DE1533476C3 - Process for reducing the contamination of continuously cast semi-finished products made of low carbon steel - Google Patents

Description

in eine wassergekühlte Stranggießkokille eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des Desoxidationsmittels Mangan in die Gießpfanne erfolgt und daß das Aluminium in einer Menge von 0,227 bis 0,681 kg/t zugefügt wird, so daß die Stahlschmelze mit einem max. Aluminiumgehalt von 0,015% eingefüllt wird.is filled into a water-cooled continuous casting mold, characterized in that the Addition of the deoxidizer manganese takes place in the ladle and that the aluminum in one Amount of 0.227 to 0.681 kg / t is added, so that the steel melt with a maximum aluminum content of 0.015% is filled.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Verunreinigung von stranggegossenem Halbzeug aus niedrig gekohltem Stahl, wobei der in der Gießpfanne befindlichen Stahlschmelze Aluminium und Silizium zugesetzt werden, und die Stahlschmelze mit der ZusammensetzungThe invention relates to a method for reducing the contamination of continuously cast semifinished products made of low carbon steel, the molten steel in the ladle being aluminum and Silicon can be added, and the steel melt with the composition

0,01 bis 0,08% Kohlenstoff,0.01 to 0.08% carbon,

0,20 bis 0,60% Mangan,0.20 to 0.60% manganese,

0,03 bis 0,08% Silizium,0.03 to 0.08% silicon,

weniger als 0,02% Schwefel,less than 0.02% sulfur,

Rest Eisen, sowie übliche VerunreinigungenRemainder iron, as well as usual impurities

in eine wassergekühlte Stranggießkokille eingefüllt wird.is filled into a water-cooled continuous casting mold.

Ein Verfahren dieser Art läßt sich im wesentlichen dem Beitrag »Breitband aus Stranggußbrammen« in Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 1962, S. 134 ff, insbes. S. 142, entnehmen. Dort wird u. a. über metallurgische Untersuchungen und Walzergebnisse beim Stranggießen verschiedener Stahlqualitäten berichtet. Erstens wurde ein Si-Al-beruhigter weicher Stahl mit einer Al-Zugabe in die Pfanne von 0,5 kg/t und einer Si-Zugabe von 2,5 kg/t vergossen. Nach den dortigen Angaben zeigte die Brammenoberfläche keine Risse; es traten keine inneren Fehler auf; die Oberfläche war sehr gut, so daß beim weiteren Auswalzen auf Grobbleche nicht geputzt zu werden brauchte. Als zweite Qualität wurde ein Si-Al-beruhigter Stahl mit einer Al-Zugabe von 1,4 kg/t und einer Si-Zugabe von 1,0 kg/t vergossen. Die Richtanalyse betrug: max. 0,06% C, max. 0,1% Si, 0,25 bis 0,40 bzw. 0,25 bis 0,45% Mn. Bei einem mittleren Mn-Gehalt von 0,30 bis 0,35 sollte der S-Gehalt nicht über 0,020% liegen. Nach den dortigen Angaben wurden im Schliff ihfolge des hohen Al-Gehaltes unter der Oberfläche nicht tief liegende Schlackeneinschlüsse festgestellt. Offensichtlich war auch die Oberflächengüte problematisch.A process of this kind can essentially be found in the article "Broadband from Continuous Cast Slabs" in Berg- und Hüttenmännische monthly books 1962, p. 134 ff, esp. P. 142, can be found. There is, inter alia. about metallurgical Investigations and rolling results in the continuous casting of various steel grades are reported. First became a Si-Al killed mild steel with an Al addition in the ladle of 0.5 kg / t and one Si addition of 2.5 kg / t cast. After the ones there According to information, the slab surface showed no cracks; there were no internal faults; the surface was very good, so that it did not need to be cleaned when rolling out onto heavy plate. As a second quality Si-Al killed steel was cast with an Al addition of 1.4 kg / t and an Si addition of 1.0 kg / t. The standard analysis was: max. 0.06% C, max. 0.1% Si, 0.25 to 0.40 or 0.25 to 0.45% Mn. With a middle one Mn content of 0.30 to 0.35 should not be the S content be above 0.020%. According to the information provided there, the result of the high Al content below the Slag inclusions not deep in the surface were found. The surface quality was also evident problematic.

Als dritte Qualität diente ein Feinkornbaustahl mit einem C-Gehalt von 0,16 bis 0,21% und mit einem metallischen Al-Gehalt über 0,02%.A fine-grain structural steel with a C content of 0.16 to 0.21% and a metallic one served as the third quality Al content over 0.02%.

Nach den dortigen Angaben war bei stranggegossenem Halbzeug aus niedrig gekohltem Si-Al-beruhigtem Stahl ein niedriger Si-Gehalt offensichtlich nur bei hohen Al-Zusätzen zu erreichen. Bei einer Verringerung der Al-Zugabe ohne gleichzeitige Erhöhung des Si-Zusatzes bestand die Gefahr einer unzureichenden Desoxidation, verbunden mit einer zu starken Porenbildung in der randnahen Zone des Halbzeugs, die wiederum die Weiterverarbeitung zu Blechen beeinträchtigt.According to the information provided there, continuously cast semi-finished products were made of low-carbon Si-Al-killed Steel can obviously only achieve a low Si content with high Al additions. With a decrease the addition of Al without a simultaneous increase in the addition of Si, there was a risk of insufficient deoxidation, associated with excessive pore formation in the zone near the edge of the semi-finished product, which in turn causes the Further processing to sheet metal impaired.

ίο Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einem Verfahren der angegebenen Art weiterhin mit einem geringen Si-Zusatz zu arbeiten, jedoch die Nachteile der hohen Al-Zugabe, wie Schlackeneinschlüsse in der randnahen Zone des Halbzeugs und Verschmutzung der Oberfläche mit einem zäh haftenden Schaum, zu verringern und trotzdem einen Anstieg der Porosität in der randnahen Zone zu vermeiden.
Ausgehend von einem Verfahren der angegebenen Art ist die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des Desoxidationsmittels Mangan in die Gießpfanne erfolgt und daß das Aluminium in einer Menge von 0,227 bis 0,681 kg/t zugefügt wird, so daß die Stahlschmelze mit einem max.On this basis, the object of the present invention is to continue to work with a low Si addition in a method of the specified type, but the disadvantages of the high Al addition, such as slag inclusions in the near-edge zone of the semi-finished product and contamination of the surface with a tough foam, while still avoiding an increase in porosity in the zone near the edge.
Based on a method of the type specified, the inventive solution to this problem is characterized in that the addition of the deoxidizer manganese takes place in the ladle and that the aluminum is added in an amount of 0.227 to 0.681 kg / t, so that the steel melt with a max .

Aluminiumgehalt von 0,015% eingefüllt wird.Aluminum content of 0.015% is filled.

Überraschenderweise ließ sich auch bei dem geringen Al-Zusatz von nur 0,227 bis 0,681 kg/t eine Porosität in der rändnahen Zone des Halbzeugs vermeiden. Es wird vermutet, daß die zusätzliche Zugabe von Mangan in die Gießpfanne auf bislang nicht völlig geklärte, synergistische Weise die Desoxidation einer Stahlschmelze der bestimmten Zusammensetzung verstärkt, so daß man mit geringen Al-Zugaben auskommen kann. Anhand von Reihenversuchen konnte gesichert werden, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stranggegossenes Halbzeug erhalten wird, in dessen randnaher Zone die Wahrscheinlichkeit einer Porenbildung signifikant herabgesetzt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Verfahrensbeispiels näher erläutert.Surprisingly, even with the low Al addition of only 0.227 to 0.681 kg / t, it was possible to avoid porosity in the zone of the semi-finished product near the edge. It is assumed that the additional addition of manganese to the ladle, in a synergistic manner that has not yet been fully clarified, increases the deoxidation of a steel melt of the particular composition, so that small additions of Al can be managed. On the basis of series tests it could be ensured that continuously cast semifinished product is obtained according to the method according to the invention, in the zone near the edge of which the probability of pore formation is significantly reduced.
The invention is explained in more detail below using an example of the method.

Kohlenstoffgehalte von mindestens 0,03% sind erwünscht, weil die Sauerstoff menge im Stahl, der weniger als 0,03% Kohlenstoff enthält, häufig so groß ist, daß sie eine schädliche Gasentwicklung in der Stranggießkokille verursacht sowie die Oxidation des Stahls und der desoxidierenden Elemente, wodurch übermäßige Mengen an nichtmetallischen Einschlüssen gebildet werden. Kohlenstoffgehalte im Bereich von 0,03%—0,06% sind auch deshalb vorteilhaft, weil damitCarbon contents of at least 0.03% are desirable because the amount of oxygen in steel containing less than 0.03% carbon is often so great that it causes harmful gas development in the continuous casting mold as well as oxidation of the steel and the deoxidizing elements, thereby forming excessive amounts of non-metallic inclusions will. Carbon contents in the range of 0.03% -0.06% are also advantageous because they do so

so beim Glühen flachgewalzter Produkte, beispielsweise des nach dem Walzen der Brammen vorhandenen Bandmaterials, sehr gute Ergebnisse erzielbar sind. so when annealing flat-rolled products, for example the strip material present after the slab is rolled, very good results can be achieved.

Der geschmolzene Stahl für das vorliegende Verfahren kann von irgendeinem stahlerzeugenden Ofen er-The molten steel for the present process can be obtained from any steel-making furnace.

55." halten werden.55. "will hold.

Es ist unmöglich, eine Ofenschmelze mit der gewünschten Zusammensetzung zu erzeugen, die sich zum Vergießen in eine Stranggießkokille gemäß dem hier beschriebenen Verfahren eignet. Die zwischen dem Kohlenstoff und dem Silizium bei den gewöhnlichenIt is impossible to produce a furnace melt with the desired composition that results in the Casting in a continuous casting mold according to the method described here is suitable. The one between the Carbon and silicon in the ordinary

. Ofentemperaturen vorhandenen Gleichgewichtsbedingungen erfordern, daß entweder der Kohlenstoffgehalt über dem zulässigen Maximum von 0,08% oder der Siliziumgehalt pnter dem Minimum von 0,03% liegt. Es ist erforderlich, eine Ofenschmelze herzustellen, die den gewünschten Kohlenstoffgehalt besitzt — der sich allerdings nicht in befriedigender Weise in der Stahlschmelze vermindern läßt, nachdem diese vom Ofen abgesto-. Existing equilibrium conditions of furnace temperatures require that either the carbon content above the permissible maximum of 0.08% or the silicon content is below the minimum of 0.03%. It is necessary to produce a furnace melt that has the desired carbon content - which, however, is can not be reduced in a satisfactory manner in the steel melt after this has been repelled by the furnace

chen worden ist — und die erforderliche Siliziummenge hinzuzufügen, um den Siliziumgehalt auf die gewünschte Höhe zu bringen. Auch muß Mangan zugesetzt werden, um den Mangangehalt für das hier beschriebene Verfahren zu steigern. Ein großer Teil des Mangangehalts der in die Stranggießkokille eingefüllten Stahlschmelze wird nach dem Abstich des Schmelzofens zugesetzt, weil es im Hinblick auf die übermäßigen Manganverluste durch Abgabe an die Ofenschlacke unvorteilhaft wäre, die ganze Manganmenge, die zur Herstellung des gewünschten Mangangehaltes erforderlich ist, in den basischen Sauerstoffprozeßofen einzugeben.- and add the required amount of silicon to bring the silicon content to the desired level To bring altitude. Manganese must also be added to make up the manganese content for the one described here Increase procedure. A large part of the manganese content of the steel melt poured into the continuous casting mold is added after tapping the furnace because it is in view of the excessive manganese losses the entire amount of manganese required for production would be disadvantageous by releasing it to the furnace slag the desired manganese content is required to enter into the basic oxygen process furnace.

Es ist festzustellen, daß der Siliziumgehalt der hier verwendeten Stähle erheblich über dem Siliziumgehalt der Stähle liegt, die für die Herstellung von unberuhigtem Ziehstahl benutzt werden. Der hier in Frage kommende Siliziumgehalt liegt im Bereich von 0,03 — 0,08%, während der Siliziumgehalt der unberuhigten Ziehstähle, aus denen flachgewalzte Produkte hergestellt werden sollen, gewöhnlich nicht über 0,02% liegen darf.It should be noted that the silicon content of the steels used here is considerably higher than the silicon content of the steels that are used for the production of unkilled drawing steel. The one in question here Silicon content is in the range of 0.03 - 0.08%, while the silicon content of non-killed drawing steels, from which flat-rolled products are to be made, usually must not exceed 0.02%.

Das Mangan wird in die Gießpfanne in Form von Mangansilizium, höherem oder mittlerem Kohlenstoffmanganeisen oder elektrolytischem Mangan eingesetzt. Durch die Zugabe des Mangansiliziums wird auch die ganze Siliziummenge eingespeist, die zugesetzt werden muß, um den Siliziumgehalt der Stahlschmelze auf die gewünschte Höhe von 0,03—0,08% zu bringen. Gewöhnlich sind etwa 2,72—4,54 kg pro Tonne Mangansilizium und etwa 0,907—1,81 kg Pro Tonne mittleres Kohlenstofferromangan zuzusetzen, um der Stahlschmelze das erforderliche Mangan und Silizium zuzuführen. An Stelle der Zusetzung von Mangan mit mittlerem Kohlenstoffgehalt können auch Mangan mit hohem Kohlenstoffgehalt oder elektrolytisches Mangan zugesetzt werden. Häufig sind die erforderlichen Mengen an Mangan mit hohem Kohlenstoffgehalt etwas geringer als die normalerweise verlangten Ferromanganmengen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und betragen in den meisten Fällen nur 0,454—0,907 kg pro Tonne.The manganese gets into the ladle in the form of manganese silicon, higher or medium carbon manganese iron or electrolytic manganese. By adding the manganese silicon, the whole amount of silicon fed in, which must be added to the silicon content of the steel melt on the to bring the desired level of 0.03-0.08%. Usually about 2.72-4.54 kg per tonne of manganese silicon and add about 0.907-1.81 kg per tonne of medium carbon romanganese to the steel melt to supply the required manganese and silicon. Instead of adding manganese with medium Carbon content can also include high carbon manganese or electrolytic manganese will. Often times, the required amounts of high carbon manganese are somewhat lower than the normally required quantities of ferromanganese with a medium carbon content and are in the in most cases only 0.454-0.907 kg per ton.

Das Siliziummangan und das Ferromangan werden während der Füllung der Gießpfanne mit der Ofenschmelze, die in dem Stahlerzeugungsofen hergestellt - wird, zugesetzt. Die besten Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Siliziummangan und das Ferromangan während der Füllung des mittleren Drittels der Gießpfanne zugegeben werden. Zusätzlich zu dem Mangan und dem Silizium werden kleinere Mengen an Aluminium in die Abstichpfanne eingeführt, um die Eigenschaften der nichtmetallischen Einschlüsse zu verbessern und damit die Konditionierung der in dem vorliegenden Verfahren erzeugten Stranggußbrammen auf ein Mindestmaß zu beschränken. In dieser Hinsicht wurde gefunden, daß die Zuführung von 0,227 bis etwa 0,681 kg Aluminium pro Tonne heißen Metalls in der Gießpfanne zu einer wesentlichen Qualitätsverbesse- 55-rung der erzeugten Brammen führt. Nachdem die Zusammensetzung des Stahls so eingestellt worden ist, daß sie in dem oben beschriebenen Bereich liegt, wird der Stahl dann in die wassergekühlte Stranggießkokille eingefüllt. - The silicon manganese and the ferromanganese are produced during the filling of the ladle with the furnace melt, which is made in the steelmaking furnace - is added. The best results can be achieved when the silicon manganese and the ferromanganese during the filling of the middle third of the Pouring ladle are added. In addition to the manganese and the silicon, there are smaller amounts of it Aluminum introduced into the ladle to improve the properties of the non-metallic inclusions and thus the conditioning of the continuously cast slabs produced in the present process to restrict a minimum. In this regard, the feed was found to range from 0.227 to about 0.681 kg of aluminum per ton of hot metal in the ladle leads to a significant improvement in quality of the slabs produced. After the composition of the steel has been adjusted so that it is in the range described above, the steel is then poured into the water-cooled continuous casting mold. -

Die verfestigte Bramme kann weiterbehandelt werden, beispielsweise durch Warmwalzen, um flachgewalzte Produkte wie Bandstahl zu erhalten. Diese flachgewalzten Produkte können geglüht und aufgespult und gemäß den gewöhnlichen Metallbearbeitungstechniken einer Endbearbeitung unterzogen werden.The solidified slab can be further treated, for example by hot rolling, to become flat-rolled Obtain products such as strip steel. These flat-rolled products can be annealed and coiled and finishing according to ordinary metalworking techniques.

Claims (1)

IbIb 4/04/0 Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Verringerung der Verunreinigung von stranggegossenem Halbzeug aus niedrig gekohltem Stahl, wobei der in der Gießpfanne befindlichen Stahlschmelze Aluminium und Silizium zugesetzt werden, und die Stahlschmelze mit der Zusammensetzung. Process for reducing the contamination of continuously cast semi-finished products from low carbon Steel, with aluminum and silicon added to the molten steel in the ladle be, and the molten steel with the composition. 0,01 bis0,08% Kohlenstoff/. "0.01-0.08% carbon /. " 0,20 bis 0,60% Mangan,0.20 to 0.60% manganese, 0,03 bis 0,08% Silizium,0.03 to 0.08% silicon, weniger als 0,02 Schwefel,less than 0.02 sulfur, Rest Eisen, sowie übliche VerunreinigungenRemainder iron, as well as usual impurities