RU2265064C2 - Способ производства стали для металлокорда - Google Patents
Способ производства стали для металлокорда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265064C2 RU2265064C2 RU2003137658/02A RU2003137658A RU2265064C2 RU 2265064 C2 RU2265064 C2 RU 2265064C2 RU 2003137658/02 A RU2003137658/02 A RU 2003137658/02A RU 2003137658 A RU2003137658 A RU 2003137658A RU 2265064 C2 RU2265064 C2 RU 2265064C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- steel
- ladle
- deoxidation
- melt
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности для производства стали для металлокорда. Способ включает выплавку в сталеплавильном агрегате железоуглеродистого расплава с содержанием углерода не более 0,20 (мас.%), выпуск нераскисленного металла в сталеразливочный ковш с основной футеровкой и пористой пробкой для продувки аргоном, предварительное раскисление расплава при выпуске в ковш углеродсодержащими материалами и ферросплавами, присадку в ковш шлакообразующей смеси, вакуумуглеродное раскисление в ковше металла до содержания углерода в пределах марочного состава стали, окончательную корректировку стали по химическому составу и температуре на установке «печь-ковш» и непрерывную разливку. При этом предварительное раскисление расплава осуществляют углеродсодержащим материалом с содержанием углерода не менее 99% и ферромарганцем с содержанием марганца более 70% и кремния менее 6%, а после вакуумуглеродного раскисления металла присаживают кремнийсодержащие ферросплавы. Изобретение позволяет повысить чистоту стали по неметаллическим включениям, в том числе по наиболее вредным алюмосиликатам и алюмосиликатам кальция с содержанием оксида алюминия более 50%. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве стали для металлокорда.
Сталь, как исходный материал для изготовления металлокорда, подвергают холодному микроволочению на проволоку диаметром 0,10-0,35 мм. Сталь этого назначения должна обладать высокой прочностью и в то же время хорошей пластичностью, позволяющей производить безобрывное скручивание при производстве шинного корда. Изготавливают металлокорд, как правило, из высокоуглеродистой стали с очень узкими пределами колебаний по химическому составу (C, Si, Mn), ультранизким содержанием примесных элементов (P, S, Cr, Ni, Cu, Al, Ti, As, Mo) и газов (N, О, Н). Типичный химический состав стали для металлокорда обычной прочности, мас.%: 0,70-0,75 углерода, 0,15-0,25 кремния, 0,45-0,55 марганца, не более 0,015 фосфора, серы (каждого), 0,004 алюминия, титана (каждого), не более 0,005 кислорода, азота (каждого), не более 2 (см3/100 г) водорода. Для высокопрочного и ультравысокопрочного металлокорда содержание углерода в стали увеличивают до 0,80-0,85% и 0,85-0,90% соответственно.
При выплавке и разливке стали для металлокорда принимают особые меры по снижению числа недеформируемых неметаллических включений и центральной (осевой) ликвации, существенно повышающих обрывность при волочении и свивке. К высокоуглеродистой стали для шинного корда предъявляют особо жесткие требования по наличию в ней включений корунда (глинозема), которые абсолютно не деформируются даже при горячей прокатке и вызывают многочисленные обрывы при холодном волочении и свивке. Поэтому при выплавке стали для металлокорда важно максимально снизить количество высокоглиноземистых включений и контролировать размеры, химический состав и морфологию неизбежно остающихся в металле неметаллических включений.
Известен способ получения стали для металлокорда, включающий выплавку металла, выпуск его в ковш, разливку в изложницы, легирование металла ферросплавами в ковше, раскисление в ковше и изложнице, причем перед легированием металла ферросплавами в ковш вводят силикокальций с расходом 1,8-3,5 кг/т, после ввода ферросплавов присаживают алюминий в количестве 0,02-0,15 кг/т и в изложницу, дополнительно - силикокальций в количестве до 10,5 кг/т (а.с. СССР №1285014, С 21 С 7/00).
Недостатками известного способа является высокая загрязненность стали неметаллическими включениями (высокоглиноземистыми алюмосиликатами кальция и алюмосиликатами) и центральная (осевая) ликвация слитка. Предварительное раскисление углеродистого расплава силикокальцием, легирование кремнием и марганцем с последующей модификацией включений алюминием и силикокальцием приводит к большой плотности неметаллических включений в металле. Разливка в слитки характеризуется существенным развитием сегрегационных процессов при кристаллизации и, кроме того, к значительному развитию вторичного окисления металла и соответственно увеличению размеров неметаллических включений.
Известен способ производства стали для металлокорда, включающий выплавку металла с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, раскисление, внепечную обработку на установке "печь-ковш" и непрерывную разливку, при этом до начала раскисления расплава ферросилицием при выпуске стали из печи в сталеразливочный ковш присаживают твердую шлакообразующую смесь из кварцевого песка и извести, а затем науглероживатель из расчета получения в металле более 0,55% углерода (патент Республики Беларусь №2652, С 21 С 7/00, С 22 С 33/00).
Недостатком известного способа является высокая загрязненность стали неметаллическими включениями (алюмосиликатами и кремнеземом). Раскисление высокоокисленного расплава наиболее предпочтительным из раскислителей (углеродом) без вакуумной обработки не позволяет снизить содержание кислорода до концентраций, предотвращающих образование при раскислении металла кремнием или кремнием с марганцем силикатов марганца, обогащенных кремнеземом, и чистого кремнезема. Указанные продукты раскисления, даже при относительно крупных размерах, очень медленно удаляются из расплава и при неизбежном повышении раскислительной способности кремния с понижением температуры металла в процессе разливки и кристаллизации могут только расти (облегченное для роста включений гетерогенное зарождение).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства стали для металлокорда, включающий выплавку в дуговой сталеплавильной печи железоуглеродистого расплава с содержанием углерода не более 0,20 мас.%, выпуск нераскисленного металла в ковш с основной футеровкой и оснащенного пористой пробкой для продувки аргоном, обработку расплава при выпуске из печи в ковш углеродсодержащими материалами и ферросплавами (кремния и марганца) без использования алюминия до полуспокойного состояния, присадку в ковш шлакообразующей смеси, вакуумирование расплава в ковше, обработку на установке «печь-ковш» с тонким регулированием химсостава и непрерывную разливку стали (ТИ 840-С-07-2000).
Способ позволяет повысить чистоту металла за счет развития наиболее эффективного раскисления полуспокойного расплава углеродом в вакууме, учитывая, что продукт раскисления газообразный - оксид углерода, не загрязняет металл. Однако предварительное раскисление даже переокисленного расплава на выпуске из печи в ковш ферросплавами кремния (ферросилиция) приводит к образованию обогащенных кремнеземом силикатов марганца и даже чистого кремнезема, которые очень медленно удаляются из расплава и не восстанавливаются в вакууме углеродом при последующей обработке на вакууматоре.
Недостатком известного способа является относительно высокая загрязненность стали неметаллическими включениями (алюмосиликатами с содержанием оксида алюминия более 50%).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чистоты стали по неметаллическим включениям.
Предлагаемый способ производства стали для металлокорда включает выплавку в сталеплавильном агрегате железоуглеродистого расплава с содержанием углерода не более 0,20 мас.%, выпуск нераскисленного металла в сталеразливочный ковш с основной футеровкой и оснащенный пористой пробкой для продувки аргоном, обработку расплава при выпуске в ковш углеродсодержащими материалами и ферросплавами, присадку в ковш твердой шлакообразующей смеси, вакуумирование в ковше, обработку на установке «печь-ковш» и непрерывную разливку. Поставленная задача решается тем, что обработку расплава при выпуске в ковш осуществляют углеродсодержащими материалами и ферромарганцем, а присадку кремнийсодержащих ферросплавов производят после вакуумуглеродного раскисления металла с содержанием углерода в пределах марочного состава стали.
Предварительное раскисление низкоуглеродистого расплава углеродом и ферромарганцем, содержащим более 70% марганца и менее 6% кремния, позволяет избежать образования таких продуктов раскисления как чистый кремнезем и силикатов марганца, обогащенных кремнеземом. В этом случае образуются жидкие силикаты марганца с низким содержанием кремнезема, которые быстро укрупняются и удаляются из металла в шлак, особенно при донной продувке расплава аргоном. При последующей обработке на вакууматоре неизбежно оставшиеся мелкие неметаллические включения силикатов марганца с низким содержанием кремнезема легко восстанавливаются в вакууме углеродом. Вакуумуглеродное раскисление позволяет наиболее полно удалить кислород из стали, не загрязняя ее продуктами раскисления. При прочих равных условиях (тип вакууматора, глубина разрежения в вакуумной камере, температура расплава) концентрация остаточного кислорода в металле обратно пропорциональна содержанию углерода, т.е. минимальное содержание кислорода достигается при максимальном содержании углерода, что соответствует концентрации углерода в пределах марочного состава стали. Как показывает практика, вакуумуглеродное раскисление стали при содержании углерода не менее 0,70 мас.% и остаточном давлении в вакуум-камере менее 1 Мбар позволяет снизить концентрацию кислорода в готовом металле до 0,0010 -0,0015%. Легирование кремнием до 0,25 мас.%, при данном уровне окисленности расплава, позволяет практически избежать образования кремнезема и алюмосиликатов, особенно при использовании «чистых» по алюминию кремнийсодержащих ферросплавов.
Достаточно «чистый» от неметаллических включений и однородный расплав стали марочного состава при неизбежном повышении раскислительной способности кремния, алюминия, в отличие от углерода, при понижении температуры металла в процессе разливки и кристаллизации стали существенно затрудняет зарождение и рост неметаллических включений, т.е. на заключительной стадии технологии реализуется практически гомогенный режим зарождения включений.
Таким образом, предложенный способ позволяет существенно повысить чистоту стали по неметаллическим включениям, в том числе по наиболее вредным алюмосиликатам и алюмосиликатам кальция с содержанием оксида алюминия более 50%.
Пример реализации способа.
150-тонной дуговой электропечью ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» выплавляли сталь для металлокорда марки 70К. После присадки металлизованных окатышей в печь, нагрева металла до заданной температуры при содержании углерода в металле не более 0,20 мас.% осуществляли выпуск плавки в сталеразливочный ковш с основной (периклазоуглеродистой) футеровкой.
Во время выпуска стали в ковш присадили углеродсодержащий материал (науглероживатель с содержанием углерода не менее 99%) и ферромарганец (ФМн78) из расчета на нижние марочные пределы по содержанию углерода и марганца, а также шлакообразующую смесь из извести и плавикового шпата в количестве 600 кг и 120 кг соответственно. После слива в течение 5-10 мин расплав перемешивали аргоном через пористую пробку в днище ковша.
Затем металл подвергали обработке на установке порционного вакуумирования (75 циклов), где, начиная с 5 цикла, производили присадку науглероживателя на среднемарочное содержание углерода, а с 55 цикла - кремнийсодержащего ферросплава (ферросилиция марки ФС75э) на рекомендованное содержание кремния в стали.
Окончательная корректировка стали по химическому составу и температуре производилась на установке «печь-ковш». При достижении требуемой температуры ковш с металлом поступал на УНРС, где сталь разливали в заготовки сечением 300х360 мм с рабочей скоростью 0,5 м/мин.
Сравнительные данные по стали, выплавленной с использованием предлагаемого способа, и стали, выплавленной по способу, описанному в прототипе, приведены в таблицах 1 и 2. Данные по стали, произведенной с использованием предлагаемого способа (таблица 1, примеры 1-5; таблица 2, примеры 6-7) показывают, что выплавленный металл в ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» по предложенному способу значительно чище по неметаллическим включениям.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение чистоты стали по неметаллическим включениям и соответственно улучшение технологичности переработки металла при волочении и свивке в металлокорд.
Источники информации
1. А.с. СССР №1285014, С 21 С 7/00.
2. Патент Республики Беларусь №2652, С 21 С 7/00, С 22 С 33/00.
3. ТИ 840-С-07-2000.
Таблица 1 | |||||||||||
№№ п/п | № плавки | Марка стали | Содержание углерода в металле перед выпуском из печи,% (мас.) | Технологические присадки материалов в ковш при выпуске из печи, кг | Технологические присадки материалов в ковш при вакуумировании, кг | ||||||
Науглероживатель | Ферромарганец | Ферросилиций | Известь | Плавиковый шпат | Науглероживатель | Ферросилиций | Ферромарганец | ||||
1 | 11089 | 70К | 0,06 | 980 | 830 | - | 600 | 120 | 40 | 410 | 100 |
2 | 21370 | 70К | 0,10 | 1010 | 840 | - | 600 | 120 | 40 | 420 | 100 |
3 | 39074 | 70К | 0,15 | 860 | 825 | - | 600 | 120 | 40 | 410 | 100 |
4 | 48501 | 70К | 0,20 | 780 | 820 | - | 600 | 120 | 40 | 410 | 100 |
5 | 11092 | 70К | 0,22 | 760 | 830 | - | 600 | 120 | 40 | 420 | 100 |
6 | 48514 | 70К | 0,10 | 810 | 850 | 330 | 600 | 120 | 200 | 110 | 100 |
7 | 11095 | 70К | 0,15 | 710 | 830 | 450 | 600 | 120 | 200 | - | 100 |
Таблица 2 | |||||
№№ п/п | № плавки | Плотность неметаллических включений в катанке ⌀ в 6,5 мм, вкл./см2, общая/включений с содержанием Al2O3>50% | Размер неметаллических включений в катанке ⌀ 6,5 мм,% | ||
1-2 мкм | 3-4 мкм | 5-6 мкм | |||
1 | 11089 | 62/0 | 98,3 | 1,7 | - |
2 | 21370 | 73/0 | 95,9 | 4,1 | - |
3 | 39074 | 84/0 | 94,0 | 6,0 | - |
4 | 48501 | 97/0 | 90,7 | 9,3 | - |
5 | 11092 | 185/15 | 80,0 | 15,1 | 4,9 |
6 | 48514 | 397/82 | 78,1 | 15,1 | 6,8 |
7 | 11095 | 486/98 | 70,2 | 20,0 | 9,8 |
Claims (1)
- Способ производства стали для металлокорда, включающий выплавку в сталеплавильном агрегате железоуглеродистого расплава с содержанием углерода не более 0,20 мас.%, выпуск нераскисленного металла в сталеразливочный ковш с основной футеровкой и пористой пробкой для продувки аргоном, предварительное раскисление расплава при выпуске в ковш углеродсодержащими материалами и ферросплавами, присадку в ковш шлакообразующей смеси, вакуумуглеродное раскисление в ковше металла до содержания углерода в пределах марочного состава стали, окончательную корректировку стали по химическому составу и температуре на установке «печь-ковш» и непрерывную разливку, отличающийся тем, что предварительное раскисление расплава осуществляют углеродсодержащим материалом с содержанием углерода не менее 99% и ферромарганцем с содержанием марганца более 70% и кремния менее 6%, а после вакуумуглеродного раскисления металла присаживают кремнийсодержащие ферросплавы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137658/02A RU2265064C2 (ru) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Способ производства стали для металлокорда |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137658/02A RU2265064C2 (ru) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Способ производства стали для металлокорда |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003137658A RU2003137658A (ru) | 2005-06-10 |
RU2265064C2 true RU2265064C2 (ru) | 2005-11-27 |
Family
ID=35833907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003137658/02A RU2265064C2 (ru) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Способ производства стали для металлокорда |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2265064C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460807C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения |
-
2003
- 2003-12-25 RU RU2003137658/02A patent/RU2265064C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Выплавка, внепечная обработка и разливка кордовых марок стали. Технологическая карта, №5. ТК 840-С-05-99. Жлобин, 1999. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460807C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003137658A (ru) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102071287B (zh) | 耐高温高压合金钢的冶炼方法 | |
CN106148844B (zh) | 一种含硫超低钛高标轴承钢的制备方法 | |
KR101074895B1 (ko) | 용강의 탈질방법 | |
CN108330245B (zh) | 一种不锈钢的高纯净冶炼方法 | |
CN111254254A (zh) | 一种含硫工程机械用钢的制备方法 | |
CN114657313A (zh) | 一种高铬高强度矿用钢绞线盘条的生产方法 | |
JP3994456B2 (ja) | 伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法 | |
RU2265064C2 (ru) | Способ производства стали для металлокорда | |
RU2353667C1 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
RU2394918C2 (ru) | Способ выплавки и вакуумирования рельсовой стали | |
RU2365630C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше (варианты) | |
RU2460807C1 (ru) | Способ производства высокоуглеродистой стали с последующей непрерывной разливкой в заготовку малого сечения | |
RU2461635C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали кальцием | |
KR101277611B1 (ko) | 극저탄소강 제조를 위한 진공 순환탈가스 정련방법 | |
RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2425154C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в печь-ковше | |
RU2398890C1 (ru) | Способ рафинирования рельсовой стали в ковше | |
RU2366724C1 (ru) | Способ производства электротехнической стали | |
RU2754337C1 (ru) | Способ производства стали, легированной азотом в ковше | |
RU2212451C1 (ru) | Способ получения стали для металлокорда | |
RU2205880C1 (ru) | Способ производства стали | |
CN108330247A (zh) | 防止铝镇静钢侵入式水口堵塞的方法 | |
JPH07103416B2 (ja) | 高炭素鋼線材の製造方法 | |
EP3941657B1 (en) | A method for manufacturing a steel ingot | |
RU2269579C1 (ru) | Способ получения высокоуглеродистой стали кордового качества |