CZ280941B6 - Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou - Google Patents

Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou Download PDF

Info

Publication number
CZ280941B6
CZ280941B6 CS92981A CS98192A CZ280941B6 CZ 280941 B6 CZ280941 B6 CZ 280941B6 CS 92981 A CS92981 A CS 92981A CS 98192 A CS98192 A CS 98192A CZ 280941 B6 CZ280941 B6 CZ 280941B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
steel
nitrogen
pressure
vacuum
alloying
Prior art date
Application number
CS92981A
Other languages
English (en)
Inventor
Václav Ing. Košán
Dan Ing. Jiránek
František Ing. Csc. Kuncl
Miroslav Ing. Pokorný
Original Assignee
Huť Poldi Ušlechtilé Oceli, Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huť Poldi Ušlechtilé Oceli, Spol. S R.O. filed Critical Huť Poldi Ušlechtilé Oceli, Spol. S R.O.
Priority to CS92981A priority Critical patent/CZ280941B6/cs
Publication of CZ98192A3 publication Critical patent/CZ98192A3/cs
Publication of CZ280941B6 publication Critical patent/CZ280941B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Způsob výroby s vysokou čistotou s využitím nalegování dusíku v oceli za atmosférického tlaku s následným vakuovým zpracováním za spolupůsobení aktivní rafinační strusky spočívá v tom, že po konečné dezoxidaci lázně se provádí nalegování dusíku na 25 až 100 % jeho rozpustnosti v oceli, načež se ve vakuovém zařízení sníží tlak rychlostí minimálně 300 Pa.s.sup.-1 .n.na tlak nejméně 1300 Pa nebo nižší, jehož působení se tavenina vystavuje po dobu nejméně 5 minut, přičemž bazilita struska, vyjádřena poměrem oxidu vápenatého a oxidu křemičitého, je 1,5 až 3,5.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález »se týká způsobu výroby ocelí s vysokou čistotou, vyráběných na zařízeních vakuového zpracování, využívajících aktivního působení rafinační strusky, například při procesech vakuové dezoxidace, vakuového oxidačního oduhličení nebo vakuového obloukového odplynění.
Dosavadní stav techniky
Pro zvýšení mikročistoty ocelí se v zásadě dosud využívají tři technologie, které umožňují snížení počtu a velikosti nekovových vměstků v oceli. Jedná se o technologii legování oceli přísadami, které mění chemické složení a morfologii vměstků, způsobují jejich tavitelnost při teplotách ocelové lázně, a tím i jejich snadnější vyplouvání. Dále se jedná o technologii dmýchání inertních plynů do taveniny, přičemž při styku bublin plynu s nekovovými vméstky dochází k flotaci vměstků a k jejich vynášení k povrchu taveniny. Tyto dvě technologie se užívají pro odstranění produktů dezoxidace oceli, ale technologie legování oceli přísadami je omezena poměrně dlouhým časem, který je potřebný pro samovolné vyplouvání vměstků z oceli, a technologie dmýchání inertních plynů do taveniny velikostí a četností bublin, které přicházejí do styku s vméstky nahodile. Také je známa technologie ochrany licího proudu před reoxidací, která omezuje nebo zabraňuje vzniku oxidických nebo nitridických vměstků. Tato technologie zvýšení mikročistoty ocelí se uplatňuje ale až během odlévání oceli, přičemž neřeší problém odstranění vměstků v průběhu vlastní výroby oceli.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky do značné míry odstraňuje způsob výroby ocelí s vysokou čistotou v rafinační fázi procesu s využitím nalegování dusíku v oceli za atmosferického tlaku s následným vakuovým zpracováním s aktivní rafinační struskou, jehož podstata spočívá v tom, že po konečné dezoxidaci lázně se provádí nalegování dusíku na 25 až 100 % jeho rozpustnosti v oceli, potom se ve vakuovém zařízení sníží tlak rychlostí minimálně 300 Pa.s-1 na tlak alespoň 1 300 Pa nebo nižší, jehož působení se tavenina vystavuje po dobu nejméně 5 minut, přičemž bazicita strusky, vyjádřená poměrem oxidu vápenatého a oxidu křemičitého je 1,5 až 3,5.
Způsob podle vynálezu se týká všech druhů konstrukčních, korozivzdorných i nástrojových ocelí a podmínkou jeho uplatnění je možnost nalegovat tekutou ocel dusíkem pomocí feroslitin nebo plynného dusíku a následné ji zpracovat ve vakuovém zařízení při současném využívání rafinační strusky.
Tekutá ocel se naleguje dusíkem za atmosférického tlaku na takový obsah, který značně převyšuje jeho rozpustnost v oceli při vakuu. V lázni tekuté oceli, která je při sníženém tlaku přesycena dusíkem, vznikají bublinky plynu přednostně na mezifázovém
-1CZ 280941 B6 rozhraní, tedy na nekovových vměstcích v oceli, tak zvaná heterogenní nukleace, a tyto bublinky s jádrem tvořeným vměstkem vyplouvají rychle na povrch taveniny, kde přecházejí do strusky. Na rozdíl od dmýchání inertního plynu, kde dochází pouze k nahodilému styku vměstků s bublinami plynu a jejich následnému vyplouvání je výhodou způsobu podle vynálezu zákonitá tvorba bublin plynu na všech vměstcích v oblastech tekuté oceli přesycené dusíkem vlivem působení sníženého tlaku.
Rozpustnost dusíku v tekuté oceli daného složení za atmosferického tlaku a teploty příkladně 1 600 °C, od jejíž hodnoty je odvozeno množství dusíku, kterým se provádí nalegování tekuté oceli v množství 25 až 100 % jeho rozpustnosti v oceli se určuje podle vztahu g (hmot.% N)_ = (-247/T - 1,22) - (4780/T - 1,51) (lgfN 1R7,K)-
- (1760/T - 0,91) (igfN,1873K)2 kde značí hmot. % N - rovnovážná rozpustnost v % hmot, dusíku fN 1873K koeficient aktivity dusíku v oceli při teplotě ' 1 600 °C, to jest 1873 K
T - absolutní teplota ve stupních K
U klasické austenitické chromniklové oceli typu 18/10 nebo austenitické chromniklmolybdenové oceli typu 18/10/2 je to 600 až
000 ppm, u konstrukčních nízkolegovaných ocelí 150 až 250 ppm. Rychlost snižování tlaku ve vakuovém zařízení je dána minimální rychlostí 300 Pa.s-1 v závislosti na výkonu zařízení a volném prostoru v pánvi nad hladinou tekuté oceli. Horní hranice rychlostí snižování tlaku je omezena těmito parametry a může činit například 1 200 Pa.s-1 nebo může být při vysokém výkonu vývěv a při velkém volném prostoru v pánvi nad hladinou tekuté oceli i vyšší, například 2 000 Pa.s-1. Spodní hranice tlaku je dána také výkonem vývěv a dále přítomností plynu v oceli a může činit až 50 Pa. Horní hranice působení tohoto vakua je dána dostatečným časovým intervalem pro vyplutí vměstků a jejich přechod do strusky, a tím zastavení celého procesu. Překračování této doby nemá na zvýšeni čistoty oceli další praktický význam, nutné je dodržení minimální doby působení vakua 5 minut, za horní mez tohoto časového intervalu lze z těchto důvodů proto považovat hranici 15 až 20 minut. Jinak tato horní hranice časového intervalu není omezena. Zároveň musí být zajištěna bazicita strusky v uvedeném rozmezí, vyšší bazicita znamená zvýšení viskozity strusky a ztížený přechod vměstků do strusky.
Způsobem podle vynálezu se z oceli odstraní 50 až 80 % všech endogenních oxidických nebo oxisulfidických primárních vměstků v oceli o velikosti do 20 um, což má za následek i snížení celkového obsahu kyslíku v oceli o zhruba 20 %. Způsob výroby oceli podle vynálezu lze kombinovat i s dalšími technologiemi, například s technologii legování oceli přísadami a s technologií ochrany licího proudu před reoxidací.
-2CZ 280941 B6
Příklad provedení vynálezu
Na 25 t elektrické obloukové peci a v zařízení vakuového oxidačního oduhličení byla vyrobena tavba oceli obsahující v hmot, množství 0,018 % uhlíku, 1,21 % manganu, 0,48 % křemíku, •17,28 % chrómu, 13,46 % niklu, 2,39 % molybdenu, 0,014 % hliníku, 0,059 % dusíku, zbytek železo a ostatní doprovodné prvky a nečistoty. Produkt byl nataven v elektrické obloukové peci z požadovaného množství vsázkových surovin, potřebných k dosažení shora uvedeného konečného chemického složení. Tekutý poloprodukt byl v zařízení vakuového oxidačního oduhličení podroben oxidaci, předběžné desoxidaci, rafinaci, dolegování na konečné chemické složení a po konečné desoxidaci byl porézním kamenem dnem pánve dmychán plynný dusík až na obsah 0,192 % hmot, v oceli, to jest 80 % rozpustnosti dusíku v tavenině. Potom byl vakuový keson uzavřen a byl snížen tlak rychlostí 1 000 Pa.s-1 na tlak 130 Pa, to jest doba snižování vakua činila 100 s. Doba působení tohoto vakua byla 10 minut. Obsah kyslíku v takto vyrobené tavbě činil 35 ppm, to jest 0,0035 % hmot., zatímco u taveb stejné výrobní značky oceli vyráběných běžnou technologií se obsahy kyslíku pohybovaly v rozmezí 40 až 60 ppm. Bazicita strusky, vyjádřená poměrem oxidu vápenatého a oxidu křemičitého činila 2,5.
Oproti běžným technologiím výroby oceli došlo ke zlepšení mikročistoty oceli až o 30 %. Při hodnocení mikročistoty podle US normy ASTM E 45-76 metodou A byly výsledky u vměstků korundového typu v menší velikostní třídě u oceli vyrobené podle vynálezu ve srovnání s obvyklými technologiemi nižší.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby ocelí podle vynálezu lze uplatnit při výrobě nej různějších druhů ocelí, kde je možno nalegovat tekutou ocel dusíkem a potom ji zpracovat ve vakuovém zařízení při spolupůsobení rafinační strusky.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou v rafinační fázi procesu s využitím nalegování dusíku v oceli za atmosférického tlaku s následným vakuovým zpracováním s aktivní rafinační struskou, vyznačující se tím, že po konečné dezoxidaci lázně se provádí nalegování dusíku na 25 až 100 % jeho rozpustnosti v oceli, potom se ve vakuovém zařízení sníží tlak rychlostí minimálně 300 Pa.s-1 na tlak alespoň 1 300 Pa a nižší, jehož působeni se tavenina vystavuje po dobu nejméně 5 minut, přičemž bazicita strusky vyjádřená poměrem oxidu vápenatého a oxidu křemičitého je 1,5 až 3,5.
CS92981A 1992-04-02 1992-04-02 Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou CZ280941B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS92981A CZ280941B6 (cs) 1992-04-02 1992-04-02 Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS92981A CZ280941B6 (cs) 1992-04-02 1992-04-02 Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ98192A3 CZ98192A3 (en) 1994-02-16
CZ280941B6 true CZ280941B6 (cs) 1996-05-15

Family

ID=5343056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS92981A CZ280941B6 (cs) 1992-04-02 1992-04-02 Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ280941B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297122B6 (cs) * 2005-07-26 2006-09-13 TRINECKÉ ZELEZÁRNY, a. s. Zpusob výroby vysocecistých ocelí
CZ298889B6 (cs) * 2004-07-23 2008-03-05 Trinecké železárny a. s. Zpusob výroby ocelí s garantovaným obsahem dusíku

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ298889B6 (cs) * 2004-07-23 2008-03-05 Trinecké železárny a. s. Zpusob výroby ocelí s garantovaným obsahem dusíku
CZ297122B6 (cs) * 2005-07-26 2006-09-13 TRINECKÉ ZELEZÁRNY, a. s. Zpusob výroby vysocecistých ocelí

Also Published As

Publication number Publication date
CZ98192A3 (en) 1994-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI73740C (fi) Kontroll av kvaevehalten i rostfritt staol i samband med staolframstaellningen.
JPH11279630A (ja) 高清浄度鋼の溶製方法
CZ280941B6 (cs) Způsob výroby ocelí s vysokou čistotou
US4170467A (en) Method for producing high chromium steels having extremely low carbon and nitrogen contents
KR100368723B1 (ko) 극저탄소 알루미늄 탈산강의 정련방법
EP0170900B1 (en) Process for the removal of contaminating elements from pig- iron, steel, other metals and metal alloys
JPH11279631A (ja) ステンレス溶鋼の精錬方法
JPH0153329B2 (cs)
JPH0873923A (ja) 耐水素誘起割れ性に優れた清浄鋼の製造法
JP7480751B2 (ja) 溶鋼の脱窒方法および鋼の製造方法
JP7468567B2 (ja) 溶鋼の脱窒処理方法
JPS63143216A (ja) 極低炭素・低窒素鋼の溶製方法
KR100325098B1 (ko) 전기로용강의처리방법
JPH05331523A (ja) 軸受鋼用溶鋼の精錬方法
KR100900650B1 (ko) 용강중 칼슘 성분 조정용 와이어 및 이를 이용한 용강중칼슘 성분 조정방법
KR100402005B1 (ko) 청정도가 우수한 극저탄소 알루미늄 탈산강의 정련방법
KR950010171B1 (ko) 고 청정강의 제조방법
JPH08157934A (ja) 溶鋼のCa処理方法
KR100910471B1 (ko) 용강의 청정도 및 탈류효율 향상 방법
JPH04318119A (ja) 高清浄度鋼の溶製方法
KR100325102B1 (ko) 수소가스취입에의한용철및용강중질소저감방법
JP3404760B2 (ja) 溶鋼の脱硫方法
BE1003182A4 (fr) Procede de fabrication de l'acier d'usage courant.
SU981384A1 (ru) Способ рафинировани конструкционных и легированных сталей
JPS63161113A (ja) 鋼の精錬方法