следовательно, отсутствуют препятствия к их растворению в жидком металле.
Ввод восстановителя осуществляют и поддерживают таким образом, чтобы его плавление происходило строго на границе раздела металлической и шлаковой фаз. При этом восстановитель вводят в количестве, обеспечивающем термичность смеси подаваемых материалов - оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов.
Для самопроизвольного протекания реакции восстановления элементов из их оксидов, фторидов и карбонатов необходим определенный запас потенциального тепла конкретной смеси легирующих материалов и восстановителя, который бы обеспечивал не только плавление исходных материалов, восстановление легирующих элементов, но и эффективное разделение образующихся металлической и шлаковой фаз. При прямом легировании стали с использованием легирующих материалов, содержащих оксиды, фториды, карбонаты, и восстановителя тепловые условия процесса восстановления благоприятны, так как одним из источников тепла является жидкий металл, внутренние поверхности сталеплавильного агрегата и т.д. В этом случае наряду с подачей в зону реакции определенного количества энергии обеспечиваются такие тепловые условия, при которых исключено возгорание высокоактивных элементов - восстановителей и их удаление в газовую фазу. Поэтому термичность каждой конкретной смеси подбирают опытным путем с учетом обеспечения самопроизвольного протекания реакции восстановления при минимизации потерь восстановителя.
Поскольку плотность высокоактивных элементов - восстановителей существенно ниже, чем плотность жидкого металла, то, попадая в объем жидкого металла, восстановитель всплывает к границе раздела металлической и шлаковой фаз, не успев расплавиться в соответствии с обычным механизмом плавления в объеме жидкого металла любого твердого тела (с температурой плавления ниже температуры жидкого металла), то есть вначале происходит намораживание слоя металла на куске (грануле и др.) восстановителя. Затем совместно с всплыванием восстановителя происходит оплавление слоя намороженного металла (под влиянием двух факторов: высокой температуры жидкого металла и механического движения, то есть происходит обновление расплавленного металла на намороженной поверхности восстановителя, увеличивая скорость плавления). Все это приводит к тому, что плавление восстановителя происходит одновременно с плавлением легирующих материалов в непосредственном постоянном контакте расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов.
Способ прямого легирования стали комплексом элементов осуществляют следующим образом.
В сталеплавильный агрегат, например кислородный конвертер, шахтную дуговую печь и др., подают жидкий чугун, затем шлакообразующие материалы (известь, доломит, плавиковый шпат), после чего расплав продувают кислородом. После удаления окислительного шлака на поверхность жидкого металла подают оксидный материал, содержащий оксиды марганца, в качестве которого используют марганцевую руду, концентрат, агломерат, шлаки ферросплавного производства и др., и материал, содержащий соединения других легирующих элементов с равномерным распределением их по поверхности жидкого металла. В качестве материала, содержащего соединения других легирующих элементов, могут быть использованы материалы, содержащие оксиды легирующих элементов, например ниобия, титана, молибдена, хрома и др., или материалы, содержащие фториды легирующих элементов, например фториды редкоземельных металлов, кальция и др., или материалы, содержащие карбонаты легирующих элементов, например оксикарбонитрид титана, карбонаты ниобия, группы щелочноземельных металлов и др. или материалы, содержащие их сочетания. Подачу легирующих материалов осуществляют рассредоточенно или порционно, с расходом порции не менее 0,1 от общего их расхода, и вводят раздельно или в их сочетании в зависимости от заданного химического состава стали. Расход единой порции подаваемых легирующих материалов от общего их расхода обусловлен необходимостью равномерного распределения материала на поверхности жидкого металла и, следовательно, обеспечения равномерности скорости плавления материалов и восстановления из них легирующего элемента. Уменьшение расхода порции легирующих материалов менее 0,1 от общего их расхода ухудшает процесс плавления материалов потому, что происходит их ошлаковывание, приводящее к удлинению времени плавления, нерациональному использованию восстановителя и снижению показателей извлечения элементов из легирующих материалов.
При достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты слоя, начинают вводить восстановитель на границу раздела металлической и шлаковой фаз и продолжают его ввод в процессе подачи легирующих материалов.
В качестве восстановителя используют алюминийсодержащий, или кремнийсодержащий, или углеродсодержащий материал, или группу щелочноземельных металлов или их сочетания. В зависимости от выбранного восстановителя его фракционный состав может изменяться от 1,0-3,0 до 20-50 мм. Восстановитель вводят в количестве, обеспечивающем термичность смеси подаваемых легирующих материалов.
Подача оксидного материала, содержащего оксиды марганца, с материалом, содержащим соединения других легирующих элементов, обусловлена необходимостью обеспечения температуры плавления смеси этих материалов ниже температуры жидкого металла.
Это позволяет при образовании гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов и своевременном вводе восстановителя организовать интенсивное начало процесса восстановления и поддерживать высокую скорость восстановления, что приводит к повышению суммарного усвоения металлом легирующих элементов, снижению загрязненности стали неметаллическими включениями и повышению качества стали. При этом эффективное использование восстановителя обеспечивается при одновременном плавлении легирующих материалов и восстановителя, что способствует интенсивному протеканию жидкофазной реакции восстановления легирующих элементов.
Равномерное распределение легирующих материалов обеспечивает одновременность и полноту их плавления, проведение процесса легирования по всей площади жидкого металла, а также поддержание гетерогенного слоя легирующих материалов, препятствующих всплыванию восстановителя на поверхность шлакового расплава в начале процесса восстановления и их нерациональному взаимодействию с кислородом атмосферы.
Ввод восстановителя в процессе подачи легирующих материалов обеспечивает раннее начало восстановительного процесса и постоянный контакт расплавленной части восстановителя с образующейся гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов, что препятствует переводу процесса восстановления в диффузионный режим, сопровождающийся низкими скоростью и полнотой процесса восстановления, повышенным расходом восстановителя, загрязнением металла неметаллическими включениями и ухудшением качества стали.
Ввод восстановителя целесообразно начинать при достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты слоя, потому что такая высота слоя, создавая гетерогенный объем на поверхности жидкого металла, предохраняет восстановитель от всплывания его на поверхность и взаимодействия с кислородом атмосферы, снижающего долю полезного использования восстановителя и повышающего загрязненность металла неметаллическим включениями. При вводе восстановителя ранее, чем достижение слоя легирующих материалов менее 0,1 общей высоты слоя, материал не успеет частично подплавиться с образованием гомогенной фазы и, следовательно, восстановитель не сможет участвовать в реакции восстановления, что приведет к его нерациональному использованию. Ввод восстановителя при достижении высоты слоя легирующих материалов более 0,15 общей высоты слоя также нецелесообразен потому, что интенсивное образование гомогенной фазы подаваемых легирующих материалов нарушит баланс одновременности плавления легирующих материалов и восстановителя, что приведет к снижению показателей восстановления легирующих элементов, загрязнению металла неметаллическими включениями и ухудшению качества стали.
Восстановитель согласно предлагаемому способу подают на границу раздела металл - шлак. При подаче восстановителя в объем металла происходит вначале заметалливание восстановителя, затем оплавление металлической пленки и плавление восстановителя, что приводит к ухудшению процесса плавления восстановителя и нарушению баланса одновременного плавления легирующих материалов и восстановителя. Осуществлять подачу восстановителя в объем шлака, если таковой уже имеется, или на его поверхность также нецелесообразно, так как в первом случае происходит ошлакование восстановителя, что ухудшает процесс его расплавления, а во втором - взаимодействие с кислородом атмосферы.
Восстановление легирующих элементов ведут при температуре плавления смеси, состоящей из оксидного материала, содержащего оксид марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов.
Это обусловлено тем, что при наличии гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов и расплавленной части восстановителя полнота восстановления повышается при минимизации температуры, что способствует повышению суммарного усвоения металлом легирующих элементов, снижению загрязненности стали неметаллическими включениями и повышению качества стали. Повышение температуры выше температуры плавления смеси легирующих материалов согласно предлагаемому способу не происходит потому, что процесс восстановления практически заканчивается с окончанием плавления подаваемых материалов.
Обеспечение постоянного контакта расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов согласно предлагаемому способу необходимо для поддержания высокой скорости и полноты процесса восстановления.
Предложенный вариант осуществления предлагаемого способа не исключает другие варианты в объеме формулы изобретения и может быть реализован в любом агрегате с жидким металлом, например в мартеновской печи, сталеразливочном ковше, печи-ковше и т.д.
Пример.
Способ прямого легирования стали марганцем и хромом осуществляли в 250-тонном конвертере. В конвертер подавали жидкий чугун следующего химического состава, мас.%: С - 4,42; Si - 0,82; S - 0,020; Р - 0,095, железо - остальное, и шлакообразующие материалы, в качестве которых использовали известь следующего химического состава, мас.%: СаО - 92,0; MgO - 6,5; прочие побочные примеси (п.п.п.) - остальное.
В качестве оксидного материала, содержащего оксиды марганца, использовали материал следующего химического состава, мас.%: (MnO+Мn2О3+Мn3O4) - 61,81 (из них Мn - 44,6); SiO2 - 12,3; Fe2O3 - 2,3; Аl2О3 - 3,2; СаО - 11,7; MgO - 3,7; С - 2,1; Р - 0,2; S - 0,010; п.п.п. - остальное.
В качестве материала, содержащего соединения других легирующих элементов, использовали оксид хрома следующего химического состава, мас.%: Сr2О3 - 70,81; FeO - 12,2; Аl2О3 - 9,31; SiO2 - 5,9; MgO - 1,78, п.п.п. - остальное.
В качестве восстановителя использовали алюминийсодержащий и углеродсодержащий материалы. В качестве алюминийсодержащего материала был взят отсев шлака алюминиевого производства следующего химического состава, мас.%: Аlматалл - 44,8; п.п.п. - остальное, в качестве углеродсодержащего материала был взят уголь следующего химического состава, мас.%: С - 85,9; S - 0,47; п.п.п. - остальное. После подачи в конвертер жидкого чугуна и шлакообразующих материалов жидкий металл продували кислородом с расходом 940 Нм3/мин в течение 8 минут и удаляли окислительный шлак. После этого в конвертер на поверхность жидкого металла рассредоточенно вводили оксидный материал, содержащий оксиды марганца с расходом 14,0 кг/т (3500 кг), и материал, содержащий оксид хрома с расходом 12 кг/т (3000 кг) фракцией 10-20 мм каждого с равномерным распределением их по поверхности жидкого металла. При достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты слоя, не прекращая подачу оксидных материалов, на границу раздела металлической и шлаковой фаз вводили восстановитель: отсев шлака алюминиевого производства фракцией 20-30 мм с расходом 1785 кг и уголь фракцией 10-20 мм с расходом 465 кг, обеспечивая термичность смеси подаваемых оксидных материалов. Восстановление легирующих элементов вели при температуре плавления смеси, состоящей из оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего оксид хрома, обеспечивая постоянный контакт расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся материалов в течение всего процесса восстановления. Для получения стали требуемого химического состава необходимые легирующие добавки (медь и никель) подавали в конвертер, а раскислитель - ферросилиций - в ковш.
Готовую сталь разливали в слитки массой 12,5 тонн, которые прокатывали на лист толщиной 10-20 мм и проводили металлографические исследования.
Получили сталь следующего химического состава, мас.%: С - 0,11; Si - 0,24; Mn - 0,57; S - 0,010; Р - 0,007; Аl - 0,025; Cr - 0,60; Ni - 0,70; Сu - 0,46; Fe - остальное.
При этом степень извлечения марганца составила 92,7%, а степень извлечения хрома 89,8%. Загрязненность стали неметаллическими включениями (в баллах) составила: оксиды - 1,4; сульфиды - 1,2; силикаты - 1,3.
Плавку по способу ближайшего аналога проводили также в 250-тонном конвертере с раскислением и легированием металла в конвертере. Выпущенный из конвертера металл без шлака при температуре 1690°С содержал в своем составе алюминий и кремний. Во время выпуска одновременно в ковш подавали смесь марганцевой руды (Mn=48,0%, SiO2=3,5%, Fe=3,4%, CaO=1,5%, Аl2О3=2,5%, Р=0,05%) и извести (СаО=90%) при соотношении СаО:МnxОy=1:1, углеродистый феррохром марки ФХ-650 и ферросилиций марки ФС-65. Никель и медь для получения стали требуемого химического состава, как и при осуществлении предлагаемого способа, подавали в конвертер. После выдержки в течение 10 мин при основности шлака после выдержки CaO/SiO2=1,3 получили сталь следующего химического состава, мас.%: С - 0,15; Mn - 0,51; Si - 0,27; Al - 0,003; Cr - 0,54; Ni - 0,72 Сu - 0,55; S - 0,017; Р - 0,015; Fe - остальное.
Степень извлечения марганца составила 71,2%, а степень извлечения хрома 67,8%, загрязненность стали неметаллическими включениями (в баллах) составила: оксиды - 3,5; сульфиды - 2,8; силикаты - 2,0.
Использование предлагаемого способа обеспечивает высокую степень усвоения легирующих элементов и снижает загрязненность стали неметаллическими включениями.

Claims (4)

1. Способ прямого легирования стали комплексом элементов, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, восстановление легирующих элементов путем ввода восстановителя и подачу шлакообразующих, отличающийся тем, что дополнительно на поверхность жидкого металла подают материал, содержащий соединения других легирующих элементов, с равномерным распределением его и оксидного материала, содержащего оксиды марганца, по поверхности жидкого металла, восстановитель вводят в процессе подачи оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, начиная ввод восстановителя при достижении высоты слоя подаваемых легирующих материалов, равной 0,1-0,15 общей высоты слоя, на границу раздела металлической и шлаковой фаз, а восстановление легирующих элементов ведут при температуре плавления смеси оксидного материала, содержащего оксиды марганца и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, обеспечивая постоянный контакт расплавленной части восстановителя с гомогенной составляющей плавящихся легирующих материалов в течение всего процесса восстановления, причем восстановитель вводят в количестве, обеспечивающем термичность смеси подаваемых легирующих материалов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу оксидного материала, содержащего оксиды марганца, и материала, содержащего соединения других легирующих элементов, осуществляют рассредоточенно или порционно, с расходом порции не менее 0,1 от общего их расхода.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал, содержащий соединения других легирующих элементов, подают в виде оксидов, или фторидов, или карбонатов легирующих элементов, или их сочетаний.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют алюминийсодержащий, или кремнийсодержащий, или углеродсодержащий материал, или группу щелочноземельных металлов, или их сочетания.
RU2003107578/02A 2003-03-20 2003-03-20 Способ прямого легирования стали комплексом элементов RU2231559C1 (ru)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003107578/02A RU2231559C1 (ru) 2003-03-20 2003-03-20 Способ прямого легирования стали комплексом элементов
CNB2004800076274A CN100540685C (zh) 2003-03-20 2004-03-16 直接钢合金化方法
AT0910704A AT502312B1 (de) 2003-03-20 2004-03-16 Verfahren zur direkten stahllegierung
BRPI0408524-8A BRPI0408524A (pt) 2003-03-20 2004-03-16 método para formação direta de ligas de aço
CA2559154A CA2559154C (en) 2003-03-20 2004-03-16 Method for a direct steel alloying
PCT/RU2004/000099 WO2004083464A1 (fr) 2003-03-20 2004-03-16 Procede d'alliage direct de l'acier
KR1020057017589A KR100802639B1 (ko) 2003-03-20 2004-03-16 강철의 직접 합금 방법
UA20040907630A UA73898C2 (en) 2003-03-20 2004-03-16 A method for direct steel alloying
HK06111536.2A HK1090957A1 (en) 2003-03-20 2006-10-19 Method for a direct steel alloying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003107578/02A RU2231559C1 (ru) 2003-03-20 2003-03-20 Способ прямого легирования стали комплексом элементов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2231559C1 true RU2231559C1 (ru) 2004-06-27
RU2003107578A RU2003107578A (ru) 2004-12-27

Family

ID=32846881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003107578/02A RU2231559C1 (ru) 2003-03-20 2003-03-20 Способ прямого легирования стали комплексом элементов

Country Status (9)

Country Link
KR (1) KR100802639B1 (ru)
CN (1) CN100540685C (ru)
AT (1) AT502312B1 (ru)
BR (1) BRPI0408524A (ru)
CA (1) CA2559154C (ru)
HK (1) HK1090957A1 (ru)
RU (1) RU2231559C1 (ru)
UA (1) UA73898C2 (ru)
WO (1) WO2004083464A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577885C1 (ru) * 2014-12-22 2016-03-20 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства стали (варианты)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4903195B2 (ja) 2005-04-13 2012-03-28 ノキア コーポレイション ビデオデータを効果的に符号化及び復号する方法,デバイス及びシステム
CN100434556C (zh) * 2006-09-26 2008-11-19 山西太钢不锈钢股份有限公司 高锰含量不锈钢在冶炼中的加锰方法
DE102007061062B4 (de) * 2007-12-14 2012-08-02 Peiner Träger GmbH Verfahren zum Erzeugen einer bis zu 30% Mangan enthaltenden Stahlschmelze
KR101300740B1 (ko) * 2011-12-08 2013-08-28 주식회사 포스코 페로망간 탈린 슬래그의 안정화 방법
WO2016172790A1 (en) * 2015-04-26 2016-11-03 Hatch Ltd. Process and apparatus for producing high-manganese steels
CN109022840A (zh) * 2018-07-17 2018-12-18 北京科技大学 一种再生铝合金显微组织控制方法
CN115287390B (zh) * 2022-08-04 2023-08-22 重庆钢铁股份有限公司 一种转炉生产低磷中合金钢的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1508592A (en) * 1975-02-18 1978-04-26 Nixon I Manufacture of steel alloy steels and ferrous alloys
SU1044641A1 (ru) * 1982-06-18 1983-09-30 Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Способ легировани стали марганцем
DE3601337A1 (de) * 1986-01-16 1987-07-23 Mannesmann Ag Verfahren zur herstellung hochlegierter staehle im sauerstoffblaskonverter
RU2096491C1 (ru) * 1995-01-05 1997-11-20 Государственный Обуховский завод Способ производства стали
RU2096489C1 (ru) * 1995-06-19 1997-11-20 Акционерное общество открытого типа "НОСТА" (ОХМК) Способ производства стали в дуговых печах

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577885C1 (ru) * 2014-12-22 2016-03-20 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства стали (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
KR100802639B1 (ko) 2008-02-13
BRPI0408524A (pt) 2006-03-07
AT502312B1 (de) 2010-03-15
WO2004083464A1 (fr) 2004-09-30
HK1090957A1 (en) 2007-01-05
CN1761763A (zh) 2006-04-19
CA2559154A1 (en) 2004-09-30
KR20060012266A (ko) 2006-02-07
UA73898C2 (en) 2005-09-15
CN100540685C (zh) 2009-09-16
CA2559154C (en) 2010-05-18
AT502312A1 (de) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2231559C1 (ru) Способ прямого легирования стали комплексом элементов
EP0265038B1 (en) Method of making steel
JP2004169147A (ja) 非金属介在物の極めて少ない清浄鋼の精錬方法
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
RU2302471C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2252265C1 (ru) Экзотермическая смесь для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали
JP3158912B2 (ja) ステンレス鋼の精錬方法
RU2258084C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
RU2095429C1 (ru) Способ производства подшипниковой стали
CN1206373C (zh) 用硝酸钙使炼钢渣起泡的方法及硝酸钙的这种应用
RU2096491C1 (ru) Способ производства стали
RU2186856C1 (ru) Композиционная шихта для выплавки легированных сталей
RU2228372C1 (ru) Способ производства ванадийсодержащей стали
RU2201458C1 (ru) Способ модифицирования стали
RU2223332C1 (ru) Способ микролегирования и модифицирования стали
RU2152442C1 (ru) Способ обработки жидкой стали шлаком
RU2282668C1 (ru) Способ производства вольфрамсодержащей стали и сплавов
RU1786089C (ru) Способ выплавки стали скрап-процессом
RU2204612C1 (ru) Способ выплавки марганецсодержащей стали
RU2222608C1 (ru) Способ получения хромсодержащей стали
RU2222607C1 (ru) Способ легирования стали
RU2333256C1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
RU2120477C1 (ru) Способ раскисления, модифицирования и микролегирования ванадием стали
RU2333258C2 (ru) Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи
JP3465801B2 (ja) Fe−Ni系合金溶湯の精錬方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060424

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060511

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170321