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

RU2334796C1 - Method of steel production - Google Patents

Method of steel production Download PDF

Info

Publication number
RU2334796C1
RU2334796C1 RU2006142260/02A RU2006142260A RU2334796C1 RU 2334796 C1 RU2334796 C1 RU 2334796C1 RU 2006142260/02 A RU2006142260/02 A RU 2006142260/02A RU 2006142260 A RU2006142260 A RU 2006142260A RU 2334796 C1 RU2334796 C1 RU 2334796C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
boron
ferroboron
ladle
furnace
Prior art date
Application number
RU2006142260/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006142260A (en
Inventor
Андрей Андреевич Морозов (RU)
Андрей Андреевич Морозов
Игорь Михайлович Захаров (RU)
Игорь Михайлович Захаров
Олег Анатольевич Николаев (RU)
Олег Анатольевич Николаев
Ангелина Александровна Степанова (RU)
Ангелина Александровна Степанова
Владимир Викторович Павлов (RU)
Владимир Викторович Павлов
Евгений Николаевич Степанов (RU)
Евгений Николаевич Степанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
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 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2006142260/02A priority Critical patent/RU2334796C1/en
Publication of RU2006142260A publication Critical patent/RU2006142260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334796C1 publication Critical patent/RU2334796C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to iron and steel industry, particularly to production of boron containing steel. The invention includes melting of steel in a converter, its oxidation, out-of-furnace treatment of steel, adding of ferroboron and blasting with argon through bottom tuyers during out-of-furnace treatment of steel. Out-of-furnace treatment of steel is performed on the assembly "furnace-ladle". Then a balancing blasting of steel with argon is performed and contents of boron and manganese in steel are evaluated. Desulphurisation of steel is carried out in the ladle. Further the thickness of slag is measured. Ferroboron is added simultaneously with blasting of steel with argon. Consumption of ferroboron is determined depending on contents of manganese and boron in metal, on requirements to contents of boron in metal, on thickness of slag in the ladle, and on contents of boron in ferroboron. The method allows to achieve required contents of boron in steel.
EFFECT: achieving required contents of boron in steel.
1 ex

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, а конкретно к производству борсодержащей стали.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, and specifically to the production of boron-containing steel.

Известны способы производства борсодержащей стали, с вводом борсодержащих добавок в сталеплавильный агрегат или сталеразливочный ковш в виде комплексных сплавов или ферробора (Бор, кальций, ниобий и цирконий в чугуне и стали, М., «Машиностроение», 1961 г., с.15-19).Known methods for the production of boron-containing steel, with the introduction of boron-containing additives in the steelmaking unit or steel ladle in the form of complex alloys or ferroboron (Boron, calcium, niobium and zirconium in cast iron and steel, M., "Engineering", 1961, S. 15- 19).

Недостатком известных способов является введение дорогостоящих раскислителей в виде борсодержащего сплава и ферробора в печь и на выпуске приведет к нестабильному усвоению борсодержащих добавок, анизотропии свойств, отсортировке готового проката по механическим свойствам (прокаливаемости).A disadvantage of the known methods is the introduction of expensive deoxidizers in the form of a boron-containing alloy and ferroboron into the furnace and at the outlet will lead to unstable assimilation of boron-containing additives, anisotropy of properties, sorting of finished products by mechanical properties (hardenability).

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ производства стали, включающий выплавку полупродукта в конверторе, раскисление, легирование, ввод нитридообразующих элементов, рафинирование синтетическим шлаком в ковше в процессе выпуска плавки и продувку металла инертным газом, присадку борсодержащих добавок в ковш производят в процессе продувки после снижения содержания закиси железа в шлаке до 0,2-2,0 вес.% (USSR №918314, МПК С21С 7/00, опубл. 07.04.1982).The closest analogue of the claimed invention is a method for the production of steel, including the smelting of the intermediate in the converter, deoxidation, alloying, introduction of nitride-forming elements, refining with synthetic slag in the ladle during the smelting process and the metal is blown with an inert gas, boron-containing additives are added to the ladle during the purge process after reduction the content of iron oxide in the slag up to 0.2-2.0 wt.% (USSR No. 918314, IPC С21С 7/00, publ. 07.04.1982).

Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.The known method does not provide the desired technical result for the following reasons.

Сталь, полученная известным способом, имеет недостаточный выход годного по механическим свойствам (прокаливаемости), реализация способа приводит к увеличению себестоимости стали.Steel, obtained in a known manner, has insufficient yield suitable for mechanical properties (hardenability), the implementation of the method leads to an increase in the cost of steel.

Найденный в известном способе технологический прием введения на выпуске дорогостоящих раскислителей приведет к нестабильному усвоению их, неравномерному распределению по объему ковша, анизотропии свойств, снижению выхода годного по механическим свойствам, а использование силикокальция и силикоциркония не может быть применено при производстве низкокремнистых сталей.Found in the known method, the technological method of introducing expensive deoxidizers at the outlet will lead to unstable assimilation of them, uneven distribution over the volume of the bucket, anisotropy of properties, decrease in yield by mechanical properties, and the use of silicocalcium and silico-zirconium cannot be applied in the production of low-silicon steels.

В то же время, присадка борсодержащих добавок при содержании окислов железа в интервале 0.5-2.0% приведет к нестабильному угару борсодержащих добавок, отсортировке готового проката по механическим свойствам.At the same time, the addition of boron-containing additives when the content of iron oxides is in the range of 0.5-2.0% will lead to unstable burning of boron-containing additives, and the sorting of finished products by mechanical properties.

Кроме того, рафинирование синтетическим шлаком на выпуске, проведение химического анализа ковшевого шлака для определения содержания закиси железа и использование сильных нитридообразующих элементов, способствующих формированию в металле неметаллических включений, которые очень сложно удалить в процессе внепечной обработки при продувке через аргонную фурму даже при ее переменном положении, подразумевает использование дополнительного оборудования для изготовления синтетического шлака, время для проведения химического анализа шлака, а также дополнительные затраты кранового времени для кантовки шлака в ковш.In addition, refining with synthetic slag at the outlet, conducting chemical analysis of ladle slag to determine the iron oxide content and the use of strong nitride-forming elements that contribute to the formation of non-metallic inclusions in the metal, which are very difficult to remove during out-of-furnace treatment when blowing through an argon lance even when it is in a different position , involves the use of additional equipment for the manufacture of synthetic slag, time for chemical analysis of slag ka, as well as the additional costs of crane time for tilting the ladle slag.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа производства стали, путем изменения технологии проведения внепечной обработки, в частности введения бора.The basis of the invention is the task of improving the method of steel production, by changing the technology of out-of-furnace treatment, in particular the introduction of boron.

Ожидаемый технический результат - получение требуемого содержания бора в металле, формирование в металле неметаллических включений, легко удаляемых в процессе внепечной обработки, улучшение качества стали и повышение выхода годного по механическим свойствам.The expected technical result is the receipt of the required boron content in the metal, the formation of non-metallic inclusions in the metal, which are easily removed during the out-of-furnace treatment, the improvement of the quality of steel and the increase of the yield by mechanical properties.

Технический результат достигается тем, что в способе производства стали, включающем выплавку стали в конверторе, ее раскисление, внепечную обработку стали, присадку ферробора и продувку аргоном через донные фурмы во время внепечной обработки стали, согласно изобретению, внепечную обработку стали производят на установке печь-ковш, затем осуществляют усреднительную продувку стали аргоном и определяют содержание бора и марганца в стали, проводят десульфурацию стали в ковше, после которой измеряют толщину шлака, а присадку ферробора осуществляют совместно с продувкой стали аргоном с расходом, определяемым из соотношения:The technical result is achieved by the fact that in the method of steel production, including steelmaking in the converter, its deoxidation, out-of-furnace treatment of steel, addition of ferroboron and argon purging through bottom tuyeres during out-of-furnace treatment of steel, according to the invention, out-of-furnace processing of steel is carried out on a ladle furnace then an averaging of steel by argon is carried out and the content of boron and manganese in the steel is determined, steel is desulphurized in the ladle, after which slag thickness is measured, and the ferroboron additive is carried out together with the steel purge with argon with a flow rate determined from the ratio:

Рфб=(4,2+38,7×Mnост-30500×Вост+9600×Вгот+0,04×hшл)×100/Вфб,P fb = (4.2 + 38.7 × Mn ost -30500 × V ost + 9600 × V goth + 0.04 × h sp ) × 100 / V fb ,

где Рфб - расход ферробора, кг,where R fb - the consumption of ferroboron, kg,

Mnост - содержание марганца в металле перед вводом ферробора, %,Mn ost - the manganese content in the metal before entering the ferroboron,%,

Вост - содержание бора в металле перед вводом ферробора, %,In the rest - the boron content in the metal before entering the ferroboron,%,

Вгот - требуемое содержание бора в стали, %,In goth - the required boron content in steel,%,

hшл - толщина шлака в ковше, мм,h sl - the thickness of the slag in the bucket, mm,

Вфб - содержание бора в ферроборе, %.In fb - boron content in ferroboron,%.

Сущность заявляемого технического решения заключается в определении расхода ферробора для получения требуемого содержания бора в стали в виде твердого раствора, что обеспечивает требуемый уровень механических свойств стали.The essence of the proposed technical solution is to determine the flow rate of ferroboron to obtain the required boron content in steel in the form of a solid solution, which provides the required level of mechanical properties of steel.

Расчет расхода ферробора в зависимости от содержания марганца в стали и толщины шлака в сталеразливочном ковше позволяет получить требуемое содержание бора в стали, сформировать в металле неметаллические включения, легко удаляемые в процессе внепечной обработки, повысить выход годного по механическим свойствам.Calculation of the consumption of ferroboron depending on the manganese content in the steel and slag thickness in the steel pouring ladle makes it possible to obtain the required boron content in the steel, to form non-metallic inclusions in the metal that are easily removed during out-of-furnace treatment, and increase the yield by mechanical properties.

Прокаливаемость углеродистых сталей значительно увеличивается при легировании марганцем, в меньшей степени при легировании хрома и кремния. На прокаливаемость стали большое влияние оказывает одновременная добавка нескольких легирующих элементов при небольшом количестве каждого, чем добавка одного легирующего элемента, но в большом количестве.The hardenability of carbon steels increases significantly with alloying with manganese, to a lesser extent with alloying of chromium and silicon. The hardenability of steel is greatly influenced by the simultaneous addition of several alloying elements with a small amount of each than the addition of one alloying element, but in large quantities.

Добавка регламентированного количества бора позволяет снизить поверхностную энергию зерен аустенита и увеличить устойчивость переохлажденного аустенита в надмартенситном районе температур, что позволяет получить требуемый уровень прокаливаемости стали.The addition of a regulated amount of boron can reduce the surface energy of austenite grains and increase the stability of supercooled austenite in the supermartensitic temperature region, which makes it possible to obtain the required level of hardenability of steel.

Данный способ иллюстрируется следующим примером.This method is illustrated by the following example.

Сталь марки 08ЮР выплавлялась в 370-т кислородном конверторе. Во время выпуска плавки в ковш, оборудованный фурмами для донной продувки, присадили 3 т извести, 0,6 т плавикового шпата, 0,6 т вторичного алюминия АВ 87, 1,4 т ферромарганца ФМН78.Steel grade 08YUR was smelted in a 370-ton oxygen converter. During the production of smelting, 3 tons of lime, 0.6 tons of fluorspar, 0.6 tons of secondary aluminum AB 87, 1.4 tons of ferromanganese FMN78 were added to a ladle equipped with tuyeres for bottom purging.

Внепечная обработка плавки производилась на установке печь-ковш.Out-of-furnace melting processing was carried out at the ladle furnace.

После усреднительной продувки аргоном была отобрана проба металла, которая была проанализирована спектральным методом. Металл содержал: углерода 0,06%, марганца 0,29%, серы 0,028%, фосфора 0,014%, хрома 0,03%, никеля 0,04%, меди 0,06%, бора 0,0004%.After averaging with argon, a metal sample was taken, which was analyzed by the spectral method. The metal contained: carbon 0.06%, manganese 0.29%, sulfur 0.028%, phosphorus 0.014%, chromium 0.03%, nickel 0.04%, copper 0.06%, boron 0.0004%.

Затем в металл добавили алюминиевую катанку, известь, плавиковый шпат, провели десульфурацию металла и измерили толщину шлака в ковше, которая составила 200 мм.Then, aluminum wire rod, lime, fluorspar were added to the metal, the metal was desulfurized and the slag thickness in the ladle was measured, which was 200 mm.

После этого произвели расчет необходимого количества ферробора ФБ20, содержащего 20% бора, для получения в стали содержания бора 0,003% по формулеAfter that, the required amount of ferroboron FB20 containing 20% boron was calculated to obtain a boron content of 0.003% in steel according to the formula

Рфб=(4,2+38,7×0,29-30500×0,0004+9600×0,003+0,04×200)×100/20, которое составило 200 кг.P fb = (4.2 + 38.7 × 0.29-30500 × 0.0004 + 9600 × 0.003 + 0.04 × 200) × 100/20, which amounted to 200 kg.

После присадки требуемого количества ферробора и проведения усреднительной продувки плавка была передана на машину непрерывного литья заготовки.After adding the required amount of ferroboron and carrying out an averaging purge, the melt was transferred to a continuous casting machine.

Непрерывная разливка стали производилась на четыре ручья в слябы сечением 1340×250×8000 мм и 1310×250×9100 мм. Отлито 360,8 т слябов, содержащих 0,06% углерода, 0,02% кремния, 0,33% марганца, 0,016% фосфора, 0,012% серы, 0,018% хрома, 0,03% никеля, 0,04% меди, 0,07% алюминия, 0,003% бора, 0,004% азота.Continuous casting of steel was carried out on four streams into slabs with a cross section of 1340 × 250 × 8000 mm and 1310 × 250 × 9100 mm. 360.8 tons of slabs containing 0.06% carbon, 0.02% silicon, 0.33% manganese, 0.016% phosphorus, 0.012% sulfur, 0.018% chromium, 0.03% nickel, 0.04% copper were cast 0.07% aluminum, 0.003% boron, 0.004% nitrogen.

При данном способе производства стали получается требуемое содержание бора в готовой стали, снижается содержание неметаллических включений, повышается выход годного по механическим свойствам, увеличивается производство и прибыль.With this method of steel production, the required boron content in the finished steel is obtained, the content of non-metallic inclusions is reduced, the yield by mechanical properties is increased, production and profit are increased.

Claims (1)

Способ производства стали, включающий выплавку стали в конверторе, ее раскисление, внепечную обработку стали, присадку ферробора и продувку аргоном через донные фурмы во время внепечной обработки стали, отличающийся тем, что внепечную обработку стали производят на установке «печь-ковш», затем осуществляют усреднительную продувку стали аргоном и определяют содержание бора и марганца в стали, проводят десульфурацию стали в ковше, после которой измеряют толщину шлака, а присадку ферробора осуществляют совместно с продувкой стали аргоном с расходом, определяемым из соотношенияA method of steel production, including steel smelting in a converter, its deoxidation, out-of-furnace steel processing, ferro-boron addition and argon purging through bottom tuyeres during out-of-furnace steel processing, characterized in that out-of-furnace steel processing is performed on a ladle furnace, then an averaging is carried out the steel is purged with argon and the content of boron and manganese in the steel is determined, steel is desulphurized in the ladle, after which the slag thickness is measured, and the ferroboron is added together with the steel is purged with argon with the flow rate determined from the ratio Рфб=(4,2+38,7-Mnост-30500·Вост+9600·Вгот+0,04·hшл)·100/Вфб,P fb = (4.2 + 38.7-Mn ost -30500 · V ost + 9600 · V goth + 0.04 · hl ) · 100 / V fb , где Рфб - расход ферробора, кг;where R fb - consumption of ferroboron, kg; Mnост - содержание марганца в металле перед вводом ферробора, %;Mn ost - the manganese content in the metal before entering the ferroboron,%; Вост - содержание бора в металле перед вводом ферробора, %;In the rest - the boron content in the metal before entering the ferroboron,%; Вгот - требуемое содержание бора в стали, %;In goth - the required boron content in steel,%; hшл - толщина шлака в ковше, мм;h sl - the thickness of the slag in the bucket, mm; Вфб - содержание бора в ферроборе, %.In fb - boron content in ferroboron,%.
RU2006142260/02A 2006-11-29 2006-11-29 Method of steel production RU2334796C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142260/02A RU2334796C1 (en) 2006-11-29 2006-11-29 Method of steel production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142260/02A RU2334796C1 (en) 2006-11-29 2006-11-29 Method of steel production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006142260A RU2006142260A (en) 2008-06-10
RU2334796C1 true RU2334796C1 (en) 2008-09-27

Family

ID=39581052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006142260/02A RU2334796C1 (en) 2006-11-29 2006-11-29 Method of steel production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334796C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477324C1 (en) * 2011-09-22 2013-03-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Boron steel making method
RU2492248C2 (en) * 2011-12-07 2013-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing boron-containing steel
RU2563400C1 (en) * 2014-07-03 2015-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) Method of steel microalloying by boron

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477324C1 (en) * 2011-09-22 2013-03-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Boron steel making method
RU2492248C2 (en) * 2011-12-07 2013-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing boron-containing steel
RU2563400C1 (en) * 2014-07-03 2015-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) Method of steel microalloying by boron

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006142260A (en) 2008-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5529341B2 (en) Control method of ultra-low carbon, ultra-low Ti aluminum silicon killed steel
CN104862443B (en) A kind of smelting process of low carbon low silicon welding wire steel
RU2451090C1 (en) Method for making structural steel of reduced and specified hardness penetration
CN102248142A (en) Method for producing medium and low carbon aluminum killed steel
JP5277556B2 (en) Method for producing Ti-containing ultra-low carbon steel and method for producing Ti-containing ultra-low carbon steel slab
RU2334796C1 (en) Method of steel production
JP4656007B2 (en) Method of processing molten iron by adding Nd and Ca
RU2382086C1 (en) Manufacturing method of boron steel
JP2009113086A (en) Method for continuously casting of extra-low carbon steel
JP4780084B2 (en) Titanium killed steel material with good surface properties and method for producing the same
RU2492248C2 (en) Method of producing boron-containing steel
RU2392333C1 (en) Method of low-carbon steel production
RU2363736C2 (en) Method and charge for manufacturing of structural steel with reduced hardenability
RU2166550C2 (en) Method of producing low-silicon steel
RU2252264C1 (en) Method of production of reinforcing-bar steel
RU2460807C1 (en) Manufacturing method of high-carbon steel with further continuous pouring to small-section workpiece
RU2366724C1 (en) Method of production of electric steel
RU2679375C1 (en) Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability
RU2285050C1 (en) Method and production line for steel-making process
RU2514125C1 (en) Method of low-carbon steel deoxidation
RU2270257C2 (en) Method of production of the steel used for production of steel cord, superfine springs and cable ropes
RU2068002C1 (en) Method of motor car sheet steel production
RU2243269C1 (en) Method of melting low-carbon titanium-containing steel
RU2222607C1 (en) Method of alloying steel
CN105734419B (en) A kind of V, Ti micro alloyed steel and its smelting process and purposes