close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

11227

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 11227
(13) C1
(19)
C 21C 7/00
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ
(21) Номер заявки: a 20040470
(22) 2004.05.24
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное предприятие "Белорусский
металлургический завод" (BY)
(72) Авторы: Гуненков Валентин Юрьевич (BY); Пивцаев Виталий Васильевич (BY); Пишикин Вадим Серафимович (BY); Оленченко Александр
Васильевич (BY); Терлецкий Сергей Валерьевич (BY); Кисиленко
Владимир Васильевич (UA); Онищук Виталий Прохорович (UA)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Белорусский
металлургический завод" (BY)
(56) Эндерс В.В. и др. Черная металлургия.
Бюллетень научно-технической и экономической информации. - 2003. Вып. 8. - С. 26-26.
RU 2206625 C1, 2003.
RU 2219249 C1, 2003.
RU 2031136 C1, 1995.
US 4581068, 1986.
SU 1154341 A, 1985.
US 4586956, 1986.
US 3649253, 1972.
BY 11227 C1 2008.10.30
(57)
Способ производства стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате,
выпуск ее в ковш и раскисление углеродом и кремнием, отличающийся тем, что углерод
и кремний используют для раскисления одновременно, причем кремний и 65-99 % углерода от общего количества на раскисление используют в виде карбида кремния, а отношение количества углерода к количеству кремния в раскислителе составляет величину
0,43-0,66.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам производства стали.
Известен способ производства стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном
агрегате, выпуск ее в ковш и раскисление алюминием [1]. Этот способ не обеспечивает
необходимую степень окисленности металла при первичном раскислении, что приводит к
повышенному расходу как самого дорогостоящего раскислителя. так и других легирующих элементов и к повышенным затратам при дальнейшем проведении процесса производства стали. При использовании этого способа образуется большое количество крупных
и мелкодисперсных алюминатных неметаллических включений, которые с трудом удаляются из расплава, требуются дополнительные существенные затраты на их модифицирование. К тому же этот способ нельзя использовать при производстве сталей с низким
содержанием алюминия.
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому
эффекту является способ производства стали, включающий выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск ее в ковш и раскисление углеродом и кремнием [2]. При использовании этого способа не образуются алюминатные неметаллические включения и не
требуются дополнительные затраты на их модифицирование и удаление из расплава. Этот
BY 11227 C1 2008.10.30
способ можно использовать при производстве сталей с низким содержанием алюминия.
Но ввиду того что не установлены соотношение между углеродом и кремнием при раскислении и регламентация ввода раскисляющих элементов, он также не обеспечивает необходимую степень окисленности металла, что приводит к повышенным затратам при
внепечной обработке стали и обеспечении требуемого уровня механических и физикохимических характеристик металла.
Задача, решаемая изобретением, состоит в усовершенствовании способа производства
стали, путем изменения режима раскисления стали углеродом и кремнием.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого способа производства стали, состоит в обеспечении низкой степени окисленности металла при раскислении, снижении загрязненности стали неметаллическими включениями, улучшении
разливаемости и качества металла, снижении угара легирующих элементов и их расхода,
снижении брака и в целом затрат на производство стали.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ производства стали
включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск ее в ковш и раскисление
углеродом и кремнием. По изобретению углерод и кремний используют для раскисления
одновременно, причем кремний и 65…99 % углерода от общего количества на раскисление используют в виде карбида кремния, а отношение количества углерода к количеству
кремния в раскислителе составляет величину 0,43…0,66.
Приведенные выше существенные признаки являются необходимыми и достаточными
для всех случаев, на которые распространяется область применения изобретения.
Между существенными признаками и техническим результатом - обеспечением низкой степени окисленности металла при раскислении, снижением загрязненности стали
неметаллическими включениями, улучшением разливаемости и качества металла, снижением угара легирующих элементов и их расхода, снижением брака и в целом затрат на
производство стали - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Известно, что и кремний, и углерод являются раскисляющими элементами и снижают окисленность металла. Но, как было установлено проведенными исследованиями, использование этих элементов в отдельности позволяет снизить окисленность
расплавленного металла максимум до величины 50 ppm. При использовании для раскисления углерода и кремния одновременно, но не в смеси, окисленность удается снизить до
30 ppm, при раскислении смесью углерода и кремния окисленность расплавленного металла снижается до величины 20 ppm. При использовании же основного количества углерода (65…99 % от общего количества на раскисление) и кремния в виде карбида кремния
при раскислении металла углеродом и кремнием, резко повышаются коэффициенты активности этих элементов в жидком расплаве при взаимодействии с кислородом. При этом
окисленность расплавленного металла удается снизить до 5 ppm и ниже, что резко снижает загрязненность стали неметаллическими включениями и затраты на производство стали. Проведенными исследованиями было установлено, что для получения наибольшего
раскисляющего эффекта содержание углерода в раскислителе должно быть выше, чем по
стехиометрическому соотношению в соединении карбида кремния, а соотношение между
углеродом и кремнием в раскислителе должно составлять величину 0,43…0,66. Если это
соотношение не будет выдерживаться в любую сторону, то один из элементов (если соотношение меньше чем 0,43 - кремний, если соотношение больше чем 0,66 - углерод) будет
расходоваться неэффективно, так как их взаимное влияние на увеличение коэффициентов
активности будет снижено. Наименьшие затраты при раскислении достигаются при использовании в качестве кремнийсодержащего материала недефицитного и недорогостоящего карбида кремния, в котором кремний находится в виде соединения с углеродом, и
для обеспечения необходимого соотношения между углеродом и кремнием нужна лишь
незначительная корректировка содержания углерода.
2
BY 11227 C1 2008.10.30
Таким образом, чтобы обеспечить низкую степень окисленности металла при раскислении, снизить загрязненность стали неметаллическими включениями, улучшить разливаемость и качество металла, снизить угар легирующих элементов и их расход, снизить
брак и в целом затраты на производство стали, углерод и кремний должны использоваться
для раскисления одновременно в виде материала-раскислителя. Причем использоваться
должны кремний и 65…99 % углерода от общего количества на раскисление - в виде карбида кремния, а соотношение между углеродом и кремнием в раскислителе должно составлять величину 0,43…0,66. Заявленный способ используется следующим образом.
В дуговой электросталеплавильной печи выплавляют сталь 60, выпускают ее в
100-тонный ковш и производят раскисление материалом, содержащим карбид кремния и
углерод с соотношением между углеродом и кремнием 0,57. В материале-раскислителе
содержится 88 % карбида кремния (в соответствии со стехиометрическим соотношением
это составит 61,6 % кремния и 26,4 % углерода) и дополнительно 9 % углерода, остальное примеси. 74,5 % углерода от общего количества на раскисление находится в виде карбида
кремния. Расход материала составляет 1,0 кг/т стали. Перед отдачей металла на установку
ковш-печь производят замер активности кислорода в металле прибором "Multi Lab Celox".
Проведено 10 плавок указанной марки стали. Окисленность металла составляла в среднем
3 ppm (разбег - 1,5…6 ppm), содержание неметаллических включений в стали составило
0,008 %, степень усвоения легирующих элементов (марганец) - 95 %, брак - 0,005 т/т.
На этой же дуговой электросталеплавильной печи выплавлены 10 плавок стали 60 по
способу-прототипу. Жидкую сталь выпускали в ковш и раскисляли углеродом и кремнием
(ферросилицием). Расход углерода составлял 0,2 кг/т, кремния - 0,8 кг/т. Окисленность
металла составляла в среднем 25 ppm (разбег - 15…36 ppm), содержание неметаллических
включений в стали составило 0,018 %, степень усвоения легирующих элементов (марганец) - 82 %, брак - 0,015 т/т.
Источники информации:
1. Эндерс В.В. и др. Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. - 2003. - Вып. 8. - С. 26-26 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
74 Кб
Теги
11227
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа