Способ производства проката из легированных шихтовых материалов

 

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.

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 10-40^oС с выдержкой 1,0-2,0 мин/мм и охлаждение со скоростью 0,5-2,0^oС/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 1250^oС 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 30^oС с выдержкой 1,5 мин/мм и окончательное охлаждение со скоростью 1^oС/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. 20

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 - 40^oС с выдержкой 1,0 - 2,0 мин/мм и охлаждение со скоростью 0,5 - 2,0^oС/сек до температуры окружающей среды.

PD4A - Изменение наименования обладателя патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:
Открытое акционерное общество "Уральская сталь" (RU)

Извещение опубликовано: 20.05.2006        БИ: 14/2006