СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ С НОРМИРУЕМЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ Российский патент 2006 года по МПК C21C7/04 

Описание патента на изобретение RU2285727C2

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами.

В качестве прототипа принят способ производства автоматной стали (с нормируемым содержанием серы), включающий внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,015% сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками [1].

Недостатком прототипа является ввод кальцийсодержащей проволоки за один прием, что не дает возможности значительному количеству трансформированных неметаллических оксисульфидных включений всплыть до начала обработки серосодержащей проволокой, что приводит к ухудшению разливаемости металла, ухудшению качества и к повышенному браку. К тому же десульфурация стали перед модифицированием стали до содержания серы 0,015% приводит к значительному увеличению затрат на производство стали.

Задача, решаемая изобретением, состоит в усовершенствовании способа производства стали с нормируемым содержанием серы путем изменения режима ввода кальцийсодержащих материалов, осуществляя его в два этапа с регламентацией расхода кальцийсодержащих материалов на каждом из этапов.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, состоит в полном модифицировании и глобуляризации всех неметаллических включений, снижении загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшении разливаемости и качества металла, снижении брака, уменьшении технологической обрези и в целом затрат на производство стали.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ производства стали с нормируемым содержанием серы включает внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками.

Согласно изобретению кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция, а между этапами ввода кальцийсодержащей проволоки производят вакуумирование жидкого металла.

Между существенными признаками и техническим результатом - полном модифицировании и глобуляризации всех неметаллических включений, снижении загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшении разливаемости и качества металла, снижении брака, уменьшении технологической обрези и в целом затрат на производство стали - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Известно, что для получения сталей с хорошими характеристиками обрабатываемости легированию серой нужно подвергать металл, в котором уже проведено кальцием полное модифицирование и глобуляризация всех неметаллических включений. С одной стороны этого можно достичь, снижая содержание серы перед вводом кальцийсодержащих материалов, причем, как было установлено последними проведенными исследованиями, достаточно снижать серу до содержания серы 0,025% и ниже. А вот кальцийсодержащие материалы необходимо вводить в два этапа. Ввод кальцийсодержащей проволоки на первом этапе с расходом 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, при содержании серы 0,025% и ниже обеспечивает первичное модифицирование неметаллических включений и образование оксисульфидных включений как правильной глобуляризированной формы, так и не полностью глобуляризированных. Между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки в обязательном порядке осуществляется ваккумирование жидкого металла, поскольку только оно способствует всплыванию и удалению образовавшихся мелких и средних оксисульфидных (не полностью глобуляризированных) неметаллических включений. После первичного модифицирования и удаления основной массы неметаллических включений вводится вторая порция кальцийсодержащих материалов в количестве 60...80% кальция от общего количества, которая уже обеспечивает окончательное и полное модифицирование и глобуляризацию оставшихся включений. При таких условиях обработки легирование металла серой из проволоки будет происходить стабильно, с обеспечением заданного содержания серы, требуемых характеристик стали и полной разливаемостью металла.

Таким образом, чтобы полностью модифицировать и глобуляризировать все неметаллические включения, снизить загрязненность стали неметаллическими включениями, улучшить разливаемость и качество металла, снизить брак, уменьшить технологическую обрезь и в целом затраты на производство стали, при производстве сталей с нормируемым содержанием серы кальцийсодержащие материалы при внепечной обработке необходимо вводить в два этапа с регламентацией расхода кальция на каждом из этапов и вакуумированием металла между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки.

Заявленный способ производства стали с нормируемым содержанием серы используется следующим образом.

В дуговой электросталеплавильной печи выплавляют сталь заданной марки, выпускают ее в 100-тонный ковш, проводя раскисление, в том числе алюминием, и другие технологические операции. Во время выплавки и выпуска металла проводят специальные технологические операции (отсечка шлака, присадка рафинирующей шлаковой смеси с расходом 2,0 кг/т и т.д.), которые обеспечивают содержание серы в металле 0,025% и ниже. Затем ковш с жидким металлом передается на установку внепечной обработки стали, где производится усреднительная продувка, отбирается проба и определяется химический анализ стали. В случае получения необходимого содержания серы и алюминия в ковш вводится первая порция кальцийсодержащей проволоки с расходом 0,034 кг/т по кальцию (23% от общего количества, необходимого для модифицирования стали, 50 м порошковой проволоки с наполнением силикокальцием СК30 225 г/м). После ввода первой порции кальцийсодержащей проволоки проводится вакуумирование металла длительностью 10 минут. После этого вводится вторая порция силикокальциевой проволоки в количестве 170 м (расход - 0,114 кг/т по кальцию, 67% от общего количества кальция). После ввода второй порции кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода серосодержащей проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, после чего ковш с жидким металлом передается на разливку, в процессе которой отбираются пробы для определения химического состава металла и неметаллических включений. По указанной технологии проведены 20 обработок. На всех плавках достигалось заданное содержание серы в металле, количество неметаллических включений составило в среднем 0,012%, металл разливался без замечаний, технологическая обрезь составила 1,2 кг/т, брак - 0,005 т/т.

На этой же дуговой электросталеплавильной печи выплавлены 10 плавок стали по способу-прототипу. Жидкую сталь выпускали в ковш и раскисляли алюминием. Во время выплавки и выпуска металла проводят специальные технологические операции (отсечка шлака, присадка рафинирующей шлаковой смеси с расходом 5,0 кг/т и т.д.), которые обеспечивают содержание серы в металле 0,015% и ниже. Затем ковш с жидким металлом передается на установку внепечной обработки стали, где производится усреднительная продувка, отбирается проба и определяется химический анализ стали. В случае получения необходимого содержания серы и алюминия в ковш вводится кальцийсодержащая проволока с расходом 220 м. После ввода второй порции кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода кальцийсодержащей порошковой проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, а затем в ковш вводится серосодержащая порошковая проволока для обеспечения необходимого содержания серы. После ввода серосодержащей проволоки в течение 2...3 минут производится мягкая продувка инертным газом, после чего ковш с жидким металлом передается на разливку, в процессе которой отбираются пробы для определения химического состава металла и неметаллических включений. На сравнительных плавках достигалось заданное содержание серы в металле, однако количество неметаллических включений составило в среднем 0,042%, 10% металла не смогли разлить из-за залипания отверстий сталеразливочных стаканов неметаллическими включениями, технологическая обрезь составила 12,5 кг/т, брак - 0,025 т/т, затраты на обработку по способу-прототипу были на 5,2 долл. США выше, чем по заявляемому способу.

Источники информации

1. FR 2542761 А, 1984.

2. BY 6064 C1, C 21 C 7/04, 30.12.2004.

Похожие патенты RU2285727C2

название год авторы номер документа
Способ производства стали с нормируемым содержанием серы 2019
  • Трутнев Николай Владимирович
  • Неклюдов Илья Васильевич
  • Божесков Алексей Николаевич
  • Буняшин Михаил Васильевич
  • Морозов Вадим Валерьевич
  • Лебедев Сергей Валерьевич
  • Корнев Юрий Леонидович
  • Агарков Артем Юрьевич
  • Фалеев Андрей Васильевич
RU2713770C1
Способ производства стали с регламентированным пределом по содержанию серы 2023
  • Шеховцов Евгений Валентинович
  • Ремиго Сергей Александрович
  • Кромм Владимир Викторович
  • Ковязин Игорь Владимирович
  • Егоров Владимир Анатольевич
  • Ткачев Андрей Сергеевич
RU2816888C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1998
  • Феоктистов Юрий Васильевич
  • Фоменко Александр Петрович
  • Гуляев Михаил Павлович
  • Квашнин Сергей Анатольевич
  • Кушнарев Николай Николаевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Юрий Израилевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Титиевский Владимир Маркович
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2145640C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2014
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Бабенко Игорь Владимирович
RU2558746C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2317340C2
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2289631C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ УГЛЕРОДОМ 2004
  • Андрианов Николай Викторович
  • Гуненков Валентин Юрьевич
  • Тищенко Владимир Андреевич
  • Пишикин Вадим Серафимович
  • Оленченко Александр Васильевич
  • Терлецкий Сергей Валерьевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2279485C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ КАЛЬЦИЕМ 2013
  • Шешуков Олег Юрьевич
  • Некрасов Илья Владимирович
  • Ермакова Валентина Петровна
  • Маршук Лариса Александровна
  • Егиазарьян Денис Константинович
  • Лапин Максим Владимирович
  • Шаманов Александр Николаевич
  • Коврижных Александр Владимирович
  • Акчибаш Антон Олегович
  • Шведов Дмитрий Павлович
  • Токарев Андрей Сергеевич
RU2535428C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2002
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Гринберг Самуил Ефимович
RU2242521C2
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2006
  • Дьяченко Виктор Федорович
  • Сарычев Александр Валентинович
  • Великий Андрей Борисович
  • Лукьянова Юлия Владимировна
  • Павлов Владимир Викторович
RU2327744C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ С НОРМИРУЕМЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с нормируемым содержанием серы с внепечной обработкой жидкого расплава в ковше порошковыми реагентами. Способ включает внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками. Кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция. Между двумя этапами ввода кальцийсодержащей проволоки осуществляют вакуумирование жидкого металла. Использование изобретения обеспечивает снижение брака и затрат на производство стали.

Формула изобретения RU 2 285 727 C2

Способ производства стали с нормируемым содержанием серы, включающий внепечную обработку раскисленной алюминием и десульфурированной до содержания серы 0,025% и ниже жидкой стали сначала кальцийсодержащей, а затем серосодержащей порошковыми проволоками, отличающийся тем, что кальцийсодержащую проволоку вводят в два этапа, причем на первом этапе вводят 20...40% кальция от общего количества, необходимого для модифицирования стали, на втором этапе присаживают оставшиеся 60...80% кальция, а между этапами ввода кальцийсодержащей проволоки производят вакуумирование жидкого металла.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2285727C2

Эластичная зубчатая передача между ведущею и спариваемою осями локомотива 1926
  • Акц. Об-Во Оренштейн И Коппель
SU6064A1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1998
  • Феоктистов Юрий Васильевич
  • Фоменко Александр Петрович
  • Гуляев Михаил Павлович
  • Квашнин Сергей Анатольевич
  • Кушнарев Николай Николаевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Юрий Израилевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Титиевский Владимир Маркович
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2145640C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1998
  • Фоменко Александр Петрович
  • Фетисов Василий Павлович
  • Гуляев Михаил Павлович
  • Паршиков Анатолий Николаевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Юрий Израилевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2145639C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1998
  • Феоктистов Юрий Васильевич
  • Фоменко Александр Петрович
  • Гуляев Михаил Павлович
  • Фетисов Василий Павлович
  • Квашнин Сергей Анатольевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Юрий Израилевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Кочевенко Иван Иванович
  • Кушнарев Николай Николаевич
RU2145358C1
СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ 0
  • Иностранцы Йосио Сита Кацухико Нисикава Япони
SU367614A1
МЕХАНИЗМ НАВЕСКИ ТРАКТОРА 2013
  • Посметьев Валерий Иванович
  • Латышева Маргарита Александровна
  • Зеликов Владимир Анатольевич
  • Рыбалкин Андрей Сергеевич
RU2542761C1
US 4586956 А, 06.05.1986
WO 8604359 А, 31.07.1986.

RU 2 285 727 C2

Авторы

Андрианов Николай Викторович

Гуненков Валентин Юрьевич

Тищенко Владимир Андреевич

Пишикин Вадим Серафимович

Оленченко Александр Васильевич

Пивцаев Виталий Васильевич

Дюдкин Дмитрий Александрович

Бать Сергей Юрьевич

Кисиленко Владимир Васильевич

Онищук Виталий Прохорович

Даты

2006-10-20Публикация

2004-12-23Подача