СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ КАЛЬЦИЕМ Российский патент 2012 года по МПК C21C7/04 

Описание патента на изобретение RU2461635C1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали.

Известен способ внепечной обработки стали в ковше, включающий наведение высокоосновного шлака, раскисление стали алюминием, продувку расплава металла аргоном и ввод в металл кальцийсодержащих материалов [Патент РФ №2327744, кл. C21C 7/00].

Существенным недостатком данного способа внепечной обработки стали является недостаточная степень чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений.

В качестве прототипа выбран способ обработки стали в ковше, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом [Патент РФ №2362812, кл. C21C 7/00].

Данный способ не обеспечивает получение достаточной степени чистоты готовой стали по содержанию неметаллических включений по следующим причинам:

1. Найденный в известном способе технологический прием ввода кальцийсодержащих материалов не учитывает чистоту наполнителей порошковых проволок по содержанию неметаллических включений. Наполнитель феррокальциевой порошковой проволоки представляет собой механическую смесь, состоящую из гранул металлического кальция (около 40%) и порошка железа (около 60%), а наполнитель силикокальциевой порошковой проволоки - сплав силикокальция СК30, содержащий около 30% кальция, 40…50% кремния, остальное - железо.

При введении расчетного количества любой из этих кальцийсодержащих проволок в металл вносятся неметаллические включении, содержащиеся в их наполнителях - в порошке железа или силикокальции, что приводит к дополнительному загрязнению металла.

Таким образом, расход и тип кальцийсодержащих материалов не обеспечивают получение требуемой чистоты стали по содержанию неметаллических включений.

2. Также в известном способе не предусмотрена продувка металла инертными газами после ввода в сталь кальция, т.е. продувка металла с минимальной интенсивностью для максимального удаления неметаллических включений из металла в шлак.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности процесса рафинирования и модифицирования жидкой стали путем обработки металла порошковой проволокой с наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция, а также создания рациональных условий для удаления неметаллических включений.

Желаемым техническим результатом изобретения является максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопора, улучшение качества разливаемой стали, снижение расхода кальцийсодержащих материалов.

Для этого в предлагаемом способе внепечной обработки стали кальцием, включающем выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, в отличие от ближайшего аналога в качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012…0,0040%, а продувку металла аргоном проводят с суммарным расходом 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин.

Заявленный тип наполнителя порошковой проволоки и пределы подобраны экспериментальным путем. Тип наполнителя порошковой проволоки выбран исходя из соображений использования более чистых по содержанию неметаллических включений материалов и снижения расхода порошковой проволоки по сравнению со стандартной технологией использования порошковых проволок с наполнителями СК30 или ФК40. Расход порошковой проволоки 0,3…1,0 кг/т выбран из расчета получения требуемого содержания кальция в стали (0,0012…0,0040%). Интенсивность продувки аргоном 0,2…0,5 л/(т*мин) и продолжительность продувки 7…10 мин после ввода кальция выбраны для обеспечения наиболее благоприятных условий для всплытия неметаллических включений.

Использование порошковой проволоки с традиционными наполнителями, как феррокальций и силикокальций, и уменьшение времени продувки металла менее 7 мин после ввода кальция не позволяют обеспечить требуемый технический результат в части снижения содержания неметаллических включений в стали. Увеличение времени продувки аргоном более 10 мин приводит к дополнительному снижению температуры металла и требует последующего дополнительного электронагрева, что приводит к увеличению продолжительности внепечной обработки. Содержание кальция в металле выбрано с целью модифицирования всего количества образующихся оксидов алюминия. Снижение содержания кальция в металле менее 0,0012% не позволяет достичь требуемого технического результата в части модифицирования оксидов алюминия, образующихся в процессе раскисления. При увеличении содержания кальция более 0,0040% происходит повышенный износ стопоров во время разливки. При увеличении интенсивности продувки аргоном более 0,5 л/(т*мин) будет происходить процесс обратного затягивания неметаллических включений из шлака в металл, а при ее уменьшении менее 0,2 л/(т*мин) неметаллическим включениям будет недостаточно инерции для всплытия и перехода в шлак.

Заявленный способ внепечной обработки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе при производстве более 50 плавок трубных марок стали.

Выплавка металла осуществлялась в 370-т кислородных конвертерах. Обработка металла осуществлялась на установке ковш-печь №2. После получения требуемого химического состава производили обработку металла порошковой проволокой с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3…1,0 кг/т (по наполнителю). По окончании ввода кальция проводилась мягкая продувка металла аргоном с интенсивностью 0,2…0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7…10 мин. Содержание кальция в готовом металле составило 0,0012…0,0040%.

Предложенный способ внепечной обработки стали позволил снизить расход кальцийсодержащей проволоки, отсортировку металла после прокатки по дефекту - неметаллические включения, исключить колебания стопоров промежуточного ковша в процессе непрерывной разливки.

Похожие патенты RU2461635C1

название год авторы номер документа
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
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2010
  • Захаров Игорь Михайлович
  • Николаев Олег Анатольевич
  • Алексеев Леонид Вячеславович
  • Снегирев Владимир Юрьевич
  • Валиахметов Альфед Хабибуллаевич
  • Сарычев Борис Александрович
RU2440421C1
Способ производства низкокремнистой стали 2023
  • Шеховцов Евгений Валентинович
  • Ремиго Сергей Александрович
  • Кромм Владимир Викторович
  • Корогодский Алексей Юрьевич
  • Ковязин Игорь Владимирович
  • Ткачев Андрей Сергеевич
RU2818526C1
Способ производства трубной стали 2016
  • Бурмасов Сергей Петрович
  • Дресвянкина Людмила Евгеньевна
  • Житлухин Евгений Геннадьевич
  • Мелинг Вячеслав Владимирович
  • Мурзин Александр Владимирович
  • Пархоменко Иван Павлович
  • Пятков Владимир Леонидович
  • Топоров Владимир Александрович
RU2640108C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРЧИСТОЙ СТАЛИ, РАСКИСЛЕННОЙ АЛЮМИНИЕМ, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ 2019
  • Ботников Сергей Анатольевич
  • Моров Дмитрий Васильевич
RU2740949C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2007
  • Ромашкин Александр Николаевич
  • Волков Виталий Георгиевич
  • Ригина Людмила Георгиевна
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Дуб Владимир Семенович
  • Марков Сергей Иванович
  • Гордеев Юрий Витальевич
  • Швецов Геннадий Геннадьевич
  • Морозова Татьяна Васильевна
  • Зинковский Иван Васильевич
  • Ерошкин Сергей Борисович
  • Лятин Андрей Борисович
  • Зиборов Александр Васильевич
RU2362811C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ СТАЛИ 1998
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Полушин А.А.
  • Чернушевич А.В.
  • Ильин В.И.
  • Фетисов А.А.
  • Пилипенко В.Ф.
  • Исупов Ю.Д.
  • Виноградов С.В.
RU2139943C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 2008
  • Дагман Алексей Игорьевич
  • Суханов Юрий Федорович
  • Хребин Валерий Николаевич
  • Емельянов Сергей Станиславович
RU2362812C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОКРЕМНИСТОЙ СТАЛИ 2013
  • Никонов Сергей Викторович
  • Жиронкин Михаил Валерьевич
  • Козлов Алексей Евгеньевич
  • Краснов Алексей Владимирович
  • Петенков Илья Геннадьевич
  • Салиханов Павел Алексеевич
RU2533263C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКОЙ В ЗАГОТОВКУ МАЛОГО СЕЧЕНИЯ 2011
  • Ерошкин Сергей Борисович
  • Лаушкин Олег Александрович
  • Кузнецов Сергей Николаевич
  • Барташевич Игорь Тадеушевич
  • Федоричев Юрий Викторович
  • Водовозова Галина Сергеевна
  • Копытова Наталья Владимировна
RU2460807C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ КАЛЬЦИЕМ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали. Сталь выпускают из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш с подачей в него раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов и продувают нейтральным газом. В качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3-1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012-0,0040%. Продувку стали осуществляют аргоном с суммарным расходом 0,2-0,5 л/(т*мин) продолжительностью 7-10 мин. Обеспечивается максимально возможное удаление неметаллических включений, стабилизация процесса разливки металла вследствие предотвращения налипания неметаллических включений на стопоры, улучшается качество разливаемой стали, снижается расход кальцийсодержащих материалов.

Формула изобретения RU 2 461 635 C1

Способ внепечной обработки стали кальцием, включающий выпуск стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш, подачу в ковш раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в виде кальцийсодержащих материалов, продувку стали в ковше нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего материала используют порошковую проволоку с комбинированным наполнителем, состоящим из механической смеси силикокальция СК15 и металлического кальция в количестве 0,3-1,0 кг/т из расчета получения содержания кальция в металле 0,0012-0,0040%, а продувку стали проводят аргоном с суммарным расходом 0,2-0,5 л/(т·мин) продолжительностью 7-10 мин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2461635C1

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 2008
  • Дагман Алексей Игорьевич
  • Суханов Юрий Федорович
  • Хребин Валерий Николаевич
  • Емельянов Сергей Станиславович
RU2362812C1
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЗАГОТОВОК НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКОЙ 1997
  • Дюдкин Дмитрий Александрович[Ua]
  • Бать Юрий Израилевич[Ua]
  • Гринберг Самуил Ефимович[Ua]
  • Кочевенко Иван Иванович[Ua]
RU2102499C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 0
  • К. Н. Коновалов, В. Е. Пащенко, П. М. Данилов, А. К. Дуб Овин,
  • В. Я. Монастырский, Н. Н. Краснор Дцев В. А. Резванлерн
SU272334A1
ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА С НАПОЛНИТЕЛЕМ СИЛИКОКАЛЬЦИЙ С РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2007
  • Наумов Артем Александрович
RU2355781C2
US 4671820 A, 09.06.1987.

RU 2 461 635 C1

Авторы

Алексеев Леонид Вячеславович

Снегирев Владимир Юрьевич

Велиахметов Альфед Хабибуллаевич

Прохоров Сергей Викторович

Сарычев Борис Александрович

Николаев Олег Анатольевич

Даты

2012-09-20Публикация

2011-05-27Подача