СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ Российский патент 2008 года по МПК C21C5/28 

Описание патента на изобретение RU2323261C2

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве конверторной легированной, хромсодержащей стали. Металл выплавляется в кислородных конвертерах с верхней продувкой. При этом в стальной расплав, после промежуточного скачивания шлака, вводят легирующие элементы в заданном количестве, а после слива стали из конвертера в ковш - в последний обычно вводят необходимые ферросплавы. Некоторые особенности технологии производства конвертерной стали описаны, например, в книге В.К.Бабича и др. «Основы металлургического производства (Черная металлургия)», М., «Металлургия», 1988, с.60-72.

Известен способ производства молибденсодержащей стали, при котором расплав продувают кислородом, а после заполнения определенного объема ковша разливаемой сталью в него вводят молибденовый концентрат, раскислители, а также хром и марганец (см. а.с. СССР №160 /135, кл. С21С 7/06, 5/28, опубл. в БИ №39, 1990 г.). Однако этот способ неприемлем для производства конвертерной стали, легированной хромом.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства конвертерной хромоникельмолибденовой стали, приведенная в сборнике трудов Центральной лаборатории ОАО «ММК» «Совершенствование технологии в ОАО «ММК», вып.9, Магнитогорск, Дом печати, 2005, с.41-49.

Эта технология производства стали с содержанием хрома от 1,4 до 1,9% включает введение в стальной расплав ферромолибдена и никеля после промежуточного скачивания шлака, слив металла из конвертера в ковш и характеризуется тем, что десульфурацию чугуна осуществляют до содержания серы 0,007%, а во время слива плавки в ковш в него присаживают около 3% (от веса стали в ковше) высокохромистого феррохрома.

Недостатком известной технологии является неприемлемость ее для производства легированной стали с содержанием хрома более 1,9% из-за повышенных отходов металла при этом и производственных затрат.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение выхода годной стали и снижение затрат при производстве легированной стали с содержанием хрома до 2,3%.

Для решения этой задачи предлагается способ производства легированной стали в конвертере с содержанием хрома до 2,3%, включающий введение в стальной расплав ферромолибдена и никеля после промежуточного скачивания шлака из конвертера и слив металла в ковш, при котором в ковш последовательно вводят алюминий, часть феррохрома, ферросилиций, силикомарганец и вторую часть феррохрома, навеска которого делится на указанные части в соотношении (0,9...1,1):(0,9...1,1), при этом вводимые в ковш ферросплавы нагревают в печи до температуры их верхних слоев не менее 700°С, отношение температуры нижних слоев ферросплавов к температуре их верхних слоев составляет не менее 0,25, а в ковш может быть дополнительно введен ферромолибден.

Вышеприведенные параметры заявляемого способа определены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации технологии выплавки легированной стали в конвертере с содержанием хрома до 2,3%, а именно: в определенной последовательности составляющих процесс операций, температурах нагрева разных слоев ферросплавов, вводимых в ковш при разливке стали, а также в соотношении этих температур. В результате этого появляется возможность выплавки в конвертере качественной легированной стали с содержанием хрома до 2,3%, ранее выплавлявшейся в мартеновской печи. Это повышает выход годного металла и сокращает производственные затраты.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в кислородно-конвертерном цехе (ККЦ) ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при производстве легированной стали с содержанием в ней до 2,3% (включительно) хрома варьировали последовательность ввода в ковш алюминия и ферросплавов (причем навеску феррохрома делили на две части различных объемов), изменяли конечную температуру нагрева верхних слоев ферросплавов, а также величину отношения температур их верхних и нижних слоев и оценивали возможность дополнительного введения в расплав или в ковш ферромолибдена.

Наилучшие результаты (выход качественной стали около 100%) получены с использованием заявляемого способа. Отклонения от оптимальных его параметров ухудшали достигнутые результаты.

Так, при другой последовательности ввода в ковш алюминия и ферросплавов (отличной от рекомендуемой - см. выше), а также при ином соотношении частей навески феррохрома выход качественной стали не превысил 70%. Выход годного в пределах 75...95% был также при использовании ферросплавов, нагретых до температуры менее 700°С, и при соотношениях температур их слоев менее 0,25. Изменение соотношения частей навески, снижение температуры верхних слоев менее 700°С, изменение отношения температуры нижних слоев к температуре верхних слоев менее 0,25 приводило к образованию спекшегося коржа ферросплавов в ковше, что в свою очередь снижало выход годной стали.

Было установлено, что определяющей частью рекомендуемой технологии является та, которая описана в п.1 формулы данного изобретения.

Контрольная проверка технологии, взятой в качестве ближайшего аналога (см. выше), показала, что при ее использовании выход качественной легированной стали с содержанием хрома до 2,3% не превышает 65%. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, выполненные в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показали, что внедрение разработанной технологии в ККЦ комбината при производстве вышеуказанной стали повысит выход качественного металла не менее чем на 30% при снижении производственных затрат (в сравнении с мартеновским производством) почти на 10%.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Легированная сталь с содержанием 2,1% хрома выплавляется в кислородном конвертере.

Легирование стали ведут присадками ферросплавов фракций 20...80 мм в сталеразливочный ковш, которые поступают с нагревом их верхних слоев до 720°С, а нагрев осуществляют природным газом в течение 15...20 мин. Отношение температуры нижних слоев ферросплавов к температуре их верхних слоев составляет 0,32.

При сливе стали в ковш в него последовательно вводят алюминий, первую часть феррохрома, ферросилиций, силикомарганец и вторую часть феррохрома, навеска которого делится на указанные части в соотношении 1:1.

В ковш дополнительно вводят ферромолибден.

Похожие патенты RU2323261C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОНВЕРТЕРНОЙ СТАЛИ 2006
  • Сеничев Геннадий Сергеевич
  • Дьяченко Виталий Федорович
  • Захаров Игорь Михайлович
  • Сарычев Борис Александрович
  • Сарычев Александр Федорович
  • Николаев Олег Анатольевич
  • Чигасов Дмитрий Николаевич
  • Горосткин Сергей Васильевич
RU2312900C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ 2006
  • Сарычев Борис Александрович
  • Сарычев Александр Федорович
  • Николаев Олег Анатольевич
  • Чигасов Дмитрий Николаевич
  • Кебенко Евгений Валерьевич
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Мещеров Сергей Викторович
RU2334797C2
Способ выплавки ванадийсодержащихСТАлЕй 1979
  • Гладышев Николай Григорьевич
  • Плахов Геннадий Константинович
  • Косырев Лев Константинович
SU836122A1
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРОВАННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА 2004
  • Фритц Эрнст
RU2349647C2
СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ И ЛЕГИРОВАНИЯ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ 1995
  • Ляпцев В.С.
  • Милютин Н.М.
  • Фетисов А.А.
  • Чернушевич А.В.
  • Киричков А.А.
  • Комратов Ю.С.
  • Петренев В.В.
  • Криночкин Э.В.
  • Беловодченко А.И.
  • Куклинский М.И.
  • Заболотный В.В.
  • Александров Б.Л.
RU2064509C1
Способ получения высокопрочной стали 1979
  • Зеличенок Борис Юрьевич
  • Милюц Валерий Георгиевич
  • Мажарцев Федор Тимофеевич
  • Мулько Геннадий Николаевич
  • Кривошейко Аркадий Александрович
  • Прогонов Вячеслав Васильевич
  • Бреус Валентин Михайлович
  • Косой Леонид Финеасович
  • Литвиненко Денис Ануфриевич
SU857271A1
ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ГРУППЫ ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ AISI 4xx В КОНВЕРТЕРЕ АКР 2005
  • Райхель Йоханн
RU2353663C2
Способ выплавки стали,легированной хромом 1984
  • Рыскина Светлана Георгиевна
  • Арзамасцев Евгений Иванович
  • Егоров Александр Леонидович
  • Спирин Сергей Андреевич
  • Беленький Борис Зиновьевич
  • Фомин Николай Андреевич
  • Гоголев Борис Николаевич
  • Коломийцев Леонид Георгиевич
  • Лукьяненко Анатолий Алексеевич
  • Заславский Геннадий Зельманович
  • Гейнц Георгий Егорович
  • Фетисов Александр Архипович
SU1201321A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОДШИПНИКОВОЙ СТАЛИ 2001
  • Носов С.К.
  • Кузовков А.Я.
  • Крупин М.А.
  • Полушин А.А.
  • Фетисов А.А.
  • Ильин В.И.
  • Петренко Ю.П.
  • Данилин Ю.А.
  • Зажигаев П.А.
  • Гейнц А.Г.
  • Виноградов С.В.
RU2200198C2
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

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии стали, в частности к технологии выплавки конвертерной легированной стали с содержанием хрома до 2,3%. Способ включает введение в стальной расплав ферромолибдена и никеля после промежуточного скачивания шлака, слив металла из конвертера в ковш. При этом в ковш последовательно вводят алюминий, часть феррохрома, ферросилиций, силикомарганец и вторую часть феррохрома. Навеску феррохрома делят на указанные части в соотношении (0,9...1,1):(0,9...1,1). Ферросплавы нагревают в печи до температуры их верхних слоев не менее 700°С. Отношение температуры нижних слоев ферросплавов к температуре их верхних слоев составляет не менее 0,25. Использование изобретения обеспечивает повышение выхода годной стали и снижение затрат при ее производстве. 3 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 323 261 C2

1. Способ производства легированной стали в конвертере с содержанием хрома до 2,3%, включающий введение в стальной расплав ферромолибдена и никеля после промежуточного скачивания шлака из конвертера и слив металла в ковш, при котором в ковш последовательно вводят алюминий, часть феррохрома, ферросилиций, силикомарганец и вторую часть феррохрома, при этом навеску феррохрома делят на указанные части в соотношении (0,9...1,1):(0,9...1,1).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводимые в ковш ферросплавы нагревают в печи до температуры их верхних слоев не менее 700°С.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отношение температуры нижних слоев ферросплавов к температуре их верхних слоев составляет не менее 0,25.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ковш дополнительно вводят ферромолибден.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2323261C2

Совершенствование технологии в ОАО "ММК"
- Сборник трудов Центральной лаборатории ОАО "ММК", вып.9
- Магнитогорск: Дом печати, 2005, с.41-49
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 ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1999
  • Фетисов А.А.
  • Ильин В.И.
  • Кузовков А.Я.
  • Носов С.К.
  • Одиноков С.Ф.
  • Ровнушкин В.А.
  • Рыскина С.Г.
  • Спирин В.А.
  • Смирнов Л.А.
  • Чернавин С.Б.
  • Мальцев Ю.Б.
RU2171297C2
SU 1448673 A1, 27.12.1998
Способ производства стали 1990
  • Стариков Анатолий Ильич
  • Бахчеев Николай Федорович
  • Бобков Владимир Никитович
  • Шакиров Наиль Накипович
  • Сарычев Александр Федорович
  • Ивин Юрий Александрович
  • Николаев Олег Анатольевич
  • Павлов Владимир Викторович
SU1747502A1

RU 2 323 261 C2

Авторы

Сарычев Борис Александрович

Сарычев Александр Федорович

Николаев Олег Анатольевич

Чигасов Дмитрий Николаевич

Кебенко Евгений Валерьевич

Антипанов Вадим Григорьевич

Мещеров Сергей Викторович

Даты

2008-04-27Публикация

2006-05-17Подача