Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2104311C1 - Method of alloying steel by manganese - Google Patents

Method of alloying steel by manganese Download PDF

Info

Publication number
RU2104311C1
RU2104311C1 RU95103127A RU95103127A RU2104311C1 RU 2104311 C1 RU2104311 C1 RU 2104311C1 RU 95103127 A RU95103127 A RU 95103127A RU 95103127 A RU95103127 A RU 95103127A RU 2104311 C1 RU2104311 C1 RU 2104311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manganese
ferrosilicon
steel
flux
mixture
Prior art date
Application number
RU95103127A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95103127A (en
Inventor
Ю.В. Липухин
А.Ф. Каблуковский
С.И. Ябуров
А.Н. Никулин
А.И. Агарышев
В.Я. Тишков
В.В. Клочай
В.Д. Кулешов
Л.А. Кудряшов
В.А. Котрехов
В.С. Фомин
Н.К. Дулесов
С.Т. Мендекинов
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
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 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина filed Critical Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority to RU95103127A priority Critical patent/RU2104311C1/en
Publication of RU95103127A publication Critical patent/RU95103127A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2104311C1 publication Critical patent/RU2104311C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method includes smelting and deoxidizing steel, tapping it into ladle, adding oxide manganese-containing materials, reducing agents, and flux. All these materials are added simultaneously in the form of filler of shell powder wire in amount 20-55 kg x N per 1 t steel, where N is required increment of manganese content in final steel expressed in wt %. Reducing agents utilized are materials selected from the group including aluminum and/or ferrosilicon or ferrosilicon and silicocalcium, and flux is feldspar. Powder mixture contains 66-75% of oxide manganese-containing material, 1-5% of feldspar, and reducing agent to 100%. EFFECT: facilitated extra- furnace treatment of smelt. 6 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к легированию металла марганцем путем внепечной обработки расплава порошковой оболочковой проволокой. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to alloying a metal with manganese by out-of-furnace treatment of the melt with cored wire.

Известен способ легирования металла марганцем путем ввода в расплав порошковой оболочковой проволоки, содержащей порошок 80 %-ного ферромарганца [1]. A known method of alloying a metal with manganese by introducing into the melt a flux-cored wire wire containing a powder of 80% ferromanganese [1].

Недостатками известного способа являются: высокая трудоемкость изготовления порошка требуемого гранулометрического состава из кускового ферромарганца, повышенные материальные и энергетические затраты при производстве ферромарганца, особенно при многостадийном производстве металлического марганца, большая вероятность загрязнения металла оксидными и нитридными включениями, образующимися в расплаве при взаимодействии содержащихся в марганцевых сплавах сопутствующих элементов с кислородом и азотом, низкое сквозное извлечение марганца из марганцевых руд и концентратов. The disadvantages of this method are: the high complexity of the manufacture of the powder of the desired particle size distribution from lump ferromanganese, increased material and energy costs in the production of ferromanganese, especially in the multi-stage production of metal manganese, a high probability of contamination of the metal with oxide and nitride inclusions formed in the melt during the interaction contained in manganese alloys associated elements with oxygen and nitrogen, low through extraction of mar manganese ores and concentrates.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому является способ легирования стали марганцем, заключающийся в том, что после выпуска металла в ковш на поверхность расплава дают малофосфористый марганецсодержащий шлак ферросплавного производства, восстановитель и известь в количестве, обеспечивающем основность шлака 2,0-3,5, на поверхность ковша подают кислород в течение 3-30 с [2]. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is the method of alloying steel with manganese, which consists in the fact that after the metal is released into the ladle, the low-phosphorus manganese-containing slag of the ferroalloy production is produced on the melt, the reducing agent and lime in an amount ensuring slag basicity of 2.0-3 , 5, oxygen is supplied to the bucket surface for 3–30 s [2].

Недостатками известного способа являются нестабильность восстановления марганца из-за дополнительного расхода восстановителя на раскисление попадающего в ковш окислительного шлака, повышенный угар восстановившегося марганца и восстановителя из-за взаимодействия с кислородом воздуха и дутья кислорода на поверхность расплава, неоднородный состав готовой стали по содержанию марганца, так как подачи кислорода в течение 3-30с на поверхность ковша недостаточно для выравнивания по всему объему ковша, высокие потери оксидного марганецсодержащего материала, в частности малофосфористого марганецсодержащего шлака ферросплавного производства, при хранении и транспортировке, увеличенная загрязненность окружающей среды над ковшом парами марганца. The disadvantages of this method are the instability of the reduction of manganese due to the additional consumption of the reducing agent for deoxidation of the oxidizing slag entering the ladle, the increased fumes of the reduced manganese and the reducing agent due to the interaction with air oxygen and oxygen blast on the melt surface, the heterogeneous composition of the finished steel according to the manganese content, as supplying oxygen for 3-30 s to the surface of the bucket is not enough to equalize the entire volume of the bucket, high losses of manganese oxide rusting material, in particular low-phosphorous manganese-containing slag of ferroalloy production, during storage and transportation, increased environmental pollution over the ladle with manganese vapor.

Изобретение устраняет указанные недостатки. The invention eliminates these disadvantages.

Это достигается тем, что в способе легирования стали марганцем, включающем выплавку стали и введение в расплав восстановителей, оксидного марганецсодержащего материала и флюса в виде смеси порошков оксидного марганецсодержащего материала с одним или двумя материалами из следующей группы: алюминий, ферросилиций, силикокальций и флюсом - плавиковым шпатом, при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.%: оксидный марганецсодержащий материал 66-75; материалы, выбранные из группы: алюминий, ферросилиций, силикокальций и флюс - остальное, причем смесь в виде наполнителя оболочки порошковой проволоки вводят в расплав в количестве 20-55 N•кг на тонну стали, где N - требуемый прирост содержания марганца в стали, мас.%. This is achieved by the fact that in the method of alloying steel with manganese, which includes the smelting of steel and the introduction of reducing agents, an oxide of manganese-containing material and flux into the melt in the form of a mixture of powders of an oxide of manganese-containing material with one or two materials from the following group: aluminum, ferrosilicon, silicocalcium and flux - fluor spar, in the following ratio of components in the mixture, wt.%: oxide manganese-containing material 66-75; materials selected from the group: aluminum, ferrosilicon, silicocalcium and flux — the rest, and the mixture in the form of a filler of a flux-cored wire sheath is introduced into the melt in an amount of 20-55 N • kg per ton of steel, where N is the required increase in the manganese content in steel, wt .%.

В частных случаях смесь может иметь следующие составы, мас.%: 1) оксидный марганецсодержащий материал 66-75; алюминий 22-30; плавиковый шпат 1-5; 2) оксидный марганецсодержащий материал 66-75; ферросилиций ФС65 15-20; силикокальций СК30 10-15; плавиковый шпат 1-3; 3) оксидный марганецсодержащий материал 66-75; алюминий 16-21; ферросилиций ФС65 12-17; плавиковый шпат 1-5. In particular cases, the mixture may have the following compositions, wt.%: 1) manganese oxide material 66-75; aluminum 22-30; fluorspar 1-5; 2) oxide manganese-containing material 66-75; ferrosilicon FS65 15-20; silicocalcium SK30 10-15; fluorspar 1-3; 3) manganese oxide material 66-75; aluminum 16-21; ferrosilicon FS65 12-17; fluorspar 1-5.

Смесь можно вводить в расплав в виде порошковой оболочковой проволоки диаметром 9-18 мм со скоростью 1,0-4,0 м/с или в виде брикетов, покрытых оболочкой. The mixture can be introduced into the melt in the form of a flux cored wire with a diameter of 9-18 mm at a speed of 1.0-4.0 m / s or in the form of coated briquettes.

Предлагаемый способ позволяет снизить материальные и энергетические затраты на легирование и особенно на доводку стали, улучшить экологию, повысить качество металла, устранить забракование плавок из-за непопадания в заданный химический состав по марганцу, обеспечить стабильное содержание марганца в металле от плавки к плавке. The proposed method allows to reduce material and energy costs for alloying, and especially for finishing steel, to improve the environment, improve the quality of the metal, eliminate the rejection of heats due to misses in the given chemical composition for manganese, to ensure a stable content of manganese in the metal from heat to heat.

При температуре жидкой стали в сталеразливочном ковше упругость паров марганца составляет примерно 0,01 МПа. Этот показатель свидетельствует о том, что при погружении порошковой проволоки в металл разливочного ковша на глубину более 0,5 м ферростатическое давление жидкости существенно превысит упругость паров марганца и после завершения реакций восстановления из оксидов марганец практически полностью растворяется в металле и увеличивается его содержание в стали на определенную заданную величину. В ковше с жидкой сталью при температуре 1570-1620oC порошковая проволока расплавляется за 1-3 с в зависимости от скорости ее ввода. Оптимальная скорость ввода порошковой проволоки в расплав позволяет достигать его нижних горизонтов на глубине 0,5-0,8 высоты ковша и тем самым, обеспечить наиболее эффективное протекание восстановительных реакций и переход марганца в раствор. Непосредственный контакт оксидов марганца после расплавления стальной оболочки с веществами - восстановителями осуществляется в локальных зонах жидкого металла и под действием образующихся конвенционных потоков распространяется на весь его объем. В зависимости от состава наполнителей порошковой проволоки реакции восстановления оксидов марганца до металлического марганца за счет веществ - восстановителей сопровождаются различными тепловыми эффектами и образованием шлаков с относительно низкой температурой плавления. При этом продукты восстановления оксидов марганца типа Al2O3, SiO2 и CaO образуют сравнительно легкоплавкие шлаки, которые легко удаляются из металла и чистота стали по оксидным и сульфидным включениям существенно повышается.At the temperature of liquid steel in a steel ladle, the vapor pressure of manganese is approximately 0.01 MPa. This indicator indicates that when the flux-cored wire is immersed in the metal of the casting ladle to a depth of more than 0.5 m, the ferrostatic pressure of the liquid will significantly exceed the vapor pressure of manganese and, after the reduction reactions from oxides are completed, manganese is almost completely dissolved in the metal and its content in steel increases by specific set value. In a ladle with liquid steel at a temperature of 1570-1620 o C, the flux-cored wire melts in 1-3 s depending on the speed of its input. The optimal rate of flux-cored wire entry into the melt allows it to reach its lower horizons at a depth of 0.5-0.8 bucket heights and thereby ensure the most effective course of reduction reactions and the transition of manganese into the solution. The direct contact of manganese oxides after melting of the steel shell with reducing agents is carried out in the local zones of the liquid metal and under the influence of the formed conventional flows extends to its entire volume. Depending on the composition of the flux cored wire fillers, the reactions of reduction of manganese oxides to metallic manganese due to reducing agents are accompanied by various thermal effects and the formation of slags with a relatively low melting point. Moreover, the reduction products of manganese oxides of the type Al 2 O 3 , SiO 2 and CaO form relatively low-melting slags, which are easily removed from the metal and the purity of steel by oxide and sulfide inclusions significantly increases.

Введение смеси в количестве 20-55 N•кг на 1 т стали, где N - прирост содержания марганца в стали, мас.%, обеспечивает гарантированное получение требуемого содержания марганца в стали. The introduction of the mixture in an amount of 20-55 N • kg per 1 ton of steel, where N is the increase in the manganese content in the steel, wt.%, Ensures guaranteed receipt of the required manganese content in the steel.

Введение смеси в виде оболочковой порошковой проволоки позволяет повысить стабильность результатов и технологичность процессов легирования стали, а скорость подачи проволоки 1,0-4,0 м/с обеспечивает доставку смеси на заданную глубину расплава без испарения образующегося металлического марганца. The introduction of the mixture in the form of a sheathed flux-cored wire improves the stability of the results and the manufacturability of steel alloying processes, and the wire feed speed of 1.0-4.0 m / s ensures the delivery of the mixture to a given melt depth without evaporation of the formed manganese metal.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Пример 1. Выполняют сталь марки 08Ю. Из сталеплавильного агрегата выпускают сталь в ковш емкостью 5,00 т и раскисляют алюминием из расчета получения его в металле 0,03-0,05 мас.%. Затем в ковш вводят оболочковую порошковую проволоку с наполнителем, состоящим из порошков оксидного марганецсодержащего материала (марганцевого концентрата, содержащего 44 % марганца в оксидах) 72 %, алюминия 23 % и плавикового шпата 5 %, при расходе наполнителя 6,85 кг/т стали со скоростью ввода 2,4 м/с. После ввода проволоки металл перемешивают аргоном в течение 2 мин и разливают на 1-тонные слитки. До и после ввода проволоки отбирают пробы металла на химический анализ. От проката, полученного из слитков, отбирают пробы для определения балла неметаллических включений. Example 1. Perform steel grade 08Yu. From the steelmaking unit, steel is released into a bucket with a capacity of 5.00 t and deoxidized with aluminum in the calculation of obtaining it in a metal of 0.03-0.05 wt.%. Then, a sheathed flux-cored wire with a filler consisting of powders of oxide manganese-containing material (manganese concentrate containing 44% manganese in oxides) 72%, aluminum 23% and fluorspar 5% is introduced into the bucket with a filler consumption of 6.85 kg / t of steel with input speed 2.4 m / s. After entering the wire, the metal is stirred with argon for 2 minutes and poured into 1-ton ingots. Before and after the input of the wire, metal samples are taken for chemical analysis. Samples are taken from rolled stock obtained from ingots to determine the score of non-metallic inclusions.

Аналогичным образом осуществляли плавки NN 2, 3 и 4, а также плавку с легированием стали марганцем по известному способу [2] при выплавке стали марки ст. 3сп. Similarly, melts NN 2, 3, and 4 were carried out, as well as melting with alloying steel with manganese according to the known method [2] in the smelting of steel grade st. 3sp.

Составы использованных смесей приведены в табл. 1. The compositions of the mixtures used are given in table. one.

Результаты испытаний полученных сталей и технологические параметры ввода смесей на плавках приведены в табл. 2. The test results of the obtained steels and the technological parameters of the input mixtures in the swimming trunks are given in table. 2.

Как видно, предложенный способ легирования стали марганцем позволяет снизить расход материалов, в том числе за счет повышения усвоения марганца (извлечения марганца из оксидного марганецсодержащего материала), повысить степень десульфации стали и снизить загрязненность металла неметаллическими включениями без применения дополнительной рафинирующей обработки, улучшить экологические условия и устранить брак по химическому анализу по марганцу. As you can see, the proposed method of alloying steel with manganese allows to reduce the consumption of materials, including by increasing the assimilation of manganese (extraction of manganese from oxide manganese-containing material), to increase the degree of desulfation of steel and reduce metal contamination by non-metallic inclusions without the use of additional refining, improve environmental conditions and eliminate manganese chemical analysis rejects.

Claims (2)

1. Способ легирования стали марганцем, включающий выплавку и раскисление стали, выпуск ее в ковш, введение в сталь после выпуска в ковш оксидного марганецсодержащего материала, восстановителей и флюса, отличающийся тем, что введение в сталь оксидного марганецсодержащего материала, восстановителей и флюса осуществляют одновременно в виде наполнителя оболочковой порошковой проволоки в количестве 20 55 кг х N на 1 т стали, мас. в качестве восстановителей используют материал, выбранный из группы: алюминий и/или ферросилиций или ферросилиций и силикокальций, а в качестве флюса используют плавиковый шпат, причем оксидный марганецсодержащий материал, плавиковый шпат и материал, выбранный из группы: алюминий и/или ферросилиций или ферросилиций и силикокальций используют в виде смеси порошков при следующем соотношении компонентов в смеси, мас. 1. The method of alloying steel with manganese, including the smelting and deoxidation of steel, releasing it into the ladle, introducing into the steel after releasing the oxide manganese-containing material, reducing agents and flux into the ladle, characterized in that the introduction of the oxide of manganese-containing material, reducing agents and flux into the steel is carried out simultaneously in in the form of a filler of a sheathed cored wire in an amount of 20 55 kg x N per 1 ton of steel, wt. as reducing agents, a material selected from the group of aluminum and / or ferrosilicon or ferrosilicon and silicocalcium is used, and fluorspar is used as a flux, with manganese oxide material, fluorspar and a material selected from the group of aluminum and / or ferrosilicon or ferrosilicon and silicocalcium is used in the form of a mixture of powders in the following ratio of components in the mixture, wt. Оксидный марганецсодержащий материал 66 75
Плавиковый шпат 1 5
Материал, выбранный из группы: алюминий и/или ферросилиций или ферросилиций и силикокальций Остальное
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя оболочковой порошковой проволоки используют смеси порошков оксидного марганецсодержащего материала, плавикового шпата и алюминия при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.
Manganese oxide material 66 75
Feldspar 1 5
Material selected from the group: aluminum and / or ferrosilicon or ferrosilicon and silicocalcium
2. The method according to p. 1, characterized in that as a filler sheathed flux-cored wire using a mixture of powders of oxide manganese-containing material, fluorspar and aluminum in the following ratio of components in the mixture, wt.
Оксидный марганецсодержащий материал 66 75
Плавиковый шпат 1 5
Алюминий 22 30
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя оболочковой порошковой проволоки используют смесь порошков оксидного марганецсодержащего материала, плавикового шпата, ферросилиция и силикокальция при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.
Manganese oxide material 66 75
Feldspar 1 5
Aluminum 22 30
3. The method according to p. 1, characterized in that as a filler sheathed flux-cored wire using a mixture of powders of oxide manganese-containing material, fluorspar, ferrosilicon and silicocalcium in the following ratio of components in the mixture, wt.
Оксидный марганецсодержащий материал 66 75
Плавиковый шпат 1 5
Ферросилиций 15 20
Силикокальций 10 15
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя оболочковой порошковой проволоки используют смесь порошков оксидного марганецсодержащего материала, плавикого шпата, алюминия и ферросилиция при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.
Manganese oxide material 66 75
Feldspar 1 5
Ferrosilicon 15 20
Silicocalcium 10 15
4. The method according to p. 1, characterized in that as a filler sheathed flux-cored wire using a mixture of powders of oxide manganese-containing material, fluorspar, aluminum and ferrosilicon in the following ratio of components in the mixture, wt.
Оксидный марганецсодержащий материал 66 75
Плавиковый шпат 1 5
Алюминий 12 18
Ферросилиций 10 17
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь в виде наполнителя оболочковой порошковой проволоки вводят в расплав со скоростью проволоки 1,0 - 4,0 м/с.
Manganese oxide material 66 75
Feldspar 1 5
Aluminum 12 18
Ferrosilicon 10 17
5. The method according to p. 1, characterized in that the mixture in the form of a filler sheath flux-cored wire is introduced into the melt with a wire speed of 1.0 to 4.0 m / s
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве оксидного марганецсодержащего материала используют малофосфористый шлак ферросплавного производства. 6. The method according to p. 1, characterized in that as the oxide manganese-containing material using malophosphorous slag ferroalloy production.
RU95103127A 1995-03-06 1995-03-06 Method of alloying steel by manganese RU2104311C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103127A RU2104311C1 (en) 1995-03-06 1995-03-06 Method of alloying steel by manganese

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103127A RU2104311C1 (en) 1995-03-06 1995-03-06 Method of alloying steel by manganese

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95103127A RU95103127A (en) 1996-12-10
RU2104311C1 true RU2104311C1 (en) 1998-02-10

Family

ID=20165343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95103127A RU2104311C1 (en) 1995-03-06 1995-03-06 Method of alloying steel by manganese

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2104311C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021025596A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 Общество с ограниченной ответственностью Новые перспективные продукты Технология Cored wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рекламный проспект фирмы "Odermath Stahlwerkstechnik GmbH", DE, март 1990. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021025596A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 Общество с ограниченной ответственностью Новые перспективные продукты Технология Cored wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts

Also Published As

Publication number Publication date
RU95103127A (en) 1996-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476604C2 (en) Method for obtaining molten steel with manganese content of up to 30%
CN114107601A (en) Method for refining rare earth inclusions in steel by magnesium pretreatment
US4097269A (en) Process of desulfurizing liquid melts
RU2104311C1 (en) Method of alloying steel by manganese
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
RU2219249C1 (en) Off-furnace steel treatment in ladle
RU2185448C1 (en) Method of treatment of steel in ladle
RU2044063C1 (en) Method for making low-alloyed steel with niobium
SU1068526A1 (en) Alloy for alloying and reducing steel
RU2101367C1 (en) Method of production of pipe steel
SU1044641A1 (en) Method for alloying steel with manganese
RU2064509C1 (en) Method of deoxidizing and alloying vanadium-containing steel
DE2559188A1 (en) PROCESS FOR DESULFURIZATION OF STEEL MELT
RU2679375C1 (en) Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability
RU2096491C1 (en) Steel foundry process
RU2212452C1 (en) Method of alloying steel by manganese
RU2243269C1 (en) Method of melting low-carbon titanium-containing steel
RU2223332C1 (en) Method of micro-alloying and modification of steel
RU1272708C (en) Slag for producing steel and alloys
KR100900650B1 (en) Calcium Cored Wire for Controlling Calcium Content in Molten Steel and Method for Controlling Calcium Content in Molten Steel Using the Wire
SU1084307A1 (en) Method for conducting reduction stage in electric furnace
SU985062A1 (en) Method of melting stainless steel
RU2103381C1 (en) Method of smelting low-alloyed steel with vanadium
SU835629A1 (en) Method of introducing modifying agent at steel casting
SU789591A1 (en) Method of producing low-carbon steel