SU1089149A1 - Способ выплавки рельсовой стали - Google Patents

Способ выплавки рельсовой стали Download PDF

Info

Publication number
SU1089149A1
SU1089149A1 SU833589536A SU3589536A SU1089149A1 SU 1089149 A1 SU1089149 A1 SU 1089149A1 SU 833589536 A SU833589536 A SU 833589536A SU 3589536 A SU3589536 A SU 3589536A SU 1089149 A1 SU1089149 A1 SU 1089149A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal
manganese
iron
converter
ladle
Prior art date
Application number
SU833589536A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Стефанович Тришевский
Александр Гаврилович Рабинович
Михаил Силович Гордиенко
Владимир Александрович Паляничка
Серафим Захарович Афонин
Владимир Андреевич Степанов
Евгений Иванович Арзамасцев
Израиль Яковлевич Винокуров
Сергей Петрович Киселев
Николай Иванович Исаев
Original Assignee
Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
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 Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов filed Critical Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority to SU833589536A priority Critical patent/SU1089149A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1089149A1 publication Critical patent/SU1089149A1/ru

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

СПОСОБ ВЬШЛАВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий продувку металла в конвертере до содержани  углерода ниже марочного, науглероживание и модифицирование металла природнолегированг: .ным, содержащим ванадий и титан чугуном в количестве 5-15% от веса металла, раскисление металла в ковше ферромарганцем, силикомарганцем и силикокальцием и продувку инертным газом, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  угара раскислителей , предотвращени  выбррсов и резкого охлаждени  металла, после выпуска металла и шлака природнолегированный чугун заливают в конвертер, где осуществл ют его выдержку в течение 2-5 мин, а затем сливают в « ковш с металлом, при этом 20-40% общего количества силикокальци  ввод т под струю чугуна.

Description

11 Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано в стал плавильных цехах. Известен способ выплавки углеродистой стали, включающий раскисление металла ферромарганцем, силикокальци ем, ванадием и титаном: в ковш перед выпуском стали заливаетс  10-20% от веса плавки природнолегированного ванадием и титаном чугуна, в чугун дают 20-60% силикокальци  и 10-90% ферромарганца от необходимого расхо .да их на плавку, а остальное количес во ввод т в ковш под струю металлаD Недостатком данного способа  вл етс  крайне неблагопри тные температурные услови  процесса. Жидкий чугу температура которого не превышает ISOOc, заливают в холодный ковш (температура поверхности футеровки обычно не превьш1ает ) и подвер гают здесь резкому охлаждению, так как чугун занимает всего от 1/5 до 1/10 объема ковша. В этих уело- ВИЯХ присадка значительного количест ва раскислителей может привести не только к закозлению раскислителей в ковше, но и самого чугуна. По организационным причинам трудно точно совместить заливку чугуна в ковш и выпуск плавки. При выдержке в ковше малого объема чугуна его темпера тура быстро снижаетс . Велико также охлаждающее вли ние чугуна: при его температуре 1300 С, минимально пред 10% и температумотренном расходе ре жидкой стали 1600 С снижение тем пературы стали только под вли нием этого фактора составит , в случае температуры чугуна 1150состави 4,5°С. Присадку раскислителей в ковш начинают с 1/3 - 1/2 высоты ковша, в этот момент температура расплава будет еще ниже. Если учесть, что при выплавке стали в конвертерах все количество раскислителей присаживают в ковш и вьшуск плавки занимает несколько минут, то закозление раскислителей при значительной, присадке их (например присадка силикомарганца при выплавке рельсовой стали составл ет 1,3% от веса плавок) будет неизбежной. Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому  вл етс  с
соб выплавки рельсовой стали, включающий продувку металла в конпертере до содержани  углерода ниже марочно
тера. Нагрев чугуна осуществл етс  интенсивно за счет теплоизлучени  в замкнутом пространстве конвертера и 9 го, науглероживание и модифицирование металла природнолегированным; содержащим ванадий и титан чугуном, в количестве 5-15% от веса металла, раскисление металла в ковше ферро-марганцем , силикомарганцем и силикокальцием и продувку инертным газом С2 Недостатком известного способа  вл етс  необходимость перегрева металла примерно на 30°С, что экономически невыгодно и приводит к ухудшению качества металла, усугубл ет опасность выбросов металла при кон-такте чугуна с окисленными металлом и шлаком. При контакте чугуна с окисленными шлаком и металлом тер етс  также около 10% ванади . Цель изобретени  - уменьшение угара раскислителей, предотвращение выброса металла из конвертера и резкого охлаждени  металла. Поставленна  цель достигаетс  Тем, что в способе вьтлавки рельсовой стали , включающем продувку металла в конвертере до содержани  углерода ниже марочного, науглероживание и модифицирование металла природнолегированным , содержапщм ванадий и титан /чугуном в количестве 5-15% от массы металла, раскисление металла в ковше ферромарганцем, силикомарганцем и силикокальцием и продувку металла в ковше инертным газом, согласно изобретению , после выпуска металла и шлака природнолегированный чугун заливают в конвертер, где осуществл ют его выдержку , в течение 2-5 мин, а затем сливают в ковш с металлом, при этом 20-40% общего количества силикокальци  ввод т под струю чугуна. Основным преимуществом предлагаемого способа  вл етс  полное исключение контакта жидкого чугуна с окисленньми шлаком и металлом в конвертере, так как чугун заливаетс  в конвертер после полного удалени  металла и шлака . Это целиком исключает возможность выбросов металла из конвертера, а также окисление ванади  чугуна. Чугун с температурой сливаетс  в конвертер сразу после выпуска металла и шлака, когда температура футеровки составл ет 1580-1590 с. Конвертер на клон ют и покачивают, чугун тонким слоем разливаетс  по стенке конверконвективного нагрева при контакте чугуна с футеровкой. Расчет показывает , что скорость нагрева чугуна в пер вую минуту составл ет при расот веса металла, ходе его при расходе 10% и при расходе 15%, во вторую минуту скорость нагрева уменьшаетс  до 40-70с в минуту. Таким образом, нагрев 5%-ного чугуна до осуществл етс  за 2 мин а 15%-ного - за 5 мин. При нагреве металла в конвертере до 1590 С, как показали замеры, в процессе выпуска и раскислени  металла в ковше температура его снижаетс  до 1525-1535 С. В этих услови х поступление в ковш в среднем 10%-ного чугуна с температурой около 1450 С приведет к незначи тельному снижению температуры стали (на 8О. Дл  рельсовой стали важно правильно подобрать режим раскислени , так как кальций, вход щий в состав силикокальци   вл етс  одним из основных модификаторов (как и ванадий). С учатом этого был исследован способ ввода силикокальци  двум  порци ми: первую большую, вводили в ковш при выпуске плавки вковш, вторую, меньшую, при сливе чугуна в ковш под струю. При этом силикокальций со струей чугуна вводили в металл, учитыва  его повышенную растворимость в чугуне, и наличие всего объема металла в ковше (а не 10% его как в аналоге). Дл  установлени  доли силикокальци , вводимого в ковш во врем  выпус ка стали и чугуна, провели следующий эксперимент. В дуговой индукционной печи УкрНИИМЕТа выплавл ют 1000 кг рельсовой стали, содержащей, %: С 0,33, МП 0,85, Si 0,35, Р 0,025, S 0,022 в индукционной печи выплавл ют 100к синтетического чугуна,содержаш,его,%: С 4,3,,У 0,42, Si 0,20, Мп 0,25, Ti 0,15. В 200-кг ковше по футеровке дел ют отметку на 180 кг металла (расчет по объему). Из дуговой печи 180 кг металла сливают в ковш, под струю дают часть силикокальци , затем ковш с металлом подают под индукционную печь, из нее сливают 20 к , чугуна (до верха ковша), присажива , оставшеес  количество силикокальци  под струю чугуна. Готовый металл содержит , %: С 0,72-0,75, Мп 0,81-0,84 Si 0,30-0,34, V 0,035-0,045, 10 94 Ti 0,006-0,008, Р 0,022-0,027, S 0,021-0,025. Всего налито п ть ковшей с различным распределением силикокальци  при выпуске стали и чугуна. Из каждого ковша отливают два 50-кг слитка, один режут дл  исследовани  макроструктуры, другой прокатывают на квадрат 56 мм. Заготовку подвергают закалке и отпуску и испытывают нд ударную в зкость (по результатам проведенных ранее исследований известно , что сталь при данном способе раскислени  чиста по строчечным оксидным включени м). Макроструктура всех слитков оказалась удовлетворительной. Результаты опытов раскислени  металла силикокальцием и ударна  в зкость металла привод тс  в таблице. Как видно из таблицы, при расходе 600 г ферросиликокальци  на 200 кг металла (необходимый расход 3 кг/т стали установлен на основании многолетней практики выплавки стали с ванадием дл  рельсов первой группы) наилучшие результаты по ударной в зкости достигаютс  в плавках-ковшах 2-4, когда 20-40% ферросиликокальци  присаживаютс  при сливе чугуна. Металлографическое исследование показало, что причиной этого  вл етс  образование глобул рных включений кальциевых силикатов в стали, в то врем  как в металле из плавок-ковшей 1 и 5 в зкачительном количестве обнаружены выт нутые вдоль прокатки включени  железо-марганцевые силикаты. Технологи  производства стали дл  рельсов первой группы согласно изобретению включает в себ  проведение .таких операций в их последовательности: продувку чугуна на полупродукт следующего состава, %: С 3,2-3,6, V 0,03-0,04, до Мп 0,05 в первом . конвертере, выпуск полупродукта из первого конвертера и заливку его во второй конвертер, продувку полупродукта во втором конвертере до содержани  углерода 0,10-0,55% при температуре металла 1580-1600 с, выпуск металла из конвертера, раскисление металла ферромарганцем, силикомарганцем и ферросиликокальцием (в количестве 60-80% от общего его расхода 1,8-2,4 кг/т стали) во врем  выпуска металла, слив шлака из конвертера , заливка-в конвертер 5-15%-ного жидкого чугуна, выдержка в конвертере чугуна в течение 2-5 мин, выпуск 1 жидкого чугуна из конвертера в ковш с металлом, присадку под струю чугуна оставшегос  количества ферросиликокальци  20-40% (1,2-0,6 кг/т стали выдержка металла в ковше 7-10 мин, продувка металла в ковше аргоном в течение 5-10 мин, разливка металла йа слитки. Пример, В конвертер заливают 130 т полупродукта, содержащего, %: С 3,4 и V 0,04, температура его со тавл ет 1410°С, Продувку осуществл ют через трехсопловую фурму с интенсивностью подачи кислорода 1,7-2 ,2 нм /т при. высоте фурмы над ванной 2,0-2,5 м в течение первых трех минут и 0,7-1,4 м - в остальное врем  продувки, На второй минуте присаживают 1,8 т извести и 0,7 т плавикового шпата, на третьей минуте 1 т марганцевого агломерата и 1 т же лезной руды, на седьмой минуте - 0,5 извести с Через 15 мин после начала продувки фурму поднимают, конвертер наклон ют и берут пробу металла, замер ют его температуру, котора  составл ет , Через 5 мин получают анализ металла: содержание, %: углерод 0,42, ванадий 0,015, сера 0,025, фосфор 0,020. Состав чугуна в миксере следую щий, %:С 4,3, V 0,47, Si 0,20, Мп 0,24, Ti 0,12, Р 0,04 и S 0,035 температура чугуна . Из расчет требуемого содержани  углерода в готовой стали, %: 0,71-0,82 и ванади  0,03-0,07 заказали 10 т чугуна (7,1% от веса плавки) и начинают выпуск металла из конвертера. По ходу выпуска под струю металла присажи вают в ковш 1600 кг силикомарганца и 300 кг ферросиликокальци . Чере 4 мин выпуск металла заканчиваетс , еще через 1 мин в шлаковую чашу сливают шлак из конвертера и приступают к заливке чугуна в конвертер, через 0,5 мин 10 т чугуна заливают в конвертер. Конвертер наклон ют в г ризонтальное положение и слегка пока чивают. Через 3 мин чугун сливают живают 120 кг силикокальци . После слива чугуна, который длитс  0,5 ми и восьмиминутной выдержки ковш с метал лом подают на установку дл  продувки металла аргоном. Температура металла перед продувкой было 1540°С, после 496 семиминутной продувки с интенсивностью 0,7 она составила 1525 С. Ковш подают на разливку. Химический состав готового металла, %: С 0,77, Мп 0,80, V 0,05, Si 0,31, Ti 0,005, S 0,027 и Р 0,028. Рассмотрим граничные параметры процесса. Требуема  температура металла 1580 С получена при содержании, %: С 0,10. При таком низком содержании углерода в металле практически ванади  не будет. Дл  обеспечени  заданного содержани  углерода в рельсовой стали 0,710 ,82% необходимо будет долить 15%-ного чугуна (23 т), при этом будет введено V 0,07%, т.е. ванадий будет получен на верхнем пределе (допускаетс  содержание ванади  до 0,1%), Выдержка чугуна в конвертере должна быть 5 мин дл  обеспечени  нагрева чугуна до 1480 С. В этом случае целесообразно заменить силикомарганец ферромарганцем и дать корректирующие присадки ферросилици . 1800 кг углеродистого ферромарганца внос т 126 кг углерода, т.е. столько, сколько 3 т чугуна , тем самым добавка чугуна составл ет не 23, а 20 т. В случае получени  заданной температуры при содержании %: углерода в металле 0,55 (верхний предел) необходимо будет ввести в ме талл всего 0,22% С, дл . этого понаДобитс  около 5% чугуна (7 т), он внесет 0,023% ванади , что при остаточном содержании ванади  0,015% обеспечит получение около 0,04% ванади  в металле, что вьш1е требуемого нижнего предела. При таком малом расходе чугуна достаточна вьщержка его в конвертере в течение 2 мин. Как показывает исследование и опытна  проверка, по сравнению с базовым объектом, в качестве которого прин т способ легировани  стали путем доливЧ ки ванадийсодержащего чугунаfzj , предлагаемый способ обладает р дом преимуществ . Он позвол ет экономить 10% ванади  благодар  исключению угара его при контакте с окисленным металлом и шлаком, исключает случаи выброса металла и шлака из конвертера, что создает безопасные услови  работы в цехе и позвол ет в промьшшенных масштабах примен ть предлагаемый способ. Кроме того, он разрешает снизить Температуру металла перед выпуском плавки на 20-30 С, что позвол ет увеличить расход лома и охладителей и экономически выгодно/ за счет использовани  рациональной технологии раскислени  повышаютс  механические свойства рельсов. Благодар  расширению производства рельсов первой группы с ванадием увеличиваетс  дол  рельсов с повышенной эксплуатационной стойкостью (на 33%). Вследствие исключени  присадок феррованади  дл  легировани  стали 10 8 исключаетс  св занное с производством его загр знение окружающей среды (выделение газов в атмосферу, отходы в виде шпаков и хвостов при обогащении шлаков, загр знение атмосферы и воды при химической переработке шпаков ) . Ожидаемый экономический эффект от использовани  изобретени  составл ет 1,89 руб/т стали.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий продувку металла в конвертере до содержания углерода ниже марочного, науглероживание и модифицирование металла природнолегированным, содержащим ванадий и титан чугуном в количестве 5-15% от веса металла, раскисление металла в ковше ферромарганцем, силикомарганцем и силикокальцием и продувку инертным газом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения угара раскислителей, предотвращения выбррсов и резкого охлаждения металла, после выпуска металла и шлака природнолегированный чугун заливают в конвертер, где осуществляют его выдержку в течение 2-5 мин, а затем сливают в ковш с металлом, при этом 20-40% общего количества силикокальция вводят под струю чугуна.
    I
    10891
SU833589536A 1983-05-12 1983-05-12 Способ выплавки рельсовой стали SU1089149A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833589536A SU1089149A1 (ru) 1983-05-12 1983-05-12 Способ выплавки рельсовой стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833589536A SU1089149A1 (ru) 1983-05-12 1983-05-12 Способ выплавки рельсовой стали

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1089149A1 true SU1089149A1 (ru) 1984-04-30

Family

ID=21062802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833589536A SU1089149A1 (ru) 1983-05-12 1983-05-12 Способ выплавки рельсовой стали

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1089149A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115418430A (zh) * 2022-07-17 2022-12-02 新疆八一钢铁股份有限公司 一种双联冶炼化钢包冷钢的操作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР К 539081, кл. С 21 С 7/06, 1974. 2. Комплексна переработка железных руд. Труды УралНИИЧМ, т.28, 1976, с.95-100, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115418430A (zh) * 2022-07-17 2022-12-02 新疆八一钢铁股份有限公司 一种双联冶炼化钢包冷钢的操作方法
CN115418430B (zh) * 2022-07-17 2023-07-28 新疆八一钢铁股份有限公司 一种双联冶炼化钢包冷钢的操作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2328164T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de acero con una proporcion elevada de manganeso y una proporcion reducida de carbono.
CN101307414B (zh) 一种高性能含锰工程机械轮体用钢及其制备方法
US4286984A (en) Compositions and methods of production of alloy for treatment of liquid metals
WO2019169548A1 (zh) 一种低强度微合金化稀土铸钢
WO2019169549A1 (zh) 一种微合金化稀土铸钢
US4097269A (en) Process of desulfurizing liquid melts
SU1089149A1 (ru) Способ выплавки рельсовой стали
US3172758A (en) Oxygen process for producing high
Mishra Steelmaking practices and their influence on properties
RU2285050C1 (ru) Способ и технологическая линия получения стали
JPS6039729B2 (ja) 融体を気体により精錬することにより改善された金属鋳造物を製造する為の方法
US3810753A (en) Process for casting molten aluminum killed steel continuously and the solidified steel shapes thus produced
RU2118376C1 (ru) Способ производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали
KR100977795B1 (ko) 고 청정강의 제조방법
SU1044641A1 (ru) Способ легировани стали марганцем
RU2058994C1 (ru) Способ получения микролегированной ванадием полуспокойной стали
RU2055094C1 (ru) Способ получения ванадийсодержащей рельсовой стали
KR950012398B1 (ko) 용강제조방법
RU2044060C1 (ru) Способ производства ванадийсодержащей рельсовой стали
RU2124569C1 (ru) Способ получения углеродистой стали
SU1211303A1 (ru) Способ получени легированной стали
RU1352958C (ru) Способ производства микролегированной стали
SU1090727A1 (ru) Способ получени ванадийсодержащей стали
SU1242530A1 (ru) Способ производства стали
STRAT et al. Physico-Chemical Processes from the X70 Steel Making and Continuous Casting that Influence its Properties