СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ Российский патент 2000 года по МПК B22D11/10 

Описание патента на изобретение RU2154544C1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к способам защиты струи металла из сталеразливочного ковша в промежуточный в процессе непрерывной разливки электротехнической анизотропной стали.

Наиболее близким по технической сущности является способ непрерывной разливки стали, включающий подачу жидкого металла из основного сталеразливочного ковша в промежуточный ковш, защиту струи металла огнеупорной трубой, пристыкованной к днищу сталеразливочного ковша и входящей своим нижним торцом под уровень металла в промежуточном ковше, из которого жидкую сталь подают через погружные огнеупорные стаканы в кристаллизаторы. В процессе непрерывной разливки в огнеупорную трубу подают аргон (См. Защита стали в процессе непрерывной разливки. Лейтес А.В. М.: Металлургия, 1984, с. 18-23, рис. 7 - XVI).

Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков из электротехнических марок стали. Это объясняется тем, что в процессе непрерывной разливки электротехнических марок стали не обеспечивается необходимое гарантированное содержание азота в непрерывнолитых слитках. Это происходит вследствие отсутствия способа корректировки содержания азота в разливаемой стали и тем самым в непрерывнолитых слитках из электротехнических марок стали.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении точности обеспечения заданной концентрации азота в разливаемом металле и качества непрерывнолитых слитков из электротехнических марок стали.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ непрерывной разливки электротехнической стали включает подачу стали из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш через огнеупорную трубу под уровень металла в промежуточном ковше, подачу аргона в огнеупорную трубу, подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизаторы и вытягивание из них слитков, а также определение содержания в стали азота и алюминия, отличающийся тем, что в процессе непрерывной разливки в огнеупорную трубу подают смесь газов аргона и азота, при этом долю азота в смеси газов устанавливают по зависимости:

где M - объемная доля азота в газовой смеси;
Q - весовой расход металла через огнеупорную трубу, т/мин;
[Al] - необходимое содержание алюминия в слитках, мас.%;
[N] - необходимое содержание азота в слитках, мас.%;
Al - содержание алюминия в сталеразливочном ковше, мас.%;
N - содержание азота в сталеразливочном ковше, мас.%;
0,001 и 0,006 - эмпирические коэффициенты;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности усвоения сталью азота, равный 5,65-8,3.

При этом величину [Al]•[N] устанавливают в пределах (140-200)•106, мас. %.

Повышение точности концентрации азота в разливаемом металле будет достигаться за счет подачи в защитную трубу смеси аргона и азота, а также регулирования доли азота в газовой смеси в зависимости от изменения текущих значений технологических параметров в процессе непрерывной разливки и химсостава разливаемой стали. Улучшение качества непрерывнолитых слитков из анизотропной электротехнической стали будет происходить вследствие достижения точного гарантированного содержания азота в слитках. При этом обеспечивается повышение концентрации азота в анизотропной электротехнической стали, а также получение из слитков холоднокатаной металлопродукции с высокими параметрами текстуры и электромагнитных характеристик.

Диапазон значений эмпирического коэффициента "K" в пределах 5,65-8,3 объясняется физико-химическими закономерностями усвоения азота разливаемой электротехнической сталью. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимое содержание азота в непрерывнолитых слитках.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от весового расхода стали через огнеупорную трубу.

Диапазон значений произведения [Al]•[N] = (140-200)-106 объясняется требованием обеспечения оптимальных условий текстурообразования в холоднокатаной анизотропной электротехнической стали.

При меньших значениях этого произведения объемная плотность алюмонитридной фазы не обеспечивает протекание вторичной рекристаллизации и формирование ребровой текстуры.

При больших значениях этого произведения объемная плотность алюмонитридной фазы превышает допустимые пределы с преобладанием крупных, трудно диссоциирующих включений. Эти частицы тормозят нормальный рост зерен вторичной рекристаллизации, искажают магнитную структуру и приводят к резкому снижению магнитных характеристик готовой стали.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от содержания кремния в стали.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основе этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ непрерывной разливки электротехнической стали осуществляют следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки анизотропной электротехнической стали марки Э3А ее подают из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш через огнеупорную защитную трубу под уровень металла в промежуточном ковше. При этом подают аргон в огнеупорную трубу. Из промежуточного ковша сталь подают в кристаллизаторы через удлиненные сталеразливочные стаканы. Из кристаллизаторов вытягивают слитки с переменной скоростью. Перед разливкой определяют в сталеразливочном ковше содержание азота, алюминия и кремния.

В процессе непрерывной разливки в огнеупорную трубу подают смесь газов аргона и азота, при этом долю азота в смеси газов устанавливают по зависимости:

где M - объемная доля азота в газовой смеси;
Q - весовой расход металла через огнеупорную трубу, т/мин;
[Al] - необходимое содержание алюминия в слитках, мас.%;
[N] - необходимое содержание азота в слитках, мас.%;
Al - содержание алюминия в сталеразливочном ковше, мас.%;
N - содержание азота в сталеразливочном ковше, мас.%;
0,001 и 0,006 - эмпирические коэффициенты;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности усвоения сталью азота, равный 5,65-8,3.

При нормированной подаче в огнеупорную трубу азота происходит дополнительное азотирование разливаемой стали и обеспечивается за счет этого оптимальное содержание азота в слитках.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие малой доли содержания азота в газовой смеси не обеспечивается его необходимое содержание в непрерывнолитых слитках.

В пятом примере вследствие большой доли содержания азота в газовой смеси его содержание в непрерывнолитых слитках превосходит необходимое значение.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие обеспечения необходимой доли азота в газовой смеси достигается с большей точностью содержание азота в непрерывнолитых слитках.

Применение изобретения позволяет получить холоднокатаную металлопродукцию из анизотропной электротехнической стали с высоким качеством магнитной структуры, что позволяет повысить выход высших марок металлопродукции на 20-40%.

Похожие патенты RU2154544C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1999
  • Настич В.П.
  • Казаджан Л.Б.
  • Барятинский В.П.
  • Савченко В.И.
  • Пономарев Б.И.
  • Таран В.Г.
  • Щелканов В.С.
  • Лебедев В.И.
RU2156307C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ 2008
  • Дагман Алексей Игорьевич
  • Ярошенко Андрей Викторович
  • Хребин Валерий Николаевич
  • Суханов Юрий Федорович
  • Храпов Геннадий Анатольевич
RU2362810C1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1995
  • Уманец В.И.
  • Чумарин Б.А.
  • Сафонов И.В.
  • Лебедев В.И.
  • Копылов А.Ф.
  • Шатохин В.Е.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
RU2092271C1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ С ОСОБО НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ 1993
  • Колпаков С.В.
  • Рябов В.В.
  • Ролдугин Г.Н.
  • Капнин В.В.
  • Сафонов И.В.
  • Чиграй С.М.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Ермолаева Е.И.
  • Уманец В.И.
  • Лебедев В.И.
  • Копылов А.Ф.
RU2031755C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ 1995
  • Уманец В.И.
  • Чумарин Б.А.
  • Сафонов И.В.
  • Лебедев В.И.
  • Копылов А.Ф.
  • Шатохин В.Е.
RU2092275C1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ "ПЛАВКА НА ПЛАВКУ" 1998
  • Копылов А.Ф.
  • Пиуновский А.М.
  • Антонов А.В.
  • Уманец В.И.
  • Захаров Д.В.
  • Дереза В.П.
  • Филяшин М.К.
  • Лебедев В.И.
  • Ковалев А.Н.
  • Сидоров В.Н.
RU2133169C1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ 1993
  • Колпаков С.В.
  • Рябов В.В.
  • Ролдугин Г.Н.
  • Капнин В.В.
  • Сафонов И.В.
  • Чиграй С.М.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Ермолаева Е.И.
  • Уманец В.И.
  • Лебедев В.И.
  • Копылов А.Ф.
RU2021077C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ 1996
  • Уманец В.И.
  • Чумарин Б.А.
  • Окороков Г.Н.
  • Донец А.И.
  • Сафонов И.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2110356C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1994
  • Стомахин А.Я.
  • Королев М.Г.
  • Васильев Г.И.
  • Савченко В.И.
  • Кондрашкин В.С.
  • Пегов В.Г.
  • Казаджан Л.Б.
  • Настич В.П.
  • Лебедев В.И.
RU2031135C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТОЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ 1995
  • Уманец В.И.
  • Лебедев В.И.
  • Рябов В.В.
  • Сафонов И.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Чуйков В.В.
  • Чиграй С.М.
RU2087250C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 154 544 C1

Реферат патента 2000 года СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при непрерывной разливке. При подаче электротехнической стали из сталеразливочного в промежуточный ковш через огнеупорную трубу под уровень металла в огнеупорную трубу подают смесь газов аргона и азота. Объемную долю M азота в смеси газов устанавливают по зависимости M= K•Q[([Al]•[N]/(Al-0,006))-(N+0,001)], где Q - весовой расход стали через огнеупорную трубу, т/мин; K - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности усвоения сталью азота, равный 5,65-8,3; [Al] - необходимое содержание алюминия в слитках, мас.%; [N] - необходимое содержание азота в слитках, мас.%; Al - содержание алюминия в стали в сталеразливочном ковше, мас.%; N - содержание азота в стали в сталеразливочном ковше, мас.%; 0,001 и 0,006 - эмпирические коэффициенты. При использовании изобретения повышается точность обеспечения заданной концентрации азота в разливаемом металле и, следовательно, повышается качество непрерывнолитых слитков. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 154 544 C1

1. Способ непрерывной разливки электротехнической стали, включающий подачу стали из сталеразливочного в промежуточный ковш через огнеупорную трубу под уровень металла в промежуточном ковше, подачу аргона в огнеупорную трубу, подачу стали из промежуточного ковша в кристаллизаторы и вытягивание из них слитков, а также определение содержания в стали азота и алюминия, отличающийся тем, что в процессе непрерывной разливки в огнеупорную трубу дополнительно подают азот, при этом объемную долю азота в смеси газов устанавливают по эмпирической зависимости

где M - объемная доля азота в газовой смеси;
Q - весовой расход стали через огнеупорную трубу, т/мин;
[A1] - необходимое содержание алюминия в слитках, мас.%;
[N] - необходимое содержание азота в слитках, мас.%;
Al - содержание алюминия в стали в сталеразливочном ковше, мас.%;
N - содержание азота в стали в сталеразливочном ковше, мас.%;
0,001 и 0,006 - эмпирические коэффициенты;
K - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности усвоения сталью азота, равный 5,65 - 8,3.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину [Al][N] устанавливают в пределах (140 - 200) • 10-6, мас.%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2154544C1

ЛЕЙТЕС А.В
Защита стали в процессе непрерывной разливки
- М.: Металлургия, 1984, с
Способ использования делительного аппарата ровничных (чесальных) машин, предназначенных для мериносовой шерсти, с целью переработки на них грубых шерстей 1921
  • Меньщиков В.Е.
SU18A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
РЖ "Металлургия", 1978, N 10, реферат 10В495П, JP 52 109432 (МИЦУОКУ КУКИ СОТИ К.К.), 13.09.1977.SU 1668016 A1, 07.08.1991
Способ защиты струи металла 1988
  • Гернер Владимир Иосифович
  • Стрекаловский Михаил Михайлович
  • Шуб Лев Григорьевич
  • Гайнуллин Ахияр Ахметович
  • Феньковский Александр Владимирович
  • Воробьев Юрий Константинович
  • Зайцев Борис Ефимович
  • Курасов Владимир Иванович
SU1586850A1

RU 2 154 544 C1

Авторы

Настич В.П.

Казаджан Л.Б.

Барятинский В.П.

Савченко В.И.

Пономарев Б.И.

Таран В.Г.

Щелканов В.С.

Ковалев А.Н.

Лебедев В.И.

Даты

2000-08-20Публикация

1999-01-19Подача