RU2398890C1 - Procedure for refining rail steel in ladle - Google Patents
Procedure for refining rail steel in ladle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398890C1 RU2398890C1 RU2009116329/02A RU2009116329A RU2398890C1 RU 2398890 C1 RU2398890 C1 RU 2398890C1 RU 2009116329/02 A RU2009116329/02 A RU 2009116329/02A RU 2009116329 A RU2009116329 A RU 2009116329A RU 2398890 C1 RU2398890 C1 RU 2398890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- nitrogen
- argon
- metal
- ladle
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 11
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 18
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 4
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000720 Silicomanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки рельсовой стали на агрегатах печь-ковш.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for out-of-furnace treatment of rail steel on ladle furnace units.
Известен выбранный в качестве прототипа способ рафинирования рельсовой стали в печи-ковше, включающий дуговой подогрев металла, продувку расплава аргоном и обработку металла шлаком, при котором дуговой подогрев металла ведут с интенсивностью не менее 40 кВт·ч/т жидкой стали, продувку металла аргоном проводят через пористые донные фурмы с расходом 15-30 м3/т жидкой стали в течение не менее 40 мин, при этом обеспечивают содержание FeO в шлаке не более 0,5% раскислением шлака порошком кокса и дробленого ферросилиция с расходом каждого 0,5-1,5 кг/т жидкой стали, а раскисление стали проводят дополнительно силикокальцием из расчета введения 250-300 г кальция на тонну жидкой стали, причем силикокальций присаживается в два приема равными порциями после раскисления шлака и за 5-10 минут до окончания обработки стали [1].A known method of refining rail steel in a ladle furnace, selected as a prototype, includes arc heating of metal, purging of the melt with argon and metal processing with slag, in which the arc heating of metal is carried out with an intensity of at least 40 kWh / t of liquid steel, metal is purged with argon through porous bottom tuyeres with a flow rate of 15-30 m 3 / t of molten steel for at least 40 minutes, while providing an FeO content in the slag of not more than 0.5% by slag oxidation by coke powder and crushed ferrosilicon with a flow rate of 0.5-1 each 5 kg / t liquid oh steel and steel deoxidation is conducted further based silicocalcium administration 250-300 g calcium per ton of molten steel, wherein silicocalcium sits in two equal portions after deoxidation of the slag and for 5-10 minutes before the closure became treatment [1].
Существенными недостатками данного способа являются:Significant disadvantages of this method are:
- высокая себестоимость выплавляемой стали из-за использования аргона в качестве инертного газа;- the high cost of smelting steel due to the use of argon as an inert gas;
- пониженный уровень физико-механических свойств, связанный с низким уровнем азота в стали и соответственно возможностью образования карбонитридов ванадия, измельчающих зерно стали и повышающих ударную вязкость и предел прочности стали;- reduced level of physico-mechanical properties associated with a low level of nitrogen in steel and, accordingly, the possibility of the formation of vanadium carbonitrides, grinding steel grain and increasing the toughness and tensile strength of steel;
- высокий расход силикокальция, увеличивающий загрязненность неметаллическими включениями.- high consumption of silicocalcium, increasing pollution by non-metallic inclusions.
Известен также способ выплавки рельсовой стали, включающий подачу в дуговую электросталеплавильную печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление, окислительный период, раскисление в печи стали алюминием и шлака порошком кокса, дробленого ферросилиция и гранулированного алюминия, выпуск плавки в ковш, присадку в ковш при выпуске твердой шлакообразующей смеси, состоящей из извести и плавикового шпата, отличающийся тем, что выплавку стали производят сериями, причем металлошихту первой плавки в серии дают массой на 10-15% больше массы металлошихты последующих плавок, а массу металлошихты последней плавки в серии уменьшают на 10-15%, окислительный период проводят до получения стали с содержанием углерода не менее 0,60% и температуры выше ликвидуса на 180-240°С; причем сталь раскисляют на всех плавках серии алюминием в количестве 0,07-0,10% от массы металлошихты, а раскисление шлака в печи порошком кокса, дробленого ферросилиция и гранулированного алюминия в количестве, соответственно, каждого 0,09-0,10% от массы металлошихты проводят на последней плавке в серии, при выпуске первой и последующих плавок отсекают печной шлак, а последнюю плавку выпускают с печным шлаком, при выпуске плавок в ковш присаживают твердую шлакообразующую смесь, состоящую из извести и плавикового шпата, при соотношении (1,0-1,5):(0,3-0,5), соответственно, в количестве 3-3,3% от массы жидкой стали, и необходимые раскислители и легирующие [2].There is also known a method of smelting rail steel, which includes feeding scrap metal and molten iron into a electric arc furnace as a metal batch, melting, oxidizing period, deoxidation of steel with aluminum and slag by coke powder, crushed ferrosilicon and granular aluminum, melting into a ladle, and adding to the ladle upon the production of a solid slag-forming mixture consisting of lime and fluorspar, characterized in that the steel is smelted in batches, and the metal charge of the first heat in the batch is mass 10-15% more than the weight of the metal charge of the subsequent melts, and the weight of the metal charge of the last heat in the series is reduced by 10-15%, the oxidation period is carried out to obtain steel with a carbon content of at least 0.60% and a temperature above liquidus of 180-240 ° С ; moreover, steel is deoxidized in all melts of the series with aluminum in an amount of 0.07-0.10% of the mass of the metal charge, and slag deoxidation in the furnace with coke powder, crushed ferrosilicon and granular aluminum in the amount, respectively, of 0.09-0.10% of each the mass of the metal charge is carried out on the last heat in the series, when the first and subsequent melts are released, furnace slag is cut off, and the last heat is released with furnace slag, when the melts are released, a solid slag-forming mixture consisting of lime and fluorspar is planted in the ratio (1.0 -1.5) :( 0.3-0.5 ), respectively, in an amount of 3-3.3% by weight of molten steel, and the necessary deoxidizers and alloys [2].
Существенными недостатками данного способа выплавки являются:Significant disadvantages of this method of smelting are:
- повышенный уровень концентрации кислорода в стали в связи с отсутствием вакуумной обработки;- increased level of oxygen concentration in steel due to the lack of vacuum treatment;
- высокий расход азотированных ферросплавов, вводимых при выпуске стали в ковш из-за низкой концентрации азота в выплавляемой стали;- high consumption of nitrided ferroalloys introduced during the production of steel into the ladle due to the low concentration of nitrogen in the smelted steel;
- низкие механические свойства рельсов, изготовленных по данному способу, из-за повышенного содержания кислорода, способствующего образованию оксидных неметаллических включений и нестабильной концентрации азота в стали, обеспечивающего карбонитридное упрочнение.- low mechanical properties of rails manufactured by this method, due to the increased oxygen content, which contributes to the formation of oxide non-metallic inclusions and an unstable concentration of nitrogen in steel, providing carbonitride hardening.
Известен также способ выплавки и вакуумирования стали, включающий выплавку металла, обработку рафинировочным шлаком, вакуумом, при котором металл в ковше вначале обрабатывают основным восстановительным шлаком посредством слива металла из печи в ковш на твердые шлакообразующие материалы с одновременной продувкой расплава аргоном с интенсивностью 0,01-0,07 м3/т·мин и через 30-90 с основным окислительным шлаком и аргоном с интенсивностью продувки 0,2-0,8 первоначальной продувки в течение 30-180 с, после чего удаляют 20-40% массы шлака, присаживают нейтрализатор и осуществляют вакуумирование металла [3].There is also known a method of smelting and evacuating steel, including smelting metal, processing by refining slag, vacuum, in which the metal in the ladle is first treated with the main reducing slag by pouring metal from the furnace into the ladle onto solid slag-forming materials while blowing the melt with argon with an intensity of 0.01- 0.07 m 3 / t · min and after 30-90 with the main oxidizing slag and argon with a purge intensity of 0.2-0.8 of the initial purge for 30-180 s, after which 20-40% of the slag mass is removed, seated her ralizator and perform vacuuming metal [3].
Техническими недостатками данного способа выплавки и вакуумирования стали являются:Technical disadvantages of this method of smelting and evacuation of steel are:
- невозможность проведения операции азотирования из-за применения аргона в качестве используемого газа;- the impossibility of the operation of nitriding due to the use of argon as the gas used;
- невозможность совмещения операции снижения содержания кислорода и оксидных неметаллических включений с операцией по насыщению стали азотом из-за использования аргона.- the impossibility of combining the operation of reducing the oxygen content and oxide non-metallic inclusions with the operation to saturate the steel with nitrogen due to the use of argon.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются: снижение себестоимости выплавляемой стали, повышение физико-механических свойств стали за счет снижения загрязненности неметаллическими включениями, уменьшение расхода азотированных и кальцийсодержащих ферросплавов.The desired technical results of the invention are: reducing the cost of smelting steel, increasing the physico-mechanical properties of steel by reducing the contamination of non-metallic inclusions, reducing the consumption of nitrided and calcium-containing ferroalloys.
Для этого предлагается способ рафинирования рельсовой стали, включающий дуговой подогрев металла, продувку расплава инертным газом через пористые донные фурмы и обработку металла шлаком на агрегате печь-ковш и вакууматоре, отличающийся тем, что дуговой подогрев металла на агрегате печь-ковш осуществляют до температуры 1585-1610°С при продувке через пористые донные фурмы комбинированно азотом и аргоном, при этом переключение на аргон осуществляют при достижении общего количества введенного азота 0,30 м3/т жидкой стали, далее проводят продувку аргоном с интенсивностью 3-30 м3/ч, раскисляют силикокальцием с расходом 110-150 г кальция на тонну жидкой стали и проводят вакуумирование при продувке стали в ковше азотом через пористые донные фурмы с расходом 4-36 м3/ч в течение 8-65 мин под вакуумом при давлении менее 34 МПа, после чего сталь продувают комбинированно азотом с расходом 3-50 м3/ч до концентрации азота в стали не более 25 ppm с последующей продувкой аргоном до температуры 1520-1545°С.To this end, a method is proposed for refining rail steel, including arc heating of metal, blowing the melt with inert gas through porous bottom tuyeres, and treating the metal with slag on the ladle furnace and vacuum unit, characterized in that the arc heating of metal on the ladle furnace is carried out to a temperature of 1585- 1610 ° C when blowing through porous bottom tuyeres combined with nitrogen and argon, while switching to argon is carried out when the total amount of nitrogen introduced is 0.30 m 3 / t of liquid steel, then purge argon with an intensity of 3-30 m 3 / h, deoxidized with silicocalcium with a flow rate of 110-150 g of calcium per ton of molten steel and vacuuming is carried out when the steel is purged with nitrogen through porous bottom tuyeres with a flow rate of 4-36 m 3 / h for 8 -65 min under vacuum at a pressure of less than 34 MPa, after which the steel is blown together with nitrogen at a flow rate of 3-50 m 3 / h to a nitrogen concentration of no more than 25 ppm, followed by an argon flush to a temperature of 1520-1545 ° C.
Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем.The declared limits are selected experimentally.
Дуговой подогрев металла на агрегате печь-ковш до температуры 1585-1610°С выбран исходя из следующих предпосылок. При нагреве стали на агрегате печь-ковш до температуры менее 1585°С дальнейшая обработка на вакууматоре, приводящая к снижению температуры, не позволит проводить разливку стали на МНЛЗ из-за низких температур, что требует повторного дополнительного нагрева на агрегате печь-ковш. При температуре более 1610°С температура после обработки на вакууматоре получается высокой для разливки стали на МНЛЗ, что требует дополнительной выдержки в ковше для охлаждения.Arc heating of metal on the ladle furnace unit to a temperature of 1585-1610 ° C is selected based on the following premises. When steel on the ladle-furnace unit is heated to a temperature of less than 1585 ° C, further processing on the vacuum unit, leading to a decrease in temperature, will not allow casting of steel on the continuous casting machine due to low temperatures, which requires repeated additional heating on the ladle-furnace unit. At a temperature of more than 1610 ° C, the temperature after processing on a vacuum is high for casting steel at a continuous casting machine, which requires additional exposure in the ladle for cooling.
Общий расход использованного для продувки металла азота выбран исходя из того, что при расходе газа более 30 м3 на плавку возможно значительное насыщение стали азотом, приводящее к браку макроструктуры.The total flow rate of nitrogen used to purge the metal was chosen based on the fact that with a gas flow rate of more than 30 m 3 for melting, a significant saturation of the steel with nitrogen is possible, leading to the rejection of the macrostructure.
Последующая продувка аргоном с расходом 3-30 м3/ч позволяет производить усреднение металла по химическому составу и температуре без снижения содержания азота в стали. При расходе менее 3 м3/ч не обеспечивается требуемое перемешивание стали в ковше, позволяющее обеспечить равномерное распределение температуры и химического состава по высоте ковша, а при увеличении расхода более 30 м3/ч происходят выбросы металла и шлака из ковша.Subsequent purging with argon with a flow rate of 3-30 m 3 / h allows the metal to be averaged over the chemical composition and temperature without reducing the nitrogen content in the steel. At a flow rate of less than 3 m 3 / h, the required mixing of the steel in the ladle is not ensured, which ensures uniform distribution of temperature and chemical composition along the height of the bucket, and with an increase in flow rate of more than 30 m 3 / h, metal and slag emissions from the ladle occur.
Раскисление стали силикокальцием с расходом 110-150 г кальция на тонну обеспечивает повышение чистоты металла по неметаллическим включениям и уровня ударной вязкости. При расходе силикокальция менее 110 г кальция на тонну стали модифицирование и снижение кислорода в стали незначительные. Расход силикокальция более 150 г кальция на тонну стали приводит к повышению загрязненности неметаллическими включениями, снижению механических свойств готового проката.Deoxidation of steel with silicocalcium with a flow rate of 110-150 g of calcium per tonne provides an increase in the purity of the metal for non-metallic inclusions and the level of impact strength. When silicocalcium consumption is less than 110 g of calcium per ton of steel, the modification and reduction of oxygen in steel is insignificant. The consumption of silicocalcium more than 150 g of calcium per ton of steel leads to an increase in contamination by non-metallic inclusions, and a decrease in the mechanical properties of finished products.
Для успешной дегазации обработку стали на вакууматоре производят при давлении менее 34 МПа. Причем интенсивность продувки азотом под вакуумом менее 4 м3/ч значительно увеличивает длительность обработки на вакууматоре, при этом насыщение стали азотом незначительно. При продувке через пористые донные фурмы азотом с интенсивностью более 25 м3/ч наблюдаются значительные технологические выплески металла и шлака из ковша в камеру вакууматора, что приводит к аварийным режимам работы. Продолжительность обработки под вакуумом выбрана исходя из условий: при обработке менее 8 мин не удается провести требуемую дегазацию стали, продолжительность обработки более 65 мин не требуется в связи с достижением требуемых значений содержания газов.For successful degassing, the steel is treated on a vacuum at a pressure of less than 34 MPa. Moreover, the intensity of the nitrogen purge under vacuum of less than 4 m 3 / h significantly increases the duration of the treatment on the vacuum, while the saturation of the steel with nitrogen is negligible. When purging through porous bottom tuyeres with nitrogen with an intensity of more than 25 m 3 / h, significant technological splashes of metal and slag from the ladle into the vacuum chamber are observed, which leads to emergency operation. The duration of processing under vacuum is selected based on the conditions: when processing less than 8 minutes, it is not possible to carry out the required degassing of steel, a processing time of more than 65 minutes is not required in connection with the achievement of the required values of the gas content.
Последующая продувка стали азотом с расходом 3-50 м3/ч обеспечивает получение концентрации азота в металле не более 25 ppm. При интенсивности продувки азотом менее 3 м3/ч значительно увеличивается длительность обработки, при этом насыщение стали азотом незначительно. Продувка азотом с интенсивностью более 50 м3/ч приводит к оголению «зеркала» металла и повторному насыщению стали кислородом и водородом. При этом насыщение стали азотом достигает значений выше требуемых содержаний в рельсовой стали.Subsequent purging of the steel with nitrogen at a flow rate of 3-50 m 3 / h provides a concentration of nitrogen in the metal of not more than 25 ppm. When the nitrogen purge intensity is less than 3 m 3 / h, the processing time increases significantly, while the saturation of the steel with nitrogen is negligible. A nitrogen purge with an intensity of more than 50 m 3 / h leads to exposure of the metal “mirror” and re-saturation of the steel with oxygen and hydrogen. In this case, the saturation of the steel with nitrogen reaches values above the required contents in the rail steel.
Последующая продувка стали аргоном до температуры 1520-1545°С обеспечит разливку стали на МНЛЗ в оптимальном режиме. При температуре металла более 1520°С температура металла в промковше получается низкой, что требует увеличения скорости разливки и приводит к браку непрерывно-литых заготовок. При температуре выше 1545°С температура разливки стали на МНЛЗ получается высокой, что приводит к браку макроструктуры по «осевой рыхлости».Subsequent purging of steel with argon to a temperature of 1520-1545 ° C will ensure the casting of steel at the continuous casting machine in the optimum mode. At a metal temperature of more than 1520 ° C, the temperature of the metal in the tundish is low, which requires an increase in the casting speed and leads to the marriage of continuously cast billets. At temperatures above 1545 ° C, the temperature of steel casting at the continuous casting machine is high, which leads to the rejection of the macrostructure by “axial looseness”.
Заявляемый способ рафинирования рельсовой стали был реализован при производстве рельсовой стали марок Э76Ф, НЭ76Ф с выплавкой в дуговых 100-тонных электропечах, обработкой на агрегате печь-ковш и вакууматоре камерного типа VD. После расплавления и проведения окислительного периода в дуговой электросталеплавильной печи плавка выпускалась с отсечкой печного шлака в ковш. При выпуске стали в ковш присаживали необходимые ферросилиций ФС65 и силикомарганец МнС17 и твердую шлаковую смесь, состоящую из извести и плавикового шпата. В ковш наливали 90-120 т стали. Доводка стали проводилась на агрегате печь-ковш с трансформатором 16 МВА. Обработку стали проводили по следующей схеме. Дуговой нагрев металла на агрегате печь-ковш проводили до температуры 1585-1610°С, продувку стали через пористые донные фурмы проводили комбинированно азотом до достижения общего количества введенного азота 0,30 м3/т жидкой стали, при достижении которого дальнейшую обработку производили аргоном с интенсивностью 3-30 м3/ч. После введения необходимых ферросплавов и лигатур сталь раскисляли силикокальцием с расходом 110-150 г кальция на тонну жидкой стали. Далее сталь в ковше передавалась на вакууматор. Ковш с металлом устанавливали в камеру и начинали продувку азотом через пористые донные фурмы с интенсивностью 4-36 м3/ч. Далее надвигалась крышка вакууматора и создавалось давление менее 34 МПа. Длительность выдержки под вакуумом составляла 8-65 мин. После операции обработки вакуум снимался, дальнейшая продувка через пористые донные фурмы проводилась комбинированно азотом с расходом 3-50 м3/ч до концентрации азота в стали не более 25 ppm, далее производилась продувка аргоном до температуры металла 1520-1545°С, после чего ковш подавался на разливку. Разливку стали проводили на 4-х ручьевых МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×330 мм. Нагрев заготовок для прокатки проводили в печи с шагающими балками и непрерывнолитые заготовки прокатывали на рельсы типа Р65.The inventive method of refining rail steel was implemented in the production of rail steel grades E76F, NE76F with smelting in arc 100-ton electric furnaces, processing on a ladle furnace unit and a vacuum chamber type VD. After melting and carrying out the oxidation period in an electric arc furnace, the smelting was produced with cut-off of furnace slag into a ladle. With the release of steel, the necessary ferrosilicon FS65 and silicomanganese MnC17 and a solid slag mixture consisting of lime and fluorspar were planted in the ladle. 90-120 tons of steel were poured into the ladle. Steel refinement was carried out on a ladle furnace unit with a 16 MVA transformer. Steel processing was carried out according to the following scheme. Arc heating of the metal at the ladle-furnace unit was carried out to a temperature of 1585-1610 ° C, steel was purged through porous bottom tuyeres with a nitrogen combination until the total amount of nitrogen introduced reached 0.30 m 3 / t of liquid steel, upon reaching which further processing was carried out with argon with intensity of 3-30 m 3 / h. After the introduction of the necessary ferroalloys and alloys, the steel was deoxidized with silicocalcium at a rate of 110-150 g of calcium per ton of molten steel. Next, the steel in the ladle was transferred to a vacuum vessel. A metal bucket was installed in the chamber and nitrogen purging was started through porous bottom tuyeres with an intensity of 4-36 m 3 / h. Then the vacuum cap was approaching and a pressure of less than 34 MPa was created. The exposure time under vacuum was 8-65 minutes. After the processing operation, the vacuum was removed, further purging through porous bottom tuyeres was carried out in combination with nitrogen with a flow rate of 3-50 m 3 / h to a nitrogen concentration of no more than 25 ppm, then argon was purged to a metal temperature of 1520-1545 ° C, after which the bucket served on casting. Steel was cast on 4 strand continuous casting machines with a mold section of 300 × 330 mm. The billets for rolling were heated in a furnace with walking beams, and continuously cast billets were rolled onto P65 rails.
Заявляемый способ позволяет снизить себестоимость выплавляемой стали на 60 руб/т, снизить расход силикокальция на 0,42 кг/т и азотированных ферросплавов в среднем на 0,3 кг/т. Содержание кислорода снижено на 2 ppm, длина строчки оксидных включений сокращена в среднем с 0,150 мм до 0,024 мм. Ударная вязкость термоупрочненных рельсов увеличена на 0,5 Дж/см2. Содержание азота в стали увеличено на 40 ppm и обеспечивается на уровне 130-250 ppm.The inventive method allows to reduce the cost of smelted steel by 60 rubles / t, reduce the consumption of silicocalcium by 0.42 kg / t and nitrided ferroalloys by an average of 0.3 kg / t. The oxygen content was reduced by 2 ppm, the line length of oxide inclusions was reduced on average from 0.150 mm to 0.024 mm. The impact strength of heat-strengthened rails increased by 0.5 J / cm 2 . The nitrogen content in steel is increased by 40 ppm and is provided at a level of 130-250 ppm.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ 2312902, кл. С21С 7/06.1. RF patent 2312902, cl. C21C 7/06.
2. Патент РФ №2235790, кл. С21С 5/52, 7/07.2. RF patent No. 2235790, cl. C21C 5/52, 7/07.
3. А.с. №968078, кл. С21С 7/10.3. A.S. No. 968078, class C21C 7/10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116329/02A RU2398890C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Procedure for refining rail steel in ladle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116329/02A RU2398890C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Procedure for refining rail steel in ladle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2398890C1 true RU2398890C1 (en) | 2010-09-10 |
Family
ID=42800524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009116329/02A RU2398890C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Procedure for refining rail steel in ladle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2398890C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754337C1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-09-01 | Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") | Method for production of nitrogen-doped steel in bucket |
-
2009
- 2009-04-28 RU RU2009116329/02A patent/RU2398890C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754337C1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-09-01 | Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") | Method for production of nitrogen-doped steel in bucket |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102071287B (en) | Method for melting high-temperature-resistance and high-pressure-resistance alloy steel | |
| JP5092245B2 (en) | Denitrification method for molten steel | |
| CN104178698A (en) | Method for preparing bearing steel | |
| CN106148821B (en) | Phosphorate the production technology of high-strength IF steel | |
| EP1752546B1 (en) | The method of making high-purity steels | |
| RU2398890C1 (en) | Procedure for refining rail steel in ladle | |
| RU2394918C2 (en) | Procedure for melting and degassing rail steel | |
| RU2425154C1 (en) | Procedure for refining rail steel in ladle-furnace | |
| RU2302471C1 (en) | Method of making steel in electric arc steel melting furnace | |
| RU2569621C1 (en) | Method of producing niobium-containing steel | |
| RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
| RU2542157C1 (en) | Method of steelmaking in arc furnace | |
| RU2460807C1 (en) | Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece | |
| RU2233339C1 (en) | Method of making steel | |
| RU2333255C1 (en) | Method of steel smelting | |
| RU2347820C2 (en) | Method of steel melting | |
| RU2285050C1 (en) | Method and production line for steel-making process | |
| RU2398889C1 (en) | Procedure for melting rail steel | |
| RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
| RU2804742C1 (en) | Method for producing high-carbon steel | |
| RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
| RU2384627C1 (en) | Steel-making method in arc electric steel-smelting furnace | |
| RU2403290C1 (en) | Rail steel melting method | |
| KR100999197B1 (en) | Steel refining method | |
| RU2366724C1 (en) | Method of production of electric steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120429 |