способ производства проката из легированных шихтовых материалов
Классы МПК: | C21D8/02 при изготовлении плит или лент C21C5/04 получение стали в пламенных печах, например в сименс-мартеновских |
Автор(ы): | Гуркалов П.И., Павлов В.В., Шафигин З.К., Москаленко В.А., Мулько Г.Н., Степашин А.М., Акимов К.П., Миллер Е.Р., Морозов Ю.Д., Прогонов В.В., Франтов И.И., Битков В.Н., Матросов Ю.И., Федоров А.А., Плясунов В.А., Казачков В.И. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "НОСТА" (ОХМК) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-06-09 публикация патента:
10.01.1999 |
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству проката ответственного назначения с повышенной коррозионностойкостью. Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной стойкости металлопродукции. Способ производства проката из легированных шихтовых материалов включает завалку шихты в сталеплавильный агрегат, плавку, разливку, аустенизацию, деформацию и термообработку проката, при этом легирование металла производят в три приема: сначала 10-40% легирующих элементов вводят с углеродосодержащей частью шихты, затем 3-20% - восстанавливают из шлака в процессе плавки, а остальное количество вводят в ковш, выплавляют сталь определенного химического состава и осуществляют определенный режим теплообработки проката после завершения процесса его деформации. 2 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ производства проката из легированных шихтовых материалов, включающий завалку шихты в сталеплавильный агрегат, плавление, шлакообразование, легирование, выпуск металла, ковшевую обработку, разливку аустенизацию, деформацию и термообработку проката, отличающийся тем, что легирование металла осуществляют в три приема: сначала 10 - 40% легирующих элементов вводят в завалку с углеродосодержащей частью шихты, затем 3 - 20% легирующих восстанавливают из образующегося шлака в процессе плавки, а оставшуюся часть легирующих элементов присаживают в ковш при выпуске металла из сталеплавильного агрегата, и получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:Углерод - 0,05 - 0,2
Марганец - 0,5 - 2,0
Кремний - 0,2 - 1,5
Хром - 0,2 - 0,6
Никель - 0,2 - 0,6
Титан - 0,005 - 0,1
Алюминий - 0,01 - 0,1
Кобальт - 0,005 - 0,1
Азот - 0,006 - 0,015
Сера - 0,001 - 0,03
Фосфор - 0,001 - 0,03
Железо - Остальное
а деформацию проката проводят в две стадии: на первой стадии деформацию проката осуществляют с общим суммарным обжатием 40 - 80% и удельным 10 - 30%, а на второй стадии - с общим суммарным обжатием 50 - 70% и удельным обжатием 5 - 15%. 2. Способ производства проката по п.1, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит и/или медь 0,01 - 0,5%, и/или ниобий 0,03 - 0,07%, и/или ванадий 0,05 - 0,15%. 3. Способ производства проката по п.1, отличающийся тем, что после завершения процесса деформации проката производят его нагрев выше Ac3 на 10 - 40oС с выдержкой 1,0 - 2,0 мин/мм и охлаждение со скоростью 0,5 - 2,0oС/сек до температуры окружающей среды.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству проката ответственного назначения с повышенной коррозионностойкостью. Известен способ производства любого проката, включающий выплавку стали, формирование заготовки, деформацию ее в контролируемом режиме с реверсивными частными обжатиями и окончательное охлаждение проката (авт.св. СССР 1158602, кл. С 21 D 8/00, 1985 - аналог). Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ производства проката, включающий завалку шихты в сталеплавильный агрегат, плавление, шлакообразование, легирование, выпуск металла, ковшовую обработку, разливку в слитки, аустенизацию, деформацию и термообработку проката (патент РФ 2048541, кл. С 21 D 8/00, 1994 - прототип). Основным недостатком известных способов (аналога и прототипа) является низкая коррозионная стойкость проката и, как следствие этого, снижение эксплуатационной надежности металлопродукции, в частности нефтегазопроводов. Технический результат изобретения заключается в повышении коррозийной стойкости металлопродукции. Технический результат достигается тем, что в способе производства проката из легированных шихтовых материалов, включающем завалку шихты в сталеплавильный агрегат, плавление, шлакообразование, легирование, выпуск металла, ковшовую обработку, разливку, аустенизацию, деформацию и термообработку проката, согласно изобретению легирование металла осуществляют в три приема: сначала 10-40% легирующих элементов вводят в завалку с углеродосодержащей частью шихты, затем 3-20% легирующих восстанавливают из образующегося шлака в процессе плавки, а оставшуюся часть легирующих элементов присаживают в ковш при выпуске металла из сталеплавильного агрегата и получают сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. %: углерод 0,05-0,2; марганец 0,5-2,0; кремний 0,2-1,5; хром 0,2-0,6; никель 0,2-0,6; титан 0,005-0,1; алюминий 0,01-0,1; кобальт 0,005-0,1; азот 0,006-0,015; сера 0,001-0,03; фосфор 0,001-0,03; железо остальное, а деформацию проката проводят в две стадии: на первой стадии деформацию проката осуществляют с общим суммарным обжатием 40-80% и удельным 10-30%, а на второй стадии - с общим суммарным обжатием 50-70% и удельным обжатием 5-15%. Кроме того, сталь может дополнительно содержать и/или медь 0,01-0,5%, и/или ниобий 0,03-0,07%, и/или ванадий 0,05-0,15%. Кроме того, после завершения процесса деформации проката производят его нагрев выше Ас3 на 10-40oС с выдержкой 1,0-2,0 мин/мм и охлаждение со скоростью 0,5-2,0oС/с до температуры окружающей среды. Пример осуществления способа. Сталь выплавляли в двухванной цепи. Производили завалку металлошихты, состоящей из металлолома, известняка и чугуна в твердом или жидком состоянии. Использовали природно-легированный чугун химического состава, мас.%: С 4,0-4,5; Si 0,5-1,8; Mg 0,3-1,0; Cr 1,0-2,0; Ni 0,3-0,8; Co 0,01-0,1; S 0,01-0,02; P 0,01-0,25; Fe остальное. Производили нагрев шихты, ее плавление и наведение шлака с его неоднократным удалением. После выпуска металла из печи в ковш с отсечкой печного шлака производили продувку аргоном и разливали, например, на слитки массой 13,5 т. Легирование металла осуществляли в три приема: сначала примерно 30% легирующих вводили в составе чугуна, затем примерно 10% легирующих элементов восстанавливали из шлака в процессе плавки, а остальную часть примерно 60% вводили в ковш при выпуске металла из печи в виде ферросплавов. В результате выплавки и внепечной обработки металла получили сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. %: C 0,18; Mg 1,3; Si 0,4; Cr 0,3; Ni 0,35; Ti 0,07; Al 0,05; Co 0,08; N 0,012; S 0,018; P 0,019; Fe остальное. Сталь может также дополнительно содержать Cu 0,03, и/или Nb 0,04, и/или V 0,07%. Слитки подвергали аустенизации при 1250oС в течение 4 ч и прокатывали на стане в реверсивном режиме. Деформацию проводили в две стадии: на первой стадии с общим суммарным обжатием примерно 45% и удельным 20%, а на второй стадии - с общим суммарным обжатием примерно 55% и удельным - 10%. После завершения процесса деформации производили нагрев листов выше Ас3 на 30oС с выдержкой 1,5 мин/мм и окончательное охлаждение со скоростью 1oС/с до температуры окружающей среды. Использование предлагаемого способа производства проката позволяет снизить скорость общей коррозии металлопродукции на 20-30% и тем самым повысить долговечность нефтегазопроводов. 20Класс C21D8/02 при изготовлении плит или лент
Класс C21C5/04 получение стали в пламенных печах, например в сименс-мартеновских