SU971892A1

SU971892A1 - Method for producing various unkilled steel ingots

Info

Publication number: SU971892A1
Application number: SU782565636A
Authority: SU
Inventors: Абдушид Хусаинович Уразгильдеев; Станислав Николаевич Пронских; Александр Андреевич Алымов; Александр Евстафьевич Магер; Степан Захарович Ракевич; Александр Георгиевич Татьянщиков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина; Череповецкий Филиал Северо-Западного Заочного Политехнического Института; Череповецкий Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Завод Им.50-Летия Ссср
Priority date: 1978-01-06
Filing date: 1978-01-06
Publication date: 1982-11-07

Description

С54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СЛИТКОВ КИПЯЩЕЙ СТАЛИC54) METHOD OF OBTAINING DIFFERENT TYPES OF BOOTING STEEL INGOTS

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности, к произ- . водству слитков из малоуглеродистой кип щей стали.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to proiz. low-carbon boiling steel ingots.

Жидка кип ща сталь используетс дл производства обычных кип щих, закупоренных (механически и химически ) слитков, а также слитков спокойной стали, раскисленных в изложнице алюминием (например, 08Ю). Назначение жидкой кип щей стали на указанные слитков йроиз водитс без Iучета содержани кислорода в стали при данной концентрации углерода в ней (точнее без учета фактического значени произведени концентраций углерода и кислорода) t При этог не учитаваетс , что при одинаковом содержании углерода дл производства указанных типов слитков, высокого качества тре.буетс разное начальное содержание кислорода.Liquid boiling steel is used to produce conventional boiling, sealed (mechanically and chemically) ingots, as well as calm steel ingots, deoxidized in aluminum ingot mold (for example, 08U). The assignment of liquid boiling steel to the indicated iroise ingots is carried out without I taking into account the oxygen content in the steel at a given carbon concentration in it (more precisely, without taking into account the actual value of the production of carbon and oxygen concentrations) t With this, it is not taken into account high quality tre. there is a different initial oxygen content.

Известен способ производства кип щих химических закупоренных-.слитков, согласно которому химически закупоренные слитки .отливают из металла без учета фактического содержани в них кислорода или произведени концентрации углербда и кислорода Г11.There is a known method for producing boiling chemical plugged gum, according to which chemically sealed ingots are cast from a metal without taking into account the actual oxygen content in them or the product of the concentration of carbon dioxide and oxygen G11.

Недостаток способа в том, что он не учитывает фактические содержани . углерода и кислорода в стали,вследствие чего не обеспечиваетс стабильное получение стальных слитков высокого качества.The disadvantage of the method is that it does not take into account the actual contents. carbon and oxygen in the steel, so that stable production of high quality steel ingots is not ensured.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ производства слитков The closest to the proposed method is the production of ingots

10 кип щей стали, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск его в ковш, определение концентраций углерода и кислорода в расплаве, раскисление расплава в пе15 чи и ковше,разливку его в слитки с химическим закупориванием или без него , при этом дл получени плотной корки кип щего слитка при концентрации углерода 0,09% содержание кислорода10 boiling steel, including smelting metal in a steelmaking unit, releasing it into a ladle, determining carbon and oxygen concentrations in the melt, deoxidation of the melt in furnaces and a ladle, pouring it into ingots with or without chemical plugging, boiling ingot with carbon concentration of 0.09% oxygen content

рекомендовано О,031-0,033%,что соответствует значению произведени концентрацией кислорода и углерода . 0,00279-0,00297 2. . O recommended, 031-0.033%, which corresponds to the value of the product by the concentration of oxygen and carbon. 0.00279-0.00297 2..

Недостаток известного способа в The disadvantage of this method in

25 том, что он не обеспечивает получени высококачественных слитков по распределению углерода, кислорода и кислородных включений и гарантированного снижени дефектов на поверхности слитков. Цель изобретени - повглшение однородности слитков по содержанию углерода , кислорода, неметаллических включений. Цель достигаетс тем, что в известном способе .получени различных типов кип щей стали, включающем раскисление металл7 а в печи, выпуск его в ковш, определение концентраций кислорода и углерода в расплаве, раскис ление в ковше и разливку металла в слитки с химическим закупориванием или без него, согласно изобретению, раскисление металла в ковше дл разливки слитков без химического закупо ривани прекращают по достижению произведени концентрации углерода в кислороде 0,0040-0,0045, а дл разливки слитков с химическим закупориванием - по достижению с, о 0,0030-0,0034. Сущность изобретени в том, что исходный состав расплава должен быть различен по величине произведени концентрации углерода и кислорода в зависимости от того, металл химически закупорен (раскислен) в изложнице или кипит после наполнени изложни гда, Изменение содержани -кислорода в кип щей стали -в процессе ее кристаллизации зависит от степени отдаленности исходного фактического значени произведени концентраций угле рода и кислорода в металле от равновесного . В кип щей стали, наход щейс в печи или ковше, фактическое значение произведени концентраций углерода и кислорода больше равновесного. В процессе наполнени и кипени малоуглеродистой стали в изложнице содержание кислорода умень шаетс (параллельно с уменьшением содержани углерода) до тех пор,пок фактическое значение произведени их концентраций не достигнет равновесного значени . После этого содержание кислорода малоуглеродистой стали увеличиваетс при одновременном умен шении концентрации углерода в металле . Описанный характер поведени кис лорода и углерода в процессе кристал лизации слитков- кип щей стали теоретически следует из диаграммы тройной системы железо - углерод - кислород. При изучении поведени углерода и кислорода по ходу кристаллизации 1|{}-тонных слитков кип щей стали пробы отбираютс закрытыми кварцевыми пробоотборниками из различных шести, восьми точек) кристаллизующегос слитка. Результаты усредн ют. Кислород анализирую,т на эксхалографе фирм Бальцерс ЕАО-202 i. .Расчетна равновесна крива соответствует значению произведени концентраций углерода и кислорода 0,00216, экспериментальна равновесна крива - 0,00185. Следовательно , чем ближе исходное фактическое значение произведени к равновесному , тем в течение большего времени (общее врем кипени стали в изложнице при равной массе и конфигурации слитка одинаково) наблюдаетс повышение концентрации кислорода в металле и тем больше неравномерность в содержании кислорода в закристаллизовавшемс слитке. В этом случае наблюдаютс и более высокие значени концент1рации кислорода в центральных зонах верхней части слитка, что часто вл етс причиной расслоени раската. Чем дальше исходное фактическое значение произведени концентрации углерода и кислорода от равновесного, тем больше времени требуетс дл периода, когда концентраци кислорода в металле уменьшаетс , а следовательно сокращаетс период, в течение которого концентраци кислорЬда в металле увеличиваетс .В идеальном случае высококачественные слитки кип щей стали без применени химического закупоривани получают при значени х произведени концентра ,ций углерода и кислорода с - о 0,0040-0,0045.При величине этого произведени более 0,0045 по вл ютс дефекты типа голенища, а при значени х произведени менее 0,0040 металл кип т т неровно, углерод, кислород и неметаллические включени в слитке распредел ютс неравномерно. В этом случае производ т дополнительное раскисление стали, снижа величину произведени концентраций углерода и кислорода до значений 0,00300 ,0034 и разливают металл с применением химического закупоривани . Пример 1. Сталь выплавл ют в двухванной печи с емкостью ванны ,300 т. Перед выпуском из печи металл имеет содержание углерода 0,08%, кислорода 0,065%, величина произведени их концентраций 0,052. в процессе выпуска стали в ковш в металл ввод т 0,017% алюмини и снижают содержание кислорода до 0,050% и величину произведени концентраций углерода и кислорода до 0,0040. Сталь разливают в слитки кип щей, т.е, без химического закупоривани . Пример 2. Сталь выплавл ют в двухванной печи с емкостью ванны 300 т. Перед выпуском из печи металл имеет содержание углерода О,08%,Кислорода 0,065%, величину произведени их концентраций 0,052. В процессе выпуска в металл ввод т 0,028% алюмини , снизив концентрацию кислорода до 0,040% и величину произведени концентраций углерода и кислорода до 0,0032%. Сталь разливают с применением химического закупоривани .25 that it does not provide high-quality ingots in terms of the distribution of carbon, oxygen and oxygen inclusions and the guaranteed reduction of defects on the ingot surface. The purpose of the invention is to improve the uniformity of ingots in terms of carbon, oxygen, non-metallic inclusions. The goal is achieved by the fact that in a known method of obtaining various types of boiling steel, including deoxidation of metal in the furnace, its release into the ladle, determination of oxygen and carbon concentrations in the melt, deoxidation in the ladle and pouring of the metal into ingots with or without chemical plugging according to the invention, the deoxidation of the metal in the ladle for casting ingots without chemical purchase is stopped when the carbon dioxide production reaches 0.0040-0.0045, and for casting ingots with chemical plugging izhienii with, about 0,0030-0,0034. The essence of the invention is that the initial composition of the melt must be different in terms of the product of carbon and oxygen concentrations depending on whether the metal is chemically sealed (deoxidized) in the mold or boils after filling out the content. The change in oxygen content in boiling steel is in progress. its crystallization depends on the degree of remoteness of the initial actual value of the product of the concentrations of carbon and oxygen in the metal from the equilibrium. In boiling steel in a furnace or ladle, the actual value of the product of carbon and oxygen concentrations is greater than the equilibrium. During the process of filling and boiling mild steel in the mold, the oxygen content decreases (in parallel with the decrease in carbon content) until the actual value of the product of their concentrations reaches an equilibrium value. Thereafter, the oxygen content of the low carbon steel increases while the concentration of carbon in the metal decreases. The described behavior of oxygen and carbon in the process of crystallization of ingots-boiling steel theoretically follows from the iron – carbon – oxygen ternary system diagram. When studying the behavior of carbon and oxygen during the crystallization of 1 | {} - ton boiling steel ingots, samples are taken with closed quartz samplers from various six, eight points of the crystallizing ingot. Results are averaged. Oxygen analyzing, t on exhalograph firms Balzers EAO-202 i. The calculated equilibrium curve corresponds to the value of the product of carbon and oxygen concentrations of 0.00216, the experimental equilibrium curve is 0.00185. Consequently, the closer the initial actual value of the product to the equilibrium, the more time (the total boiling time of steel in the mold with the same mass and configuration of the ingot is the same), an increase in the oxygen concentration in the metal is observed and the more uneven the oxygen content in the crystallized ingot. In this case, higher concentrations of oxygen are observed in the central zones of the upper part of the ingot, which is often the reason for the separation of the roll. The further the initial actual value of the product of carbon and oxygen concentration from the equilibrium, the more time is required for the period when the oxygen concentration in the metal decreases, and therefore the period during which the oxygen concentration in the metal increases. In the ideal case, high-quality boiling steel ingots without chemical clogging applications are obtained at production values of concentration, carbon and oxygen concentrations with - about 0.0040-0.0045. When this product is more than 0.0045 shank-type defects, and at production values less than 0.0040, the metal is unevenly boiled, carbon, oxygen and non-metallic inclusions in the ingot are unevenly distributed. In this case, additional deoxidation of the steel is made, reducing the value of the production of carbon and oxygen concentrations to values of 0.00300, 0034, and the metal is poured using chemical clogging. Example 1. Steel is melted in a two-bath furnace with a bath capacity of 300 tons. Before being discharged from the furnace, the metal has a carbon content of 0.08%, oxygen 0.065%, the product of their concentrations is 0.052. in the steel production process, 0.017% aluminum is introduced into the ladle in the metal and reduces the oxygen content to 0.050% and the amount of carbon and oxygen production to 0.0040. Steel is poured into boiling ingots, i.e., without chemical clogging. Example 2. Steel is smelted in a two-bath furnace with a bath capacity of 300 tons. Before being discharged from the furnace, the metal has a carbon content of 0.08% Oxygen 0.065%, the product of their concentration is 0.052. In the process of release, 0.028% of aluminum is introduced into the metal, reducing the oxygen concentration to 0.040% and the product of carbon and oxygen concentrations to 0.0032%. Steel is cast using chemical plugging.

Пример 3, В двухванной печи выплавл ют сталь с раскислением алюмини , как в примерах 1 и 2, Сталь содержит 0,065% углерода, 0,063% кислорода , имеет величину произведени концентрации 0,0040%. Ее зливают кип щей без химического закупоривани . Металл в изложнице кипит энергично, толщина плотной корки слитка 16 мм.Example 3 In a two-bath furnace, steel is smelted with aluminum deoxidation, as in Examples 1 and 2, Steel contains 0.065% carbon, 0.063% oxygen, has a concentration of 0.0040%. It is poured boiling without chemical clogging. The metal in the mold boils vigorously, the thickness of the ingot’s dense crust is 16 mm.

Дл сравнени отливают плавку по способу-прототипу, раскисленную в ковше до содержани кислорода 0,040% приFor comparison, casting is carried out according to the prototype method, deoxidized in a ladle to an oxygen content of 0.040% at

Claims

1. Production of steel and the main city of the furnace. Per. from English. MN Korolev, M, Metallurgizdat, 1950, p. 295-300.

2. Yavoisky V.I. et al. Steel oxidation and its control methods. M., Metallurgists, 1970, pp. 253-256.