RU2084543C1 - Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle - Google Patents
Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084543C1 RU2084543C1 RU94045593/02A RU94045593A RU2084543C1 RU 2084543 C1 RU2084543 C1 RU 2084543C1 RU 94045593/02 A RU94045593/02 A RU 94045593/02A RU 94045593 A RU94045593 A RU 94045593A RU 2084543 C1 RU2084543 C1 RU 2084543C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- ladle
- silicon
- heating
- neutral gas
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 21
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке стали с применением электродугового ее подогрева в ковше. The invention relates to metallurgy, and more particularly to out-of-furnace steel processing using its electric arc heating in a ladle.
Наиболее близким по технической сущности является способ обработки стали в ковше, включающий выплавку металла в сталеплавильном агрегате, выпуск из него полупродукта в ковш, подачу в ковш легирующих добавок, перемешивание металла в ковше посредством вдувания в него нейтрального газа, а также электродуговой подогрев металла в ковше. В процессе обработки металла в ковш добавляют известь и плавиковый шпат в количестве 0,8 1,0% от массы металла в ковше. После измерения температуры металла и взятия проб в ковш вводят раскислители, легирующие и шлакообразующие добавки [1]
Недостатком известного способа является повышенная загрязненность металла углеродом, азотом, водородом и др. Это объясняется тем, что в зоне дуги металл активно поглощает углерод электродов, водород и азот из атмосферы. При этом обеспечивается необходимый химсостав стали, а также увеличивается количество растворимых примесей.The closest in technical essence is the method of processing steel in the ladle, including the smelting of metal in the steelmaking unit, the release of the intermediate product from it into the ladle, the supply of alloying additives to the ladle, the mixing of the metal in the ladle by injection of neutral gas into it, and also the electric arc heating of metal in the ladle . In the process of metal processing, lime and fluorspar are added to the bucket in an amount of 0.8 to 1.0% by weight of the metal in the bucket. After measuring the temperature of the metal and taking samples, deoxidizers, alloying and slag-forming additives are introduced into the bucket [1]
The disadvantage of this method is the increased pollution of the metal with carbon, nitrogen, hydrogen, etc. This is due to the fact that in the arc zone the metal actively absorbs carbon electrodes, hydrogen and nitrogen from the atmosphere. This ensures the necessary chemical composition of steel, and also increases the amount of soluble impurities.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении частоты стали после ее обработки. The technical effect when using the invention is to increase the frequency of the steel after its processing.
Указанный технический эффект достигают тем, что выплавляют металл в сталеплавильном агрегате, выпускают из него полупродукты в ковш, обрабатывают металл в ковш, легирующие добавки, перемешивают металл в ковше посредством вдувания в него нейтрального газа, а также производят электродуговой подогрев металла в ковше. В течение всего периода подогрева стали в зону воздействия дуги на расплав подают кремнийсодержащий сплав в расходом (минутным), определяемым по зависимости:
Q (10-1000)•q,
а после окончания подогрева расплава в него продолжают подавать нейтральный газ в течение времени τ определяемом из соотношения:
где Q -минутный расход кремнийсодержащего сплава, кг кремния в сплаве/т•мин;
q минутный расход нейтрального газа, м3/т•мин;
10-1000 эмпирический коэффициент, характеризующий степень условия металлом кремния, кг/м3;
0,05-0,5 эмпирический коэффициент, характеризующий степень перемешивания расплава в ковше, (мин•т)1/2•м3/2.The indicated technical effect is achieved by smelting the metal in the steelmaking unit, releasing intermediates from it into the ladle, processing the metal into the ladle, alloying additives, mixing the metal in the ladle by blowing neutral gas into it, and also producing electric arc heating of the metal in the ladle. During the entire period of heating the steel, a silicon-containing alloy is fed into the melt in the zone of arc influence at a flow rate (minute), determined by the dependence:
Q (10-1000) • q,
and after the heating of the melt is completed, neutral gas is continued to be supplied to it for a time τ determined from the relation:
where Q is the minute consumption of silicon-containing alloy, kg of silicon in the alloy / t • min;
q minute consumption of neutral gas, m 3 / t • min;
10-1000 empirical coefficient characterizing the degree of condition of the silicon metal, kg / m 3 ;
0.05-0.5 empirical coefficient characterizing the degree of melt mixing in the ladle, (min • t) 1/2 • m 3/2 .
τ время,мин. τ time, min
Повышение частоты стали после ее обработки кремнийсодержащим сплавом и продувки нейтральным газом будет происходить вследствие уменьшения растворимости в стали углерода, азота, водорода. An increase in the frequency of steel after it is treated with a silicon-containing alloy and purged with a neutral gas will occur due to a decrease in the solubility of carbon, nitrogen, and hydrogen in steel.
Диапазон значений эмперического коэффициента в пределах 10-1000 объясняется закономерностями усвоения кремнийсодержащего в расплаве, а также значениями требуемого содержания в готовой стали кремния, углерода, азота и водорода. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимое снижение растворимости указанных элементов в металле. При больших значениях присадка необходимого количества кремния в расплав будет завершена слишком быстро до окончания подогрева металла. В результате часть времени нагрева расплава не будет сопровождаться эффектом понижения растворимости указанных элементов. The range of values of the empirical coefficient in the range of 10-1000 is explained by the patterns of assimilation of silicon-containing in the melt, as well as the values of the required content of silicon, carbon, nitrogen and hydrogen in the finished steel. At lower values, the necessary decrease in the solubility of these elements in the metal will not be provided. At high values, the addition of the required amount of silicon to the melt will be completed too quickly before the metal is finished heating. As a result, part of the heating time of the melt will not be accompanied by the effect of lowering the solubility of these elements.
Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от допустимого содержания в стали углерода, азота и водорода и в прямой пропорциональной зависимости от допустимого содержания в стали кремния. The specified range is set in inverse proportion to the allowable content of carbon, nitrogen and hydrogen in steel and in direct proportion to the allowable content of silicon in steel.
Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,05-0,5 объясняется закономерностями перемешивания металла в ковше. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность перемешивания расплава в ковше, которая необходима для ликвидации неоднородности металла, создаваемой в ходе присадки кремнийсодержащего сплава. При больших значениях будет происходить перерасход нейтрального газа и переохлаждения расплава в ковше. The range of values of the empirical coefficient in the range of 0.05-0.5 is explained by the laws of mixing of metal in the bucket. At lower values, the necessary intensity of melt mixing in the ladle, which is necessary to eliminate the inhomogeneity of the metal created during the addition of the silicon-containing alloy, will not be provided. At large values, an over consumption of neutral gas and supercooling of the melt in the ladle will occur.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от минутного расхода ферросилиция. The specified range is set in direct proportion to the minute consumption of ferrosilicon.
Предлагаемый способ предпочтителен для применения при обработке стали с конечным содержанием кремния в пределах 0,3-3,0%
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основе этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".The proposed method is preferred for use in the processing of steel with a final silicon content in the range of 0.3-3.0%
Analysis of scientific, technical and patent literature shows the absence of distinctive features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.
Способ обработки стали в ковше осуществляют следующим образом. The method of processing steel in the ladle is as follows.
Пример. С помощью конвертера емкостью 160 т получают сталь с содержанием кремния в пределах 0,3-3,0% и выпускают из него полупродукт в разливочный ковш. Металл в разливочном ковше обрабатывают с применением электродугового нагрева в течение как минимум 10 мин. С учетом этого максимальная скорость подачи кремния в расплав должна составляет от 0,3 до 3,0 кг/т•мин. Example. Using a converter with a capacity of 160 tons, steel is obtained with a silicon content in the range of 0.3-3.0% and the semi-product is released from it into a casting ladle. The metal in the casting ladle is processed using electric arc heating for at least 10 minutes. With this in mind, the maximum feed rate of silicon into the melt should be from 0.3 to 3.0 kg / t • min.
В течение всего периода подогрева стали в зону действия дуги на расплав подают кремнийсодержащий материал, например ферросилиций с минутным расходом, определяемым по зависимости:
Q (10-1000)•q;
а после окончания подогрева расплава в него продолжают подавать нейтральный газ в течение времени, определяемом из соотношения:
где Q расход ферросилиция, кг кремния/т•мин;
q расход нейтрального газа, м3/т•мин;
10-1000 эмпирический коэффициент, характеризующий степень усвоения расплавом ферросилиция, кг/м3;
0,05-0,5 эмпирический коэффициент, характеризующий степень перемешивания расплава в ковше, (мин•т)1/2•м3/2;
τ время, мин.During the entire period of heating the steel, a silicon-containing material, for example, ferrosilicon with a minute flow rate determined by the dependence:
Q (10-1000) • q;
and after the heating of the melt is finished, neutral gas is continued to be fed into it for a time determined from the relation:
where Q is the consumption of ferrosilicon, kg of silicon / t • min;
q consumption of neutral gas, m 3 / t • min;
10-1000 empirical coefficient characterizing the degree of assimilation by the melt of ferrosilicon, kg / m 3 ;
0.05-0.5 empirical coefficient characterizing the degree of melt mixing in the ladle, (min • t) 1/2 • m 3/2 ;
τ time, min
В процессе всего периода подогрева расплава в ковше через него продувают нейтральный газ. During the entire period of heating the melt in the ladle, neutral gas is blown through it.
В таблице приведены примеры осуществления способа обработки стали в ковше с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method of processing steel in a ladle with various technological parameters.
В первом примере вследствие малой величины расхода ферросилиция не создается обогащение металла в зоне дуги кремнием и, следовательно, растворимость азота и др. элементов в металле не уменьшается в необходимой мере. В результате происходит повышение содержания азота в стали. In the first example, due to the low flow rate of ferrosilicon, enrichment of the metal in the arc zone with silicon is not created and, therefore, the solubility of nitrogen and other elements in the metal does not decrease to the necessary extent. As a result, there is an increase in the nitrogen content in the steel.
В пятом примере значение расхода ферросилиция превышает допустимое значение при заданных значениях содержания кремния в стали и длительности процесса присадки. In the fifth example, the flow rate of ferrosilicon exceeds the permissible value for given values of the silicon content in the steel and the duration of the additive process.
В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия непрерывной подачи ферросилиция в район воздействия дуги на расплав с необходимым минутным расходом не обеспечивается необходимое содержание углерода и азота в металле. In the sixth example, the prototype, due to the lack of a continuous supply of ferrosilicon in the area of the arc impact on the melt with the necessary minute flow rate, the necessary carbon and nitrogen content in the metal are not provided.
В примерах 2-4 вследствие подачи в зону действия дуги ферросилиция в оптимальных пределах и последующей продувки расплава инертным газом в течение оптимального времени увеличивается степень чистоты стали и ее равномерность по химсоставу и температуре. In examples 2-4, due to the supply of ferrosilicon to the arc zone within the optimal limits and subsequent purging of the melt with an inert gas, the degree of steel purity and its uniformity in chemical composition and temperature increase for an optimal time.
Применение предлагаемого способа позволяет повысить выход годной стали высокого качества на 8-10% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ обработки стали в ковше, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате. The application of the proposed method allows to increase the yield of high-quality steel by 8-10%. The economic effect is calculated in comparison with the base object, which is used for the method of processing steel in a ladle used at the Novolipetsk Metallurgical Plant.
Claims (1)
где Q минутный расход кремнийсодержащего сплава, кг кремния в сплаве/(т•мин); q минутный расход нейтрального газа, м3/(т•мин); (10 1000) эмпирический коэффициент, характеризующий степень усвоения металлом кремния, кг/м3; (0,05 0,5) эмпирический коэффициент, характеризующий степень перемешивания металла в ковше, (мин•т)1/2•м3/2; τ - время, мин.A method of treating metal discharged from a steelmaking unit in a ladle, including smelting metal in a steelmaking unit, discharging metal from it into a ladle, feeding alloying additives into the ladle, mixing the metal in the ladle by blowing neutral gas into it, and also electric arc heating of metal in the ladle, characterized in that during the entire period of heating the metal, neutral gas is supplied into it, a silicon-containing alloy with a minute flow rate determined by the dependence Q (10 1000) q, and p After the heating of the metal is completed, they continue to supply neutral gas to it for a time determined from the relation
where Q is the minute consumption of a silicon-containing alloy, kg of silicon in the alloy / (t • min); q minute consumption of neutral gas, m 3 / (t • min); (10 1000) an empirical coefficient characterizing the degree of assimilation by a silicon metal, kg / m 3 ; (0.05 0.5) empirical coefficient characterizing the degree of mixing of the metal in the bucket, (min • t) 1/2 • m 3/2 ; τ is the time, min
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94045593/02A RU2084543C1 (en) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94045593/02A RU2084543C1 (en) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94045593A RU94045593A (en) | 1996-10-27 |
| RU2084543C1 true RU2084543C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20163619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94045593/02A RU2084543C1 (en) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2084543C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206845C2 (en) * | 2001-07-04 | 2003-06-20 | Бакуменко Сергей Пантелеевич | Furnace-ladle |
-
1994
- 1994-12-30 RU RU94045593/02A patent/RU2084543C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Кудрин В.А. Внепечная обработка чугуна и стали. - М.: Металлургия, 1992, с.268. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206845C2 (en) * | 2001-07-04 | 2003-06-20 | Бакуменко Сергей Пантелеевич | Furnace-ladle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94045593A (en) | 1996-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4726839A (en) | Process and an arrangement for the production of steel from sponge iron | |
| RU2219249C1 (en) | Off-furnace steel treatment in ladle | |
| RU2084543C1 (en) | Method of treating metal released from steelmaking unit in ladle | |
| RU2233339C1 (en) | Method of making steel | |
| RU2138563C1 (en) | Method for treating steel in ladle | |
| RU2269579C1 (en) | High-carbon cord-quality steel obtaining method | |
| RU2031131C1 (en) | Method for steel making in converter | |
| US3058822A (en) | Method of making additions to molten metal | |
| RU2133279C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| RU2140458C1 (en) | Vanadium cast iron conversion method | |
| RU2185448C1 (en) | Method of treatment of steel in ladle | |
| RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
| RU2203963C2 (en) | Steel processing method | |
| RU2103381C1 (en) | Method of smelting low-alloyed steel with vanadium | |
| SU1744122A1 (en) | Process of melting and out-of-furnace treatment of steel | |
| RU1803461C (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2154679C1 (en) | Method of melting electrical-sheet steel | |
| RU2222605C1 (en) | Method of making steel in converter | |
| RU2230798C1 (en) | Method of steel production | |
| RU2212452C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
| RU2093586C1 (en) | Method for production of graphitization of conversion cast iron of cast grade | |
| KR100554739B1 (en) | Manufacturing method of molten steel with high calcium content | |
| RU2204613C2 (en) | Out-of-furnace steel refining method | |
| RU2219248C1 (en) | Method of production of bearing steel | |
| RU2205880C1 (en) | Method of steel making |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041231 |