СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СПОКОЙНОЙ СТАЛИ Российский патент 1998 года по МПК C21C7/00 C21C7/06 

Описание патента на изобретение RU2109074C1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству низкоуглеродистых спокойных сталей.

Известен способ производства углеродистой стали, микролегированной титаном [1] , при котором качество толстолистовой стали улучшают за счет регламентации расхода алюминия и титана. Недостатком этого способа производства углеродистой стали является ограниченное влияние на механические свойства стали регламентации расхода алюминия и титана.

Известен способ производства низколегированных сталей, микролегированных ниобием или ванадием [2] , при котором для достижения необходимого уровня механических свойств стали часть марганца заменяется на ниобий или ванадий. Недостатком этого способа производства низколегированных сталей является то, что расход ниобия и ванадия не зависит от содержания других элементов, значительно влияющих на механические свойства стали, таких как углерод, марганец.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу производства низкоуглеродистой спокойной стали является способ внепечной обработки металла в ковше [3], при котором количество вводимых марганца и кремния зависит от содержания углерода в стали и взаимозависимы между собой при регламентации присадки алюминия в ковш, что приводит к снижению расхода легирующих элементов и к возможности исключения использования титана при сохранении такого же уровня механических свойств металла. Недостатком этого способа внепечной обработки металла в ковше является то, что усвоение марганца, кремния и алюминия нестабильно, содержание углерода, марганца, кремния и алюминия колеблется в пределах марочного состава, а значит, механические свойства металла нестабильны.

Цель изобретения - получение низкоуглеродистой стали, обеспечивающей получение стабильного уровня механических свойств стали на каждой конкретной плавке за счет оптимального раскисления, легирования и микролегирования стали.

Сущность предлагаемого способа производства низколегированной спокойной стали заключается в том, что оптимальное раскисление металла обеспечивается вводом кремния, алюминия и титана в соотношении (30-40) : (9-11) : 1 соответственно, а регулирование уровня механических свойств стали осуществляется микролегированием ванадием, расход которого рассчитывается после получения сведений о содержании углерода и марганца в металле перед раскислением по формуле:
[V] = 0,125 - 0,23 [C] - 0,04 [Mn],
где [V] - количество вводимого ванадия,%;
[С] и [Mn] - ожидаемое содержание углерода и марганца соответственно, %;
0,125 - эмпирическая постоянная;
0,23 и 0,04 - коэффициенты пропорциональности.

При оптимальном раскислении металла стабилизируется степень усвоения раскисляющих и легирующих элементов, поэтому в зависимости от расхода ферросплавов и остаточного содержания углерода, марганца и ванадия легко прогнозируется их содержание в стали. Регулирование уровня механических свойств стали в зависимости от ожидаемого химического состава производится микродобавками ванадия.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения и способа-прототипа показывает, что предлагаемый способ производства низкоуглеродистой спокойной стали отличается тем, что металл дополнительно микролегируют титаном и ванадием, причем кремний, алюминий и титан вводят в определенном соотношении, а количество вводимого ванадия рассчитывают в зависимости от ожидаемого содержания углерода и марганца в стали. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию новизны.

Анализ патентной и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, предлагаемых в способе производства низкоуглеродистой спокойной стали, по их функциональному назначению. Таким образом, изобретение соответствует критерию изобретательский уровень.

Предлагаемые параметры способа производства низкоуглеродистой стали установлены экспериментальным путем. Найденное техническое решение применимо для производства сталей, содержащих 0,06 - 0,18% углерода, 1,0 - 1,8% марганца, не менее 0.15% кремния и 0,01 и 0,03% титана.

Опытные плавки проводили в конвертерах емкостью 160 т с раскислением, легированием и микролегированием в ковше. После окончания продувки кислородом производили повалку конвертера и отбирали из него пробы металла и шлака, измеряли температуру металла, скачивали часть шлака. После получения сведений о содержании в металле углерода, марганца и примесей прогнозировали их содержание в готовой стали, рассчитывали необходимую присадку ванадия и тут же готовили порцию феррованадия. Во время выпуска металла в ковш присаживали силикомарганец, алюминий, ферротитан и феррованадий и одновременно обрабатывали аргоном. Сталь разлили, которые прокатали на листы толщиной 12 мм.

Способ внепечной обработки металла в ковше (прототип) осуществляли в том же конвертерном цехе следующим образом.

После получения сведений о содержании углерода, марганца и примесей в пробе металла перед выпуском уточняли количество вводимого силикомарганца и ферросилиция. Во время выпуска металла в ковш присадили алюминий, затем силикомарганец и ферросилиций, металл обрабатывался аргоном. Сталь разлили в слитки, которые прокатали на листы толщиной 12 мм.

Некоторые технологические параметры плавок приведения в табл. 1, а химический состав и механические свойства стали приведены в табл. 2.

По данным опытно-промышленных испытаний, приведенным в табл. N 1 и 2, применение технологии производства низкоуглеродистой спокойной стали по предлагаемому способу позволяет получать требуемые механические характеристики стали на каждой плавке.

Похожие патенты RU2109074C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1995
  • Киричков А.А.
  • Дерябин А.А.
  • Новолодский В.П.
  • Агеенко Ю.Я.
  • Рыскина С.Г.
  • Ильин В.И.
  • Зильбер Г.И.
  • Спирин С.А.
  • Урицкий М.Р.
RU2095426C1
СПОСОБ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1997
  • Дерябин А.А.
  • Рыскина С.Г.
  • Лебедев В.И.
  • Обшаров М.В.
  • Могильный В.В.
  • Пятайкин Е.М.
  • Катунин А.И.
  • Анашкин Н.С.
  • Спирин С.А.
RU2131931C1
СПОСОБ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ВАНАДИЕМ 1999
  • Шевцов А.Л.
  • Кузовков А.Я.
  • Крупин М.А.
  • Ильин В.И.
  • Ровнушкин В.А.
  • Чернушевич А.В.
  • Спирин С.А.
  • Рыскина С.Г.
  • Фетисов А.А.
  • Беленький Б.З.
  • Срогович И.М.
  • Егоров А.Л.
  • Петренко Ю.П.
  • Егоров В.Д.
RU2153005C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В КОВШЕ 2011
  • Суханов Юрий Федорович
  • Долгих Юрий Николаевич
RU2465341C2
СПОСОБ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1997
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Ильин В.И.
  • Чернушевич А.В.
  • Рыскина С.Г.
  • Смирнов Л.А.
  • Спирин С.А.
  • Ровнушкин В.А.
  • Данилин Ю.А.
  • Одиноков С.Ф.
RU2127322C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ И ХЛАДОСТОЙКОСТИ 2000
  • Носов С.К.
  • Кузовков А.Я.
  • Ильин В.И.
  • Аршанский М.И.
  • Киричков А.А.
  • Данилин Ю.А.
  • Фетисов А.А.
  • Егоров В.Д.
  • Зажигаев П.А.
  • Крупин М.А.
RU2186125C2
СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ, МОДИФИЦИРОВАНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ ВАНАДИЕМ СТАЛИ 1997
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Чернушевич А.В.
  • Ильин В.И.
  • Ляпцев В.С.
  • Фетисов А.А.
  • Исупов Ю.Д.
  • Одиноков С.Ф.
  • Пилипенко В.Ф.
  • Федоров Л.К.
  • Кромм В.В.
RU2120477C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА КАТЕГОРИИ ПРОЧНОСТИ Х42-Х56, СТОЙКИХ ПРОТИВ ИНДУЦИРОВАННОГО ВОДОРОДОМ РАСТРЕСКИВАНИЯ В HS -СОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ 2016
  • Матросов Максим Юрьевич
  • Мартынов Петр Геннадьевич
RU2653954C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ КЛАССА ПРОЧНОСТИ 220 2011
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Горбунов Андрей Викторович
  • Шпак Анастасия Игоревна
  • Галкин Виталий Владимирович
  • Крюкова Наталья Викторовна
RU2452778C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ТИТАНСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ 2003
  • Рашников В.Ф.
  • Сеничев Г.С.
  • Бодяев Ю.А.
  • Дьяченко В.Ф.
  • Сарычев А.Ф.
  • Николаев О.А.
  • Павлов В.В.
  • Ивин Ю.А.
  • Степанова А.А.
RU2243269C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 109 074 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СПОКОЙНОЙ СТАЛИ

Изобретение может быть использовано в черной металлургии при производстве низкоуглеродистых спокойных сталей. Согласно изобретению оптимальное раскисление металла обеспечивают вводом кремния, алюминия и титана в соотношении (30 - 40) : (9 - 11) : 1 соответственно. Регулирование уровня механических свойств стали осуществляют микролегированием ванадием. Расход ванадия рассчитывают после получения сведений о содержании углерода и марганца в металле перед раскислением по формуле [V] = 0,125 - 0,23[C] - 0,04[Mn], где [V] - количество вводимого ванадия, %; [C] и [Mn] - ожидаемое содержание в стали углерода и марганца соответственно, %; 0,125 - эмпирическая постоянная, %; 0,23 и 0,004 - коэффициенты пропорциональности. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 109 074 C1

Способ производства низкоуглеродистой спокойной стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, раскисление и легирование марганцем, кремнием и алюминием в ковше, отличающийся тем, что сталь дополнительно раскисляют титаном и микролегируют ванадием, причем кремний, алюминий и титан вводят в соотношении (30 - 40) : (9 - 11) : 1 соответственно, а количество вводимого ванадия рассчитывают по формуле
V = 0,125 - 0,23(C) - 0,04(Mn),
где V - количество вводимого ванадия, %;
C и Mn - ожидаемое содержание в стали углерода и марганца соответственно, %;
0,125 - эмпирическая постоянная, %;
0,23 и 0,04 - коэффициенты пропорциональности.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2109074C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Маринин А.В
и др
Улучшение качества стали для толстого листа микролегированием титаном
Сталь, N5, 1982, с
Способ сопряжения брусьев в срубах 1921
  • Муравьев Г.В.
SU33A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Стеценко Б.А
Пути экономии марганца при производстве низкоуглеродистых сталей
Сталь, N 11, 1983, с
Способ крашения тканей 1922
  • Костин И.Д.
SU62A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
RU, 2026366, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 109 074 C1

Авторы

Кузовков А.Я.

Ильин В.И.

Петренко Ю.П.

Чернушевич А.В.

Егоров В.Д.

Опарина А.А.

Андронов В.А.

Щербаков В.Ю.

Власов А.А.

Исупов Ю.Д.

Пилипенко В.Ф.

Даты

1998-04-20Публикация

1997-05-20Подача