RU2092573C1 - Шихтовая заготовка для металлургического передела - Google Patents
Шихтовая заготовка для металлургического передела Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092573C1 RU2092573C1 RU95108413/02A RU95108413A RU2092573C1 RU 2092573 C1 RU2092573 C1 RU 2092573C1 RU 95108413/02 A RU95108413/02 A RU 95108413/02A RU 95108413 A RU95108413 A RU 95108413A RU 2092573 C1 RU2092573 C1 RU 2092573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- iron
- steel
- melting
- oxidation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 title 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 19
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 35
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 35
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 28
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 8
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 abstract 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 50
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 47
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002165 CarbonCast Polymers 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/006—Starting from ores containing non ferrous metallic oxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: в области черной металлургии в качестве твердой шихты при выплавке стали в различных сталеплавильных агрегатах, преимущественно в кислородных конвертерах и дуговых сталеплавильных печах. Технической задачей изобретений является более раннее окисление углерода металлической основы кислородом оксидного материала, получение (достижение) высоких скоростей обезуглероживания при низких температурах ванны в начале плавки, более равномерное окисление углерода по ходу плавки, обеспечение стабильности содержания углерода по расплавлении материала. Сущность изобретения: для выплавки стали применяют шихтовую заготовку, содержащую оксидный кусковой материал, залитый железоуглеродистым сплавом, в которой отношение внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава равно 5-100 м2/т, а отношение содержания углерода к кремнию в железоуглеродистом сплаве равно 40≥C/Si≥4. В качестве железоуглеродистого сплава может быть использован чугун, а в качестве оксидного материала - железорудные окатыши, железную руду, металлический концентрат, окалину, агломерат, пылевидные отходы и шлак аглодоменного производства, колошниковую пыль. Шихтовая заготовка позволяет снизить содержание остаточных элементов в изотропной электротехнической стали и увеличить выход высших марок стали. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в качестве твердой шихты при выплавке стали в различных сталеплавильных печах.
Известна разливочная машина для отливки чушек с наполнителем (оксидный материал), которая работает следующим образом. Окатыши подаются на разливочную машину в саморазгружающихся контейнерах объемом 1 м3 и тельферами поднимаются и загружаются в бункеры. На разливочную машину подается ковш с чугуном и наклоняется кантовальным устройством. Чугун из ковша сливается в разливочное устройство и подается в изложницы. Питатели опускаются в рабочее положение (до упора в изложницы), открываются затворы и окатыши попадают через систему подачи в изложницы (мульды). Включается привод конвейеров. При движении конвейеров питатели округленной частью разравнивают окатыши в изложницах. Заполненные окатышами изложницы перемещаются и заливаются чугуном.
Недостатком указанного выше материала является невысокая скорость окисления углерода, что свидетельствует об относительно малой скорости доставки кислорода вследствие слабого развития контакта оксидного материала - металлическая основа. Особенно заметно этот недостаток проявляется в начале плавки, когда ванна имеет пониженную температуру. Слабое развитие межфазной поверхности и низкие температуры тормозят окисление углерода. Другим недостатком известного материала является резко выраженная неравномерность скорости окисления углерода и даже полная приостановка этой реакции по причине преимущественного окисления кремния. Последний в условиях недостатка окислителя забирает кислород на свое окисление, тормозя или прекращая совсем окисление углерода. Отсутствие регламентированного соотношения углерода и кремния в известном материале приводит к широкому разбросу скоростей обезуглероживания и содержания углерода по расплавлении.
Технической задачей изобретения является более раннее окисление углерода металлической основы кислородом оксидного материала, получение (достижение) высоких скоростей обезуглероживания при низких температурах ванны в начале плавки (1250-1300oC), более равномерное окисление углерода по ходу плавки, обеспечение стабильности содержания углерода по расплавлении материала.
Технический результат достигается тем, что для выплавки стали применяют шихтовую заготовку, содержащую оксидный кусковый материал, залитый железоуглеродистым сплавом, в которой отношение внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава равно 5-100 м2/т, а отношение содержания углерода к кремнию в железоуглеродистом сплаве равно
При этом в качестве железоуглеродистого сплава используют чугун, а в качестве оксидного материала железорудные окатыши, железную руду, металлический концентрат, окалину, агломерат, пылевидные отходы и шлак аглодоменного производства, колошниковую пыль.
При этом в качестве железоуглеродистого сплава используют чугун, а в качестве оксидного материала железорудные окатыши, железную руду, металлический концентрат, окалину, агломерат, пылевидные отходы и шлак аглодоменного производства, колошниковую пыль.
Предложенную шихтовую заготовку получают аналогично прототипу, смешивая расчетные количества железоуглеродистого сплава и оксидного кускового материала.
Отличительной особенностью новой шихтовой заготовки является использование кусков оксидного материала, обладающих по сравнению с прототипом большей внешней поверхностью оксидного материала и отношением внешней поверхности оксидного материала к массе железоуглеродистого сплава в пределах 5-100 м2/т. Зная исходный гранулометрический состав оксидного кускового материала и его относительное количество в шихтовой заготовке, легко обеспечить требуемую величину указанного выше соотношения.
Другой отличительной особенностью предлагаемой шихтовой заготовки является поддержание соотношения концентрации кремния и углерода в пределах 
Заданное соотношение обеспечивает, изменяя химсостав железоуглеродистого сплава преимущественно за счет варьирования содержания кремния, так как регулирование концентрации углерода в высокоуглеродистых расплавах технически осуществить более сложно.
Заданное соотношение обеспечивает, изменяя химсостав железоуглеродистого сплава преимущественно за счет варьирования содержания кремния, так как регулирование концентрации углерода в высокоуглеродистых расплавах технически осуществить более сложно.
При одном и том же составе шихтовой заготовки и постоянном соотношении основных ее компонентов оксидного кускового материала и железоуглеродистого сплава увеличение поверхности оксидного кускового материала многократно увеличивает удельную поверхность, приходящуюся на единицу массы железоуглеродистого сплава. Пропорционально возрастанию поверхности оксидного кускового материала увеличивается количество кислорода, подводного к металлической основе железоуглеродистому сплаву шихтовой заготовки и которое согласно современным взглядам является фактором, ограничивающим скорость окисления углеродом. Наличие в металлической основе углерода позволяет ей плавиться при относительно низких температурах (1170-1200oC), которые ниже температур ванны в начальный период конвертерной плавки и электроплавки. Это обеспечивает высокую скорость переноса углерода в металлической основе даже в начальный момент плавки, когда ванна еще холодная, не говоря уже о середине и конце плавки, исключая тем самым массоперенос углерода из числа факторов, ограничивающих окисление углерода.
Таким образом в предлагаемой шихтовой заготовке создаются необходимые и достаточные условия для ускоренного окисления углерода.
Первым необходимым условием служит создание сильно развитой поверхности контакта фаз твердый оксидный кусковый материал расплав металлической основы (железоуглеродистого сплава) и получение максимальной величины удельной поверхности отношения внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава. Это резко усиливает перенос кислорода к фронту реакции с углеродом и снимает ограничения со скорости окисления углерода, накладываемые стадией доставки кислорода на результирующую (общую) скорость реакции окисления углерода.
Вторым необходимым и достаточным условием является пониженная температура плавления металлической основы, обеспеченная наличием углерода. Это делает возможным расплавление ее при температурах начала плавки, когда ванна имеет минимальный нагрев (1200-1300oC), что обеспечивает необходимую скорость доставки углерода к границе с оксидным кусковым материалом при температурах, существенно меньших температуры плавления этого материала, температуры плавления железа и конечной температуры металла на выпуске.
Указанные условия позволяют обеспечить раннее начало окисления углерода при пониженных температурах металлической ванны еще до момента, когда источник поступления кислорода оксидный материал еще не расплавился и находится в твердом состоянии, т.е. при температурах, ниже температуры плавления твердого окислителя. При этом окисление углерода в области низких температур протекает с повышенными скоростями, характерными для случая продувки жидкого чугуна газообразным кислородом. Физически это означает, что снижение скорости поступления кислорода из твердого оксидного материала вследствие малой скорости диффузии кислорода в твердом теле компенсируется огромной поверхностью последнего и сокращением пути диффузии кислорода к месту реакции с углеродом.
Стадией, лимитирующей окисление углерода в новой шихтовой заготовке, в отличие от прототипа, становится уже не скорость подвода кислорода, как в известных материалах для сталеплавильных процессов, а интенсивность подвода тепла к шихтовой заготовке и скорость ее расплавления. Резкое увеличение поверхности раздела фаз оксидный кусковый материал металлическая основа (железоуглеродистый расплав) в условиях, когда металлическая основа уже расплавилась и достаточно перегрета, исключает стадию доставки кислорода из числа лимитирующих звеньев и передает ее другому фактору тепловому, а именно скорости расплавления чушек шихтовой заготовки. Это означает, что диффузная кинетика, определяющая скорость транспорта потока кислорода, уступает место лимитирующего звена скорости обмена тепла шихтовой заготовки с окружающей средой, т.е. теплообмену.
Преимущества заявляемого изобретения обусловлены следующим:
предварительное создание в шихтовой заготовке сильно развитой поверхности оксидного кускового материала с металлической основой (железоуглеродистый сплав) позволяет приблизить высокий потенциал кислорода в твердом окислителе к границе с металлом и тем самым резко ускорить доставку кислорода к фронту реакции с углеродом;
увеличение скорости переноса кислорода столь существенно, что перестает лимитировать реакцию окисления углерода и отдает ее новому звену скорости нагрева и расплавления чушек шихтовой заготовки. Тем самым принципиально изменяется кинетика реакции окисления углерода;
обеспечивается раннее окисление углерода в начале плавки при пониженных температурах ванны (1200-1300oC);
достигаются весьма высокие абсолютные значения скорости окисления углерода при пониженных температурах, соответствующие условиям продувки чугуна кислородом (0,2-0,4% С/мин);
наличие избытка кислорода на границе оксидного кускового материала с железуглеродистым расплавом благодаря большой поверхности оксидного материала и высокой концентрации кислорода в оксидном кусковом материале и его активности делает возможным одновременное и параллельное окисление всех элементов, имеющих в данных условиях сродство к кислороду большее по сравнению с железом, включая углерод и кремний. Это исключает или серьезно смягчает зависимость начала и степени окисления углерода от содержания кремния в металлической основе (железоуглеродистый сплав), особенно при пониженных температурах.
предварительное создание в шихтовой заготовке сильно развитой поверхности оксидного кускового материала с металлической основой (железоуглеродистый сплав) позволяет приблизить высокий потенциал кислорода в твердом окислителе к границе с металлом и тем самым резко ускорить доставку кислорода к фронту реакции с углеродом;
увеличение скорости переноса кислорода столь существенно, что перестает лимитировать реакцию окисления углерода и отдает ее новому звену скорости нагрева и расплавления чушек шихтовой заготовки. Тем самым принципиально изменяется кинетика реакции окисления углерода;
обеспечивается раннее окисление углерода в начале плавки при пониженных температурах ванны (1200-1300oC);
достигаются весьма высокие абсолютные значения скорости окисления углерода при пониженных температурах, соответствующие условиям продувки чугуна кислородом (0,2-0,4% С/мин);
наличие избытка кислорода на границе оксидного кускового материала с железуглеродистым расплавом благодаря большой поверхности оксидного материала и высокой концентрации кислорода в оксидном кусковом материале и его активности делает возможным одновременное и параллельное окисление всех элементов, имеющих в данных условиях сродство к кислороду большее по сравнению с железом, включая углерод и кремний. Это исключает или серьезно смягчает зависимость начала и степени окисления углерода от содержания кремния в металлической основе (железоуглеродистый сплав), особенно при пониженных температурах.
Поэтому наличие развитой удельной поверхности (отношение внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава) в пределах 5-100 м2/т позволяет начать окисление углерода с высокими скоростями уже на ранних стадиях плавки, когда ванна еще относительно холодная, причем это окисление происходит при наличии определенного количества кремния в металлической основе.
Если удельная поверхность контакта оксидный материал металлическая основа менее 5 м2/т металла, то скорость увеличения доставки кислорода оказывается относительно небольшой и возникает его недостаток. Преимущественное развитие при этом получают окисление кремния как элемента, имеющего значительно большое сродство к кислороду, чем углерод. Вследствие этого углерод окисляется незначительно, что снижает эффективность материала. Если удельная поверхность оказывается более 100 м2/т металла, то окисление углерода получает чрезмерную скорость, вследствие чего темп нагрева металла отстает от скорости обезуглероживания, поскольку окисление углерода твердыми оксидами железа сопровождается затратами тепла и охлаждением ванны. В дальнейшем по мере разогрева и повышения температуры ванны окисление углерода может принять циклический характер и привести к выбросам и выносам частиц металла во время бурного газовыделения продуктов реакции окисления углерода.
Диапазон значений 5-100 м2 металла является оптимальным.
Соотношение углерода и кремния в металлической основе в пределах 
выбрано из тех соображений, что в данном диапазоне соотношений достигается одновременное окисление как углерода, так и кремния.
Если это соотношение менее 4, то преимущественно окисляется кремний, образуя продукт реакции в виде тугоплавкого диоксида кремния. Эта тугоплавкая фаза блокирует поверхность раздела оксидного материала и расплава металлической основы, затрудняя доставку как кислорода, так и углерода к фронту из возможной реакции. Вследствие этого окисление углерода прекращается.
Если это соотношение более 40, то преимущественно окисляется углерод до тех пор, пока отношение C/Si не достигнет равновесных значений, отвечающих данной температуре. При этом отсутствует выделение тепла в зоне реакции. Учитывая эндотермический характер окисления углерода твердыми окислителями, происходит замедление и даже прекращение окисления углерода, а, следовательно, удлиняется продолжительность плавки.
По данному изобретению были изготовлены составы шихтовой заготовки, которые были применены при выплавке сталей в лабораторных электропечах и промышленных кислородных конвертерах.
В табл. 1 приведены составы шихтовой заготовки и приведены результаты плавок с применением шихтовой заготовки в электропечи.
Были проведены опытные плавки шихтовой заготовки в лабораторных условиях. При этом фиксировалось изменение концентрации углерода ([c]) в шихтовой заготовке и скорости окисления углерода 
при различных отношениях внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава (см. фиг. 1, 2, 3).
На фиг. 1 изображены изменение концентрации углерода ([c]) в шихтовой заготовке, скорости окисления углерода 
при отношении внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава равным 5; на фиг. 2 тоже самое, но при отношении внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава равным 35; на фиг. 3 то же самое, но при отношении внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава равным 100.
При этом скорость нагрева данной шихтовой заготовки с увеличением отношений внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава увеличивается и характер окисления углерода меняется.
При малых отношениях внешней поверхности оксидного окускованного материала к массе железоуглеродистого сплава (5, фиг. 1) скорость окисления углерода имеет два хорошо выраженных максимума:первый при 1240oC, второй при 1400oC. Первый максимум отвечает моменту расплавления чугуна и окислению углерода жидкого чугуна кислородом твердых окатышей. В этот момент суперком находится в твердо-жидком состоянии при общем сохранении исходной структуры. Затем твердые окатыши покрываются пленкой кремнезема (за счет окисления кремния чугуна) и реакция окисления углерода тормозится. При повышении температуры до 1400oC плавится основа окатышей (зерна гематита) и реакция вновь ускоряется, но уже идет обычное окисление углерода жидкого чугуна кислородом железистого шлака.
При отношении внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава равной 35 увеличивается скорость нагрева, максимум скорости окисления углерода сближаются и при больших скоростях нагрева (фиг. 3) сливаются в один. Абсолютное значение скорости окисления углерода при этом огромно и составляет 0,2-0,8%/мин, что превышает примерно в два раза максимальные скорости окисления углерода в кислородном конвертере. В лабораторных условиях при отношении внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава равном 100 происходит сильное вскипание расплава и увеличение объема шлакометаллгазовой эмульсии. Таким образом, отличительная особенность новой шихтовой заготовки наличие первого периода окисления углерода: окисление углерода жидкого чугуна кислородом твердых окатышей. Пространственная структура шихтовой заготовки при этом в основном сохраняется, обеспечивая большую удельную поверхность реагирования.
На Новолипецком меткомбинате в ККЦ-1 отрицательные последствия понижения расхода лома в шихте плавок устранены применением шихтовой заготовки, которая изготавливается на основе передельного чугуна (78-83 мас.) и железорудных окатышей (17-22 мас.) с отношением внешней поверхности железорудных окатышей к массе чугуна равной 5-20.
Содержание рудных окатышей принято с учетом, что количество кислорода окатышей меньше стехиометрического значения, соответствующего реакции полного окисления углерода шихтовой заготовки.
Химический состав (расчетный) одной из композиций шихтовой заготовки (20 мас. окатышей) приведен ниже,
Fe мет. 74,540, FeO 0,6630, Fe2O317,534, SiO2 1,712, Al2O30,004 CaO 0,730, MgO 0,089, MnO 0,015, Na2O 0,003, K2O 0,013, C 3,712,Si 0,635, Mn 0,277, Cr 0,015, Cu 0,007, Ni 0,009, P 0,057,S 0,018
Согласно выполненных расчетов (табл. 2), для этого состава количество кислорода шихтовой заготовки, идущее на окисление собственных углерода и кремния из оксидов железа, составляет 87,5 мас.требуемой для реакций.
Fe мет. 74,540, FeO 0,6630, Fe2O317,534, SiO2 1,712, Al2O30,004 CaO 0,730, MgO 0,089, MnO 0,015, Na2O 0,003, K2O 0,013, C 3,712,Si 0,635, Mn 0,277, Cr 0,015, Cu 0,007, Ni 0,009, P 0,057,S 0,018
Согласно выполненных расчетов (табл. 2), для этого состава количество кислорода шихтовой заготовки, идущее на окисление собственных углерода и кремния из оксидов железа, составляет 87,5 мас.требуемой для реакций.
При таком распределении кислорода на реакции окисления углерода шихтовой заготовки, когда во время продувки часть кислорода (10-15% участвующего в реакциях) поступает из жидкой ванны, устраняется процесс накопления кислорода в конвертерной ванне. Благодаря более низкой, по сравнению с ломом температуре плавления шихтовой заготовки (1200-1250oC) процесс обезуглероживания ванны начинается раньше и вначале протекает внутри проплавляемой шихтовой заготовки с выделением оксида углерода. Особое значение имеет тот факт, что применение новой шихтовой заготовки ускоряет окисление углерода в первый холодный период плавки примерно на 25-100% (фиг. 4). По истечении этого периода (время 4 мин) скорости окисления углерода становятся равными и, начиная с этого момента, окисление углерода протекает спокойно по сравнению с прототипом. При этом устраняются пиковые газовыделения, снижаются тепловые нагрузки на оборудование котла-охладителя, уменьшаются выносы и заметалливание элементов котла. Охлаждающий эффект шихтовой заготовки близок к эффекту лома, поэтому при введении его в металлошихту определение расхода добавок-охладителей не представляет трудности. Замена лома на шихтовую заготовку в соотношении 1:1 практически не приводит к изменению теплового баланса плавки.
Заявляемая шихтовая заготовка позволяет снизить содержание остаточных элементов в изотропной электротехнической стали и увеличить выход высших марок стали (табл.3) при ее частичной замене вместо металлолома в шихтовке в конвертере.
Claims (3)
1. Шихтовая заготовка для металлургического передела, содержащая оксидный кусковой материал, залитый железоуглеродистым сплавом, отличающаяся тем, что отношение внешней поверхности оксидного кускового материала к массе железоуглеродистого сплава равно 5-100 м/г, а отношение содержания углерода к кремнию в железоуглеродистом сплаве равно 
.
2. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве железоуглеродистого сплава используют чугун.
3. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве оксидного материала используют железорудные окатыши, железную руду, металлический концентрат, окалину, агломерат, пылевидные отходы и шлак аглодоменного производства, колошниковую пыль.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108413/02A RU2092573C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Шихтовая заготовка для металлургического передела |
| US08/588,111 US5738704A (en) | 1995-05-26 | 1996-01-18 | Charging stock for steel production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108413/02A RU2092573C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Шихтовая заготовка для металлургического передела |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95108413A RU95108413A (ru) | 1997-01-20 |
| RU2092573C1 true RU2092573C1 (ru) | 1997-10-10 |
Family
ID=20168071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95108413/02A RU2092573C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Шихтовая заготовка для металлургического передела |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5738704A (ru) |
| RU (1) | RU2092573C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2170270C1 (ru) * | 2000-01-20 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Наполнитель для материала для металлургического производства и способ получения материала для металлургического производства |
| RU2218419C2 (ru) * | 2002-01-15 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2343204C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Шихта для выплавки стали |
| RU2491148C1 (ru) * | 2012-05-29 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие Интермет-Сервис" | Способ получения синтетического композиционного материала для металлургического передела (варианты) и машина разливочная для их осуществления |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096112A (en) * | 1998-01-05 | 2000-08-01 | Orinoco Iron, C.A. | High carbon content briquettes |
| DE10303290B3 (de) * | 2003-01-28 | 2004-05-06 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zur Herstellung eines Hohlzylinders aus synthetischem Quarzglas unter Einsatz einer Haltevorrichtung sowie geeignete Haltevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2710796A (en) * | 1954-05-26 | 1955-06-14 | United States Steel Corp | Method of making iron bearing material for treatment in a blast furnace |
| DE2263945C2 (de) * | 1972-12-29 | 1975-02-13 | Uwe Dr.Rer.Pol. 4300 Essen-Kupferdreh Schulten-Baumer | Massel für die Herstellung von GuBeisen |
| US4564388A (en) * | 1984-08-02 | 1986-01-14 | Intersteel Technology, Inc. | Method for continuous steelmaking |
| US4581068A (en) * | 1985-05-06 | 1986-04-08 | Frank & Schulte Gmbh | Shaped body for feeding cupola furnaces |
| IT1201815B (it) * | 1986-09-25 | 1989-02-02 | Danieli Off Mecc | Impianto di trasformazione di una carica metallica in semiprodotti e procedimento di fusione e colaggio connesso |
| US4957546A (en) * | 1989-05-10 | 1990-09-18 | Instituto Mexicano De Investigaciones Siderurgicas | Direct steelmaking process from 100% solid charge of multiple reducing and oxidizing alternating periods |
| EP0515498B1 (en) * | 1990-02-13 | 1995-08-23 | Illawarra Technology Corporation Ltd. | Cotreatment of sewage and steelworks wastes |
| FR2705767B1 (fr) * | 1993-05-27 | 1995-07-21 | Lorraine Laminage | Procédé et installation de production d'acier liquide à partir de matières ferreuses riches en matières carbonées. |
| US5425797A (en) * | 1994-02-23 | 1995-06-20 | Uni Superkom | Blended charge for steel production |
-
1995
- 1995-05-26 RU RU95108413/02A patent/RU2092573C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-01-18 US US08/588,111 patent/US5738704A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1105273, кл. B 22 D 5/00, 1984. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2170270C1 (ru) * | 2000-01-20 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Наполнитель для материала для металлургического производства и способ получения материала для металлургического производства |
| RU2218419C2 (ru) * | 2002-01-15 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2343204C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Шихта для выплавки стали |
| RU2491148C1 (ru) * | 2012-05-29 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие Интермет-Сервис" | Способ получения синтетического композиционного материала для металлургического передела (варианты) и машина разливочная для их осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95108413A (ru) | 1997-01-20 |
| US5738704A (en) | 1998-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100364934B1 (ko) | 제철 및 제강 방법 | |
| JP5954551B2 (ja) | 転炉製鋼法 | |
| JPWO2002022891A1 (ja) | 精錬剤および精錬方法 | |
| JPH10195513A (ja) | 金属鉄の製法 | |
| RU2092573C1 (ru) | Шихтовая заготовка для металлургического передела | |
| JPH09501737A (ja) | 鋼製錬用複合装入物 | |
| JP3509072B2 (ja) | 製鉄・製鋼法 | |
| RU2244025C2 (ru) | Спеченные агломераты и способ их изготовления | |
| ZA200409784B (en) | Continuous steelmaking process in an eaf and plantslag composition for use therein | |
| US3897244A (en) | Method for refining iron-base metal | |
| EP0325862A2 (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
| RU2145356C1 (ru) | Способ конвертерной плавки с использованием металлизованных материалов | |
| GB1446021A (en) | Method for the refining of molten metal | |
| RU2092572C1 (ru) | Способ производства стали и линия для его осуществления | |
| RU2699468C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2103379C1 (ru) | Способ получения низкоуглеродистых сталей | |
| RU2183221C2 (ru) | Способ внепечного нагрева жидкого металла в ковше и оболочковая проволока для его осуществления | |
| RU2051973C1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
| US4790872A (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
| RU2087546C1 (ru) | Чушка для металлургического передела | |
| RU2233890C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в кислородном конвертере | |
| RU2087545C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали | |
| RU2088672C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородных конвертерах | |
| RU2107737C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2049119C1 (ru) | Способ производства высококачественной стали в дуговой печи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060527 |