RU2087545C1 - Method of melting of low-carbon steel - Google Patents
Method of melting of low-carbon steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087545C1 RU2087545C1 RU95112817A RU95112817A RU2087545C1 RU 2087545 C1 RU2087545 C1 RU 2087545C1 RU 95112817 A RU95112817 A RU 95112817A RU 95112817 A RU95112817 A RU 95112817A RU 2087545 C1 RU2087545 C1 RU 2087545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- iron
- oxygen
- melt
- bulk
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 7
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009844 basic oxygen steelmaking Methods 0.000 abstract 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к конвертерно-кислородному процессу. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to a converter-oxygen process.
Известны способы выплавки стали, включающие ввод в металл углерода и углеродсодержащих материалов (авторское свидетельство СССР N 540922, кл. C 21 C 5/04 аналог). Known methods of steelmaking, including the introduction of carbon into a metal and carbon-containing materials (USSR author's certificate N 540922, class C 21 C 5/04 analogue).
Известен также способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий завалку металлического лома, заливку жидкого чугуна, ввод в конвертер твердого топлива и продувку кислородом, при котором 70-90% твердого топлива фракцией 6-25 мм от его общего расхода вводят в конвертер до начала продувки, а остальную часть вводят в интервале 10-40% продолжительности продувки при общем расходе топлива 0,5-3,5% от веса металлошихты (авторское свидетельство СССР N 594179, C 21 C 5/28 прототип). There is also known a method of steelmaking in an oxygen converter, including filling scrap metal, pouring molten iron, introducing solid fuel into the converter and purging with oxygen, in which 70-90% of solid fuel with a fraction of 6-25 mm from its total flow rate is introduced into the converter before purging and the rest is introduced in the range of 10-40% of the purge duration with a total fuel consumption of 0.5-3.5% of the weight of the metal charge (USSR copyright certificate N 594179, C 21
Существенным недостатком указанных выше способов являются значительные потери в производительности агрегата. A significant disadvantage of the above methods are significant losses in the performance of the unit.
Технической задачей изобретения является повышение выхода годного и снижение концентрации углерода в ванне. An object of the invention is to increase the yield and decrease the concentration of carbon in the bath.
Технический результат достигается тем, что в способе выплавки низкоуглеродистой стали, включающем завалку лома, заливку жидкого чугуна, продувку кислородом, загрузку шлакообразующих и углеродсодержащих материалов, углеродсодержащие материалы вводят в виде твердой заготовки, состоящей из сыпучего углеродсодержащего материала, залитого железоуглеродистым сплавом, при достижении концентрации углерода в расплаве менее 0,3% и температуре 1630-1730oC в количестве 5-100 кг на 1 т расплава.The technical result is achieved by the fact that in the method of smelting low-carbon steel, including filling scrap, pouring molten iron, purging with oxygen, loading slag-forming and carbon-containing materials, carbon-containing materials are introduced in the form of a solid billet consisting of a bulk carbon-containing material filled with an iron-carbon alloy at a concentration of carbon in the melt is less than 0.3% and a temperature of 1630-1730 o C in an amount of 5-100 kg per 1 ton of melt.
Способ содержит следующие операции. The method comprises the following operations.
Заготовка содержит сыпучий углеродсодержащий материал и железоуглеродистый сплав при следующем соотношении компонентов, мас. The workpiece contains a bulk carbon-containing material and an iron-carbon alloy in the following ratio of components, wt.
сыпучий углеродсодержащий материал 0,1-12,0
железоуглеродистый сплав остальное
Заготовка дополнительно содержит оксидный материал, при следующем соотношении компонентов, мас.bulk carbon-containing material 0.1-12.0
iron carbon alloy the rest
The workpiece further comprises an oxide material, in the following ratio of components, wt.
сыпучий углеродсодержащий материал 0,1-12,0%
оксидный материал 0,2-25,0
железоуглеродистый сплав остальное
Количество кислорода в оксидном материале заготовки на 10-90% меньше значения, необходимого для полного окисления всех элементов, содержащихся в железоуглеродистом сплаве и обладающих большим сродством к кислороду по сравнению с железом.bulk carbon-containing material 0.1-12.0%
oxide material 0.2-25.0
iron carbon alloy the rest
The amount of oxygen in the oxide material of the preform is 10-90% less than the value required for the complete oxidation of all elements contained in the iron-carbon alloy and having a greater affinity for oxygen compared to iron.
Углеродсодержащий материал вводят двумя порциями: первую в виде сыпучего углеродсодержащего материала на поверхность расплава в количестве 1-15 кг на 1 т расплава, а остальное количество вводят во второй порции через 5-60 сек в виде заготовки. The carbon-containing material is introduced in two portions: the first in the form of bulk carbon-containing material on the surface of the melt in the amount of 1-15 kg per 1 ton of melt, and the remaining amount is introduced into the second portion after 5-60 seconds as a preform.
В качестве сыпучего углеродсодержащего материала используют коксик, бой электродов, термоантрацит, кокс. As bulk carbon-containing material using coke, electrodes, thermoanthracite, coke.
В качестве оксидного материала используют железосодержащие оксиды из группы окалина, руда, окатыши, агломерат, окускованная пыль и шлам. As the oxide material, iron-containing oxides from the group of scale, ore, pellets, sinter, agglomerated dust and sludge are used.
В конвертер загружают металлолом, заливают жидкий чугун. Затем ведут продувку кислородом. При достижении концентрации углерода в расплаве менее 0,3% и температуре 1630-1730oC вводят углеродсодержащие материалы, залитые железоуглеродистым сплавом. Получают углеродсодержащие материалы на разливочной машине чугуна, предварительно загружая в мульды коксик, бой электродов, термоантрацит, кокс, а затем заливают в мульды передельный чугун. Углеродсодержащие добавки вводят в твердом виде в количестве 5-100 кг на 1 т расплава. При вводе заготовки менее 5 кг не получают должного эффекта. При вводе свыше 100 кг заготовки по ее расплавлении содержание углерода в расплаве получается выше требуемого (превышает заданное его содержание).Scrap metal is loaded into the converter, molten iron is poured. Then purge with oxygen. When the concentration of carbon in the melt is less than 0.3% and a temperature of 1630-1730 o C, carbon-containing materials are injected, filled with an iron-carbon alloy. Carbon-containing materials are obtained on a cast-iron casting machine, pre-loading coke, electrodes, thermoanthracite, coke into the molds, and then cast iron is transferred to the molds. Carbon-containing additives are introduced in solid form in an amount of 5-100 kg per 1 ton of melt. When you enter a workpiece less than 5 kg do not get the desired effect. When you enter more than 100 kg of the workpiece by its melting, the carbon content in the melt is higher than the required (exceeds its predetermined content).
Твердая заготовка содержит углеродсодержащий материал и железоуглеродистый сплав при следующем отношении компонентов, мас. The solid preform contains a carbon-containing material and an iron-carbon alloy in the following ratio of components, wt.
сыпучий углеродсодержащий материал 0,1-12,0
железоуглеродистый сплав остальное
При введении в расплав твердой заготовки, содержащей сыпучий углеродсодержащий материал 0,1-12,0% достигаются наилучшие результаты. При количестве материала менее 0,1% не достигается должного эффекта.bulk carbon-containing material 0.1-12.0
iron carbon alloy the rest
When a solid billet containing bulk carbonaceous material of 0.1-12.0% is introduced into the melt, the best results are achieved. When the amount of material is less than 0.1%, the desired effect is not achieved.
Если количество сыпучего углеродсодержащего материала в твердой заготовке более 12% то при ее расплавлении будет велико содержание углерода в расплаве. If the amount of bulk carbon-containing material in the solid billet is more than 12%, then its melting will have a high carbon content in the melt.
Заготовка дополнительно содержит оксидный материал, при следующем соотношении компонентов, мас. The workpiece further comprises an oxide material, in the following ratio of components, wt.
сыпучий углеродсодержащий материал 0,1-12,0
оксидный материал 0,2-25,0
железоуглеродистый сплав остальное
Если количество оксидного материала в заготовке менее 0,2% не достигается требуемое содержание углерода в ванне из-за недостатка введенного кислорода.bulk carbon-containing material 0.1-12.0
oxide material 0.2-25.0
iron carbon alloy the rest
If the amount of oxide material in the workpiece is less than 0.2%, the required carbon content in the bath is not achieved due to the lack of introduced oxygen.
Если количество оксидного материала в заготовке более 25% то количество введенного кислорода превышает количество, необходимое для окисления всего углерода, имеющегося в ванне. If the amount of oxide material in the preform is more than 25%, then the amount of oxygen introduced exceeds the amount needed to oxidize all the carbon in the bath.
Количество кислорода в оксидном материале заготовки на 10-90% меньше значения, необходимого для полного окисления всех элементов, содержащихся в железоуглеродистом сплаве и обладающих большим сродством по сравнению с железом. The amount of oxygen in the oxide material of the preform is 10-90% less than the value necessary for the complete oxidation of all elements contained in the iron-carbon alloy and having a high affinity compared to iron.
Пределы количества кислорода в оксидном материале заготовки на 10-90% менее значения, необходимого для полного окисления всех элементов, содержащихся в железоуглеродистом сплаве, и выбраны экспериментальным путем. The limits of the amount of oxygen in the oxide material of the preform are 10-90% less than the values necessary for the complete oxidation of all elements contained in the iron-carbon alloy, and are selected experimentally.
Углеродсодержащий материал вводят двумя порциями: первую в виде сыпучего углеродсодержащего материала на поверхность расплава в количестве 1-15 кг на 1 т расплава, а остальное количество вводят во второй порции. The carbon-containing material is introduced in two portions: the first in the form of bulk carbon-containing material on the surface of the melt in an amount of 1-15 kg per 1 ton of melt, and the rest is introduced in the second portion.
В первой порции в виде сыпучего углеродсодержащего материала на поверхность расплава давали коксик в количестве 7 кг на 1 т расплава, а остальное количество ввели через 25 сек в виде заготовки в количестве 60 кг на 1 т расплава. In the first portion, in the form of bulk carbon-containing material, coke was given on the melt surface in the amount of 7 kg per 1 ton of melt, and the remaining amount was introduced after 25 seconds in the form of a preform in the amount of 60 kg per 1 ton of melt.
В кислородном конвертере потребность ванны в кислороде по ходу плавки непрерывно уменьшается в связи с окислением Si, Mn и части углерода. Казалось бы, можно сократить расход вдуваемого газообразного кислорода, однако при этом резко увеличивается продолжительность плавки и уменьшается производительность. Причина уменьшение скорости выгорания углерода из-за слабого перемешивания ванны. Поэтому мы вынуждены сохранять расход кислорода по ходу плавки практически неизменным. Превышение расхода кислорода над необходимым для окисления углерода по ходу плавки постепенно нарастает и при [C] <0,3% в ванне все большая часть кислорода начинает расходоваться на окисление железа. Вследствие этого возрастает угар железа, снижается выход годного, увеличивается количество шлака и его окисленность (содержание кислорода в шлаке в виде FeO и Fe2O3), снижается стойкость футеровки, повышается расход кислорода.In an oxygen converter, the oxygen demand of the bath continuously decreases during melting due to the oxidation of Si, Mn, and part of the carbon. It would seem that it is possible to reduce the flow rate of injected gaseous oxygen, but at the same time, the melting time sharply increases and productivity decreases. The reason is a decrease in the rate of carbon burnout due to poor mixing of the bath. Therefore, we are forced to maintain the oxygen consumption during melting almost unchanged. The excess of oxygen consumption over necessary for carbon oxidation during melting gradually increases and at [C] <0.3% in the bath, an increasing part of oxygen begins to be spent on iron oxidation. As a result of this, iron waste increases, yield decreases, the amount of slag and its oxidation increase (the oxygen content in the slag in the form of FeO and Fe 2 O 3 ), the lining resistance decreases, and oxygen consumption increases.
Чтобы избежать этого, мы даем на шлак и ванну углерод в разлагающем виде с тем, чтобы восстановить оксиды железа шлака. To avoid this, we give carbon to the slag and bath in a decomposing form in order to reduce the iron oxides of the slag.
Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.
Твердая заготовка изготовляется на машине непрерывной разливки чугуна: предварительно в мульды загружается сыпучий углеродсодержащий материал фракцией 10-25 мм. A solid billet is made on a continuous casting machine: bulk carbon-containing material with a fraction of 10-25 mm is preliminarily loaded into the molds.
Затем в мульды заливаем железоуглеродистый расплав (чугун) и охлаждаем заготовки (чушки) водой. Then, we fill in the iron-carbon melt (cast iron) into the molds and cool the billets (ingots) with water.
Твердая заготовка второго типа имеет кроме сыпучего углеродсодержащего материала оксидный материал (железорудные окатыши, агломерат, окалина, руда и др.) фракцией 5-25 мм в количестве 0,2-25% которые затем заливаются чугуном. A solid billet of the second type has, in addition to bulk carbon-containing material, an oxide material (iron ore pellets, sinter, scale, ore, etc.) with a fraction of 5–25 mm in an amount of 0.2–25%, which are then filled with cast iron.
Химический состав твердой заготовки типов I и II показан в таблице. The chemical composition of the solid billets of types I and II is shown in the table.
Claims (5)
Железоуглеродистый сплав Остальное
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что заготовка дополнительно содержит оксидный материал при следующем соотношении компонентов, мас.Bulk carbon material 0.1 12.0
Carbon Alloy
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the preform further comprises an oxide material in the following ratio of components, wt.
Оксидный материал 0,2 25,0
Железоуглеродистый сплав Остальное
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что количество кислорода в оксидном материале заготовки на 10 90% меньше значения, необходимого для полного окисления всех элементов, содержащихся в железоуглеродистом сплаве и обладающих большим сродством к кислороду по сравнению с железом.Bulk carbon material 0.1 12.0
Oxide material 0.2 25.0
Carbon Alloy
4. The method according to claim 3, characterized in that the amount of oxygen in the oxide material of the preform is 10 90% less than the value necessary for the complete oxidation of all elements contained in the iron-carbon alloy and having a greater affinity for oxygen compared to iron.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112817A RU2087545C1 (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Method of melting of low-carbon steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112817A RU2087545C1 (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Method of melting of low-carbon steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95112817A RU95112817A (en) | 1997-07-10 |
| RU2087545C1 true RU2087545C1 (en) | 1997-08-20 |
Family
ID=20170449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95112817A RU2087545C1 (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Method of melting of low-carbon steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2087545C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233890C1 (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Method of making low-carbon steel in oxygen converter |
| RU2280699C2 (en) * | 2004-09-28 | 2006-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Method of steel making in oxygen converter with slag remaining |
| RU2352645C1 (en) * | 2007-06-19 | 2009-04-20 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace |
-
1995
- 1995-07-20 RU RU95112817A patent/RU2087545C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 540922, кл. C 21 C 5/04, 1977. Авторское свидетельство СССР N 594179, кл. C 21 C 5/28, 1978. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233890C1 (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Method of making low-carbon steel in oxygen converter |
| RU2280699C2 (en) * | 2004-09-28 | 2006-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Method of steel making in oxygen converter with slag remaining |
| RU2352645C1 (en) * | 2007-06-19 | 2009-04-20 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2044061C1 (en) | Composition burden for steel melting | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| RU2087545C1 (en) | Method of melting of low-carbon steel | |
| CA2397524A1 (en) | Porous agglomerates containing iron and at least one further element from groups 5 or 6 of the periodic table for use as an alloying agent | |
| CA2339402C (en) | Magnesium injection agent for ferrous metal | |
| US4252559A (en) | Process for processing cast iron suitable for foundry moulding | |
| RU2102497C1 (en) | Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnace | |
| RU2075513C1 (en) | Method of steel melting in oxygen steel-making converters | |
| CA2559154A1 (en) | Method for a direct steel alloying | |
| RU2092573C1 (en) | Charge preparation for metallurgical refining process | |
| RU2145356C1 (en) | Method of converter melting with use of prereduced materials | |
| RU2186856C1 (en) | Composite blend for smelting alloyed steels | |
| RU2051972C1 (en) | Method for steel smelting in martin furnace | |
| US4190435A (en) | Process for the production of ferro alloys | |
| RU2089331C1 (en) | Charge stock for metallurgic conversion and mixture of preparation thereof | |
| RU2051973C1 (en) | Method for steel smelting in martin furnace | |
| RU2103379C1 (en) | Method of smelting low-carbon steels | |
| RU2009207C1 (en) | Composite burden material for producing high-quality steel | |
| RU2280699C2 (en) | Method of steel making in oxygen converter with slag remaining | |
| US4067729A (en) | Desulfurization of liquid iron melts | |
| RU2087546C1 (en) | Pig for metallurgical conversion | |
| RU2091494C1 (en) | Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel | |
| RU2133782C1 (en) | Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnaces | |
| SU1754784A1 (en) | Charge for steelmaking in open hearth furnace and method of charging | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070721 |