Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стали с массовой долей кремния с диапозоном 0,01 - 0,12 с использованием многостадийной обработки металла при выпуске в ковш с основной и высокоглиноземистой футеровкой, алюминием, легирующими материалами, шлакораскисляющими, шлакообразующими смесями. В ковш перед выпуском или на выпуске присаживают шлакообразующие материалы (табл. 1), во время выпуска металла присаживают чушковый алюминий, легирующие материалы.

 

(57) Реферат / Формула:
относится к металлургии, в частности к производству стали с массовой долей кремния с диапозоном 0,01 - 0,12 с использованием многостадийной обработки металла при выпуске в ковш с основной и высокоглиноземистой футеровкой, алюминием, легирующими материалами, шлакораскисляющими, шлакообразующими смесями. В ковш перед выпуском или на выпуске присаживают шлакообразующие материалы (табл. 1), во время выпуска металла присаживают чушковый алюминий, легирующие материалы.

 

---

Способ производства низко-безкремнистых марок стали (варианты).
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стали с массовой долей кремния с диапазоном 0,01 - 0,12 с использованием многостадийной обработки металла при выпуске в ковш с основной и высокоглинозёмистой футеровкой, алюминием, легирующими материалами, шлакораскисляющими, шлакообразующими смесями.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству высококачественной кипящей и полуспокойной стали, в том числе для глубокой вытяжки при штамповке.
Известны несколько способов производства спокойной, низкокремнистой углеродистой стали с массовой долей кремния в ней не более 0,05%, включающих выплавку металла в 50-350-т конвертерах, 450-т мартеновских печах, ДСП раскисление его ферромарганцем и алюминием (титаном) разливку в изложницы или на МНЛЗ. При этом нормы содержания углерода и вредных примесей устанавливаются такими же, как и для кипящих полуспокойных и спокойных сталей.[1,2]. Недостатком указанного способов является или отсутствие использования рафинирующей, в том числе десульфурирующей операции [1] или использование в больших количествах дорогостоящей алюмокальциевой лигатуры [2], что значительно увеличивает себестоимость.
На рисунке 1 представлен график с минимальным предельным содержания алюминия для получения спокойной стали при Эо < 20 ррш:
1 - А1; 2 - Al+0,02 Si; 3 - Al+0,03Si; 4 - Al+0,05 Si; 5 - Al+0,10 Si; 6 - Al+0,20 Si. Таблица 1 - Химический состав шлакообразующей и шлакораскисляющей смеси
Наименование материала
Содержание по массе%.
СаО
CaF2
А1203
Si02
Na20+K20
А1мет
Влажность%.
ТШС
45-55
10-25
25-30
5-10
8-10
Отс.
ШРС
45-75
25-55
<1,5
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:
• получение высококачественных низко-безкремнистых марок стали
• повышение степени десульфурации низко-безкремнистой стали с массовой долей кремния с диапазоном 0,01 - 0,12, обеспечивающее получение в готовом металле содержание серы по массе не более 0,010%;
• глобуляризация сульфидных включений в указанной стали за счет перевода их в малодеформируемые при прокатке сульфиды и оксисульфиды кальция, что обуславливает повышение пластичности и ударной вязкости готового проката;
• трансформация твердых включений глинозема в жидкие (при температуре разливки) алюминаты кальция, которые легко всплывают и
ассимилируются шлаком, устраняя тем самым возможность зарастания отверстий разливочных стаканов скоплениями твердых включений глинозёма.
• проведение рафинирования стали в промежуточном ковше с целью увеличения качества, снижения расхода кальция и улучшения разливаемости.
• значительное снижение себестоимости в сравнении с известными технологиями.
Указанный технический результат для первого и второго варианта достигается следующими совокупностями признаков.
В способе производства стали по первому варианту выплавляют металл, отсекают шлак в начале и конце выпуска металла из сталеплавильного агрегата, обрабатывают металл посредством, по крайней мере, одной присадки, выбранной из группы алюминий, шлакообразователь, раскисилитель, легирующий материал при выпуске в ковш, продувают металл после выпуска инертным газом в ковше, снижают активность кислорода посредством диффузионного раскисления металла шлакораскисляющей смесью через шлак, при снижении уровня активности кислорода до величины менее 20 ррт перед подачей плавки на средства непрерывной разливки в ковш присаживают проволоку с наполнителем из смеси, включающей гранулированный кальций в количестве 25-60 массовых % и кремний в количестве 40 - 75 массовых %, при этом проволоку вводят в количестве 0,4 - 1,5 кг на тонну стали.
В способе производства стали по второму варианту выплавляют металл,
отсекают шлак в начале и конце выпуска металла из сталеплавильного агрегата, обрабатывают металл посредством, по крайней мере, одной присадки, выбранной из группы алюминий, шлакообразователь, раскисилитель, легирующий материал при выпуске в ковш, продувают металл после его выпуска инертным газом в ковше, снижают активность кислорода посредством диффузного раскисления металла шлакораскисляющей смесью через шлак, при снижении уровня активности кислорода до величины менее 20 ррт перед подачей плавки на средства непрерывной разливки в ковш присаживают проволоку с наполнителем их смеси, включающей порошковый кальций в количестве 25 - 80 массовых % и железо в количестве 75 - 20 массовых % или порошковый кальций в количестве 25 - 80 массовых % и алюминий в количестве 75 - 20 массовых %, при этом проволоку вводят в количестве 0,4 - 1,5 кг на тонну стали.
Предлагаемые варианты способа позволяют производить низко-безкремнистую сталь с массовой долей кремния с диапазоном 0,01 - 0,12, с различными категориями по содержанию серы не более 0,010 и 0,005% по массе, в том числе применяемую в виде холоднокатаного листа для изготовления деталей кузовов автомобилей сложной вытяжки.
Способ может быть применён на всех типах УНРС, как с защитой от вторичного окисления, так и без неё.
Сера обладает неограниченной растворимостью в жидкой стали и при производстве по известному способу образует в ней химические соединения MnS и FeS с температурой плавления соответственно 1610°С и 1190°С. Сера
сильно ликвирует при затвердевания металла: ее соединения с марганцем и железом скапливаются по границам зерен, образуют сульфидные включения, которые легко деформируются при прокатке, резко снижая пластические свойства и ударную вязкость стали, особенно поперек волокна. Низкое содержание кремния в стали (с диапазоном 0,01 - 0,12) увеличивает растворимость серы и существенно ухудшает условия для ее удаления из металла. В предлагаемом способе использована высокая серопоглотительная способность известково-глинозёмистых безжелезистых шлаков, их способность ассимилировать серу и кислород металла.
В соответствии с этим ввод в низко- безкремнистую сталь, предварительно раскисленную алюминием и обработанную известково-глинозёмистым безжелезистым шлаком, кальцийсодержащих материалов сопровождается десульфурацией металла за счет активного образования частиц сульфида кальция и всплытия их в шлак. Оставшиеся в затвердевшем металле включения сульфидов и оксисульфидов кальция в отличие от MnS и FeS при последующей прокатке сохраняют свою исходную глобулярную форму, следствием чего является повышение пластичности и ударной вязкости проката по сравнению с этими свойствами металла, полученного по известному способу.
Другим положительным результатом обработки кальцийсодержащими материалами низкокремнистой стали, обычно содержащей не менее 0,005 мае. % алюминия и включения глинозема, является взаимодействие кальция с этими включениями и трансформация твердых включений глинозема в
жидкие (при температуре разливки стали) алюминаты кальция, которые легко всплывают и ассимилируются шлаком, и таким образом устраняется зарастание отверстий разливочных стаканов.
Расход А1Са проволоки в промежуточном ковше определяются следующим образом:
• При защите от вторичного окисления расход А1Са проволоки рассчитывается по формуле:
Q = 0,35Кр1- Кр2
где: Q - полный расход А1Са проволоки кг/т; 0,35 - минимальный расход А1Са проволоки кг/т;
Кр1- коэффициент расхода А1Са проволоки в зависимости от состава;
Кр2 - коэффициент расхода А1Са проволоки в зависимости от активности кислорода
На рисунке 2 представлен график определения коэффициента расхода А1Са проволоки кг/т в зависимости от состава
• При разливке без защиты от вторичного окисления расход определяется по формуле:
Q = 0,35Кр1- Кр2/0,53
где: 0,53 - расчетный коэффициент, определяющий увеличение активности кислорода при разливке открытой струёй.
• При разливке с рафинированием металла в промежуточном ковше инертным газом, без защиты от вторичного окисления расход определяется
по формуле:
Q = 0,35-Kpl- Кр2/0,85
где: 0,85 - расчетный коэффициент, определяющий увеличение активности кислорода при разливке открытой струёй с рафинированием металла в промежуточном ковше инертным газом
• При разливке с рафинированием металла в промежуточном ковше инертным газом, с защитой от вторичного окисления расход определяется по формуле:
Q = 0,35KplKp2/l,22
где: 1,22 - расчетный коэффициент, определяющий снижение активности кислорода при разливке закрытой струёй с рафинированием металла в промежуточном ковше инертным газом.
Формула изобретения
1. Способ производства стали, состоящий в том, что выплавляют металл, отсекают шлак в начале и конце выпуска металла из сталеплавильного агрегата, обрабатывают металл посредством, по крайней мере, одной присадки, выбранной из группы алюминий, шлакообразователь, раскисилитель, легирующий материал при выпуске в ковш, продувают металл после его выпуска инертным газом в ковше, снижают активность кислорода посредством диффузионного раскисления металла шлакораскисляющей смесью через шлак, при снижении уровня активности кислорода до величины менее 20 ррт перед подачей плавки на средства непрерывной разливки в ковш присаживают проволоку с наполнителем из смеси, включающей гранулированный кальций в количестве 25 - 60 массовых % и кремний в количестве 40 - 75 массовых %, при этом проволоку вводят в количестве 0,4 - 1,5 кг на тонну стали.
2. Способ производства стали, состоящий в том, что выплавляют металл, отсекают шлак в начале и конце выпуска металла из сталеплавильного агрегата, обрабатывают металл посредством, по крайней мере, одной присадки, выбранной из группы алюминий, шлакообразователь, раскисилитель, легирующий материал при выпуске в ковш, продувают металл после его выпуска инертным газом в ковше, снижают активность кислорода посредством диффузионного раскисления
металла шлакораскисляющей смесью через шлак, при снижении уровня активности кислорода до величины менее 20 ррт перед подачей плавки на средства непрерывной разливки в ковш присаживают проволоку с наполнителем из смеси, включающей порошковый кальций в количестве 25 - 80 массовых % и железо в количестве 75 - 20 массовых %, или порошковый кальций в количестве 25 - 80 массовых % и алюминий в количестве 75 - 20 массовых %, при этом проволоку вводят в количестве 0,4 - 1,5 кг на тонну стали.
0,025
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Содержание углерода, */•
Фиг. 1
Фиг. 2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ЕАПВ/ОП-2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки: 200501283
Дата подачи: 12 сентября 2005 (12.09.2005)1 Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Способ производства низко-безкремнистых марок стали (варианты)
Заявитель:
ИНДЖИНИАРИНГ МЕТАЛ ГРУП ГМБХ
LJ Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) | | Единство изобретения не соблюдено (см. раздел Н дополнительного листа)_
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: Согласно международной патентной классификации (МПК)
С21С 7/06 (2006.01) С21С 7/064 (2006.01)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
С21С 5/00, С21С 5/28, С21С 5/52, С21С 7/00, С21С 7/04, С21С 7/06, С21С 7/064, С21С 7/072, С21С 7/076
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
RU 2166550 С2 (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ИМ. И. П. БАРДИНА) 10.05.2001, формула изобретения, описание, кол. 4-6, 8, табл. 1
RU 2205880 С1 (ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ВОЛЖСКИЙ ТРУБНЫЙ ЗАВОД") 10.06.2003, формула изобретения, описание, кол. 4
RU 2200198 С2 (ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ")
10.03.2003, формула изобретения, кол. 7-8, табл. 2
RU 2242521 С2 (ОАО "ЗАВОД "УНИВЕРСАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ")
20.12.2004, формула изобретения, описание, кол. 4-5
1,2
1,2
_US 4555265 A (VALLOUREC) 26.11.1985
[последующие документы указаны в продолжении графы В j | данные о патентах-аналогах указаны в приложении * Особые категории ссылочных документов: А" документ, определяющий общий уровень техники
1,2
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом
Лата действительного завершения патентного поиска: 23 марта 2006 (23.03.2006)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., 30-1. Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА ^
Уполномоченное лицо :
SKZ^' ^^/~-- А. Журавлев ^ле|он^(495У2Уо-33-15