PRODUCTION OF IMPROVED QUALITY STEEL IN HIGHSCALE BASIC OXYGEN FURNACES USING VACUUM TREATMENT
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-9-14-27Keywords:
converter steel, portion vacuum degassing, quality, structure, hydrogenAbstract
The article presents the results of the converter steel technology development using ladle treatment including portion vacuum degassing at vessel UPVS-350 and pouring at continuous casting machine. In order to improve the quality of metal products, steels of grades 3sp, 08sp, 20k, 20sp, 09G2S, 10G2S1D, 09G2S, 08GT, 17G1SU, 17G1S, 17GS, 10HSND, 15HSND, E36, pipe steels of type 09G2FB were treated by vacuum. Steel was smelted in basic oxygen furnaces with a capacity of 350 ton using technical pure oxygen (99,2–99,5% О2). The article shows that with a UPVS-350 vacuum chamber dilution to133 Pa (1 mm Hg), a metal portion weight of 20–40 tons, the number of vacuum ing cycles less than 25 and a circulation coefficient from 2 to 5, a degree of oxygen removal of up to 40%and hydrogen up to 50% can be achieved. There is an improvement in the pouring ability of vacuum treated steel, a decrease in the axial discontinuity (stratification)at the central part of the slabs from 3 to 2–2.5 grades, decrease of the nonmetallic inclusions content in the billets by 0,2–2,3 grade and their distribution in the volume of metal is more uniform. When exhaustion in a vacuum chamber reach of 1–2 mm Hg level, the impact toughness and elongation of steel in crease. For carbon steel, the production of inappropriate quality metal according to the ultrasonic control decreased by about 3 times (from 0,39 to 0,12%), and the total degree of the rejected metal decreased from 1,06 to 0,65%. During vacuuming of 08GT steel using for chemical reactors, there is a more compact and greater uniformity of the ferrite-perlite structure with the value of the actual grain no. 7–9. The internal structure at the liquation central zone of the sheets produced of this steel is also improved.
References
Лякишев Н. П. Некоторые тенденции в развитии сталеплавильного производства // Труды I конгресса сталеплавильщиков. — М.: Черметинформация, 1993. C. 12–14.
Патон Б. Е. Мировые тенденции развития сталеплавильного производства в XXI веке // Черная метал-лургия России и стран СНГ в XXI веке: труды Международной конференции. 1994. Т. 2. С. 160–165.
Тарасевич Н. И., Мельник С. Г., Якобше Р. Я. и др. Технология производства конвертерной стали с по-лиреагентным рафинированием. — Киев: Информлитье, 2010. — 350 с.
Eric Wesoff. Nucor bets on silver bullet for “green” steel: Nuclear fusion // Canary media: электронный ре-сурс. — URL: https://www.canarymedia.com/articles/nuclear/nucor-bets-on-silver-bullet-for-green-steel-nuclear-fusion. 2023.
Трифонова П. En+ призвала биржу металлов поменять правила для борьбы с глобальным потеплением // Ведомости: электронный ресурс. — URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2019/09/23/811884-en-prizvala-birzhu?ysclid=m2w3rf9w99368769537. 2019.
Мельник С. Г. «Зелена» металургія на етапі переходу до вуглецевої нейтральності // Metall i lit'e Ukrainy. 2022. V. 30. № 1 (328). С. 16–27.
Морозов Д. Зеленая металлургия здравого смысла // Interpipe: электронный ресурс. — URL: https://interpipe.biz/media/SMI_o_nas/Zelenaya_metallurgiya_zdravogo_smysla. 2020.
Морозов Д. Металлолом — критическое сырье для декарбонизации металлургии Украины // Gmk-center: электронный ресурс. — URL: https://gmk.center/opinion/metallolom-kriticheskoe-syre-dlya-dekarbonizacii-metallurgii-ukrainy. 2021.
Мельник С. Г., Поживанов М. А., Курпас В. И. и др. Внепечная обработка конвертерной стали для хи-мических реакторов // Литье. Металлургия: Международные конференции. 2014. С. 341–342.
Сущенко А. В. Развитие конструкций кислородно-конвертерных фурм с центральным сопловым моду-лем // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2011. Вып. 22. С. 60–67.
Сущенко А. В., Балаба А. П. Анализ эффективности систем охлаждения наконечников фурм кислород-ных конвертеров. Сообщение 1 // Известия вузов. Черная металлургия. 2009. № 1. С. 6–9.
Сущенко А. В., Балаба А. П. Анализ эффективности систем охлаждения наконечников фурм кислород-ных конвертеров. Сообщение 2 // Известия вузов. Черная металлургия. 2009. № 3. С. 9–12.
Сущенко А. В., Балаба А. П. Моделирование тепловой работы наконечников кислородных фурм для верхней продувки конвертеров // Известия вузов. Черная металлургия. 2010. № 3. С. 53–58.
Колпаков Р. В., Старов В. В., Смоктий С. В. и др. Технология производства стали в современных кон-вертерных цехах. — М.: Машиностроение, 1991. — 464 с.
Мельник С. Г. Влияние состава жидких рафинировочных шлаков на эффективность внепечной десуль-фурации конвертерной стали // Металл и литье Украины. 2011. № 3. С. 12–14.
Найдек В. Л., Мельник С. Г. Рафинирование стали жидкими шлаками // Новые материалы и технологии в машиностроении: материалы VII Международной научно-технической конференции. 2015. С. 107, 108.
Анализаторы растворенного в жидких металлах водорода Hydris Net, Multi-Lab Hydris // All-Pribors.ru: электронный ресурс. — URL: https://all-pribors.ru/opisanie/24054-08-hydris-net-multi-lab-hydris-21371.
Гальперин Г. С., Бученков А. К., Александров А. М. и др. Исследование окисленности стали в 350-т кон-вертерах // Сталь. 1996. № 1. С. 28, 29.
Нечкин Ю. М., Куберский С. Б., Перевалов Н. Н. и др. Использование датчиков УКОС-1 для управления процессом легирования коррозионностойкой стали титаном // Сталь. 1996. № 1. С. 30–32.
Неровный Ю. М. Интенсификация процесса вакуумного рафинирования стали продувкой инертным газом в патрубке установки порционного типа: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Донецк, 1986. — 24 с.
Мельник С. Г., Быков Е. И. Термодинамическая оценка насыщения водородом низколегированной кон-вертерной стали, выплавляемой в большегрузных 350-тонных конвертерах // Тяжелое машиностроение. 2005. № 11. С. 31, 32.
Kazakov A. A., Zhitenev A., Ryaboshuk S. Interpretation and Classification of Nonmetallic Inclusions // Materials Performance and Characterization. 2016. V. 5. № 5. P. 535–543.
Nosochenko A. O., Bagmet O. A., Mel’nik S. G. Hydrogen failure and hydrogen sulfide cracking in continually cast pipeline steels // Chemical and Petroleum Engineering. 2004. V. 40. P. 502–505.
Казаков А. А., Ковалев П. В., Рябошук С. В. и др. Исследование термовременной природы неметалличе-ских включений с целью повышения металлургического качества высокопрочных трубных сталей // Черные металлы. 2009. № 12. С. 5–11.
Fedorov A., Zhitenev A., Karasev V., Alkhimenko A., Kovalev P. Development of methodology for the quality management of duplex stainless steels // Materials. 2022. V. 17. Iss. 15. 6008. DOI: 10.3390/ma15176008.
Казаков А. А., Рябошук С. В. Физико-химические основы сталеплавильных процессов. — СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2013. — 44 с.
Мельник С. Г. Виробництво конвертерної сталі 08гт для хімічних реакторів із застосуванням позапічно-го вакуумування // Теорiя i практика металургii. 2018. № 1–2. С. 60–66.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
