RU2016075C1 - Method for carburization of pig iron - Google Patents
Method for carburization of pig iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016075C1 RU2016075C1 SU4902790A RU2016075C1 RU 2016075 C1 RU2016075 C1 RU 2016075C1 SU 4902790 A SU4902790 A SU 4902790A RU 2016075 C1 RU2016075 C1 RU 2016075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carburizer
- carburetor
- ladle
- metal
- bucket
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 12
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229920002165 CarbonCast Polymers 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, точнее к способам науглероживания чугуна. The invention relates to ferrous metallurgy and foundry, more specifically to methods for carburizing cast iron.
Целью изобретения является увеличение степени усвоения углерода карбюризатора, а вместе с тем увеличение содержания углерода в чугуне, снижение расхода карбюризатора и себестоимости чугуна. The aim of the invention is to increase the degree of assimilation of carbon carburetor, and at the same time increase the carbon content in cast iron, reducing the consumption of carburetor and the cost of cast iron.
На фиг.1 представлен общий вид ковша; на фиг.2 - момент заливки чугуна из плавильного агрегата (вагранка, индукционная печь) в ковш; на фиг.3 - момент слива металла из ковша и заливки литейной формы; на фиг.4 - то же, узел I на фиг.3; на фиг.5 - разрез литейного ковша для осуществления предлагаемого способа, (на фиг.2, 3 дана схема науглероживания). Figure 1 presents a General view of the bucket; figure 2 - the time of casting iron from the smelter (cupola, induction furnace) into the bucket; figure 3 - the moment of discharge of metal from the bucket and pouring the mold; figure 4 is the same, node I in figure 3; figure 5 is a section of the casting ladle for the implementation of the proposed method, (figure 2, 3 is a diagram of carburization).
Способ осуществляют в литейном ковше (фиг.1, 5). Ковш состоит из корпуса 1, футеровки 2, механизма наклона и подъема, шлакоотделительной перегородки 3. Шлакоотделительная перегородка 3 и футеровка 2 ковша образуют сливной канал 4, который одновременно является каналом для заливки в ковш чугуна. The method is carried out in a casting ladle (figures 1, 5). The bucket consists of a
Сливной канал 4 заполнен кусковым карбюризатором 5 (кокс, электродный бой, углеродная стружка, каменноугольный пек и т.д.). Слой карбюризатора перекрыт снизу и сверху огнеупорными перфорированными перегородками 6 с каналами 7 для прохода жидкого чугуна. Перегородки 6 заделаны в сливной канал с помощью шамотной пасты 8. Перегородки могут быть выполнены из любого огнеупорного материала (шамота, высокоглиноземистого огнеупора, муллита, углеродистых огнеупоров и др.). Перегородки служат для предотвращения вымывания карбюризатора из сливного канала струей жидкого металла, сокращения потерь углеродсодержащего материала. The
Способ осуществляют следующим образом. Перед плавкой в сливном канале 4 ковша монтируют нижнюю перегородку, засыпают на нее слой карбюризатора (куски размером 20-100 мм в зависимости от емкости ковша). Затем перекрывают слой верхней перегородкой 6 и заделывают ее огнеупорной пастой. После этого ковш и сливной канал просушивают и разогревают инжекционой газовой горелкой до 500-800оС.The method is as follows. Before melting in the
При выпуске металла из плавильного агрегата струю с желоба 9 направляют в сливной канал 4 (фиг.2). Металл через каналы 7 перегородки 6 поступает в слой карбюризатора 5, где науглероживается, после чего поступает в ковш. После наполнения ковша его транспортируют к месту заливки форм 10 и производят слив металла в форму (фиг.3). Слив металла производят также через сливной канал 4, чем обеспечивается двукратная фильтрация жидкого металла через слой карбюризатора при заливке и сливе металла. Во время слива металла через сливной канал происходит вторичное науглероживание чугуна. Слой карбюризатора может быть использован несколько раз. По мере израсходования карбюризатора он может быть восполнен, для чего снимают верхнюю перегородку, засыпают куски углеродсодержащих веществ и снова монтируют перегородку. When the metal is released from the melting unit, the stream from the trough 9 is directed into the drain channel 4 (Fig. 2). Metal through the
Способ позволяет обеспечить повышение степени усвоения углерода карбюризатора. The method allows to increase the degree of assimilation of carbon carburetor.
Положительный эффект обеспечивается за счет следующего:
при двукратной фильтрации металла через единый, заполненный карбюризатором канал время контакта реагирующих фаз возрастает в два раза, что способствует развитию диффузионных процессов растворения углерода в чугуне. Это способствует повышению эффективности процесса и повышению степени усвоения углерода карбюризатора;
при протекании жидкого металла через слой карбюризатора в обоих направлениях возникают хорошие условия для взаимного перемешивания реагирующих фаз за счет интенсивного перемещения их относительно друг друга, что способствует повышению степени усвоения;
при протекании жидкого металла через слой карбюризатора поток металла турбулизируется. В турбулизированном потоке процессы науглероживания идут интенсивнее, что положительно сказывается на повышении степени усвоения;
турбулизация потока металла способствует отрыву от кусков карбюризатора микро- и макрочастиц углеродосодержащего вещества, которые эффективно растворяются в металле во время накопления металла;
наличие определенного промежутка времени после первой фильтрации (в период накопления металла в ковше) способствует протеканию диффузионных процессов растворения частиц карбюризатора в жидком металле;
вторичная фильтрация металла через слой карбюризатора способствует повышению степени усвоения карбюризатора не только за счет перечисленных факторов, но также за счет того, что слой карбюризатора нагревается за счет тепла металла, профильтрованного при наполнении ковша, до высокой температуры (1100-1300оС). Это способствует активизации процессов растворения и повышению степени усвоения карбюризатора.A positive effect is ensured by the following:
when the metal is double filtered through a single channel filled with a carburizer, the contact time of the reacting phases doubles, which contributes to the development of diffusion processes of carbon dissolution in cast iron. This helps to increase the efficiency of the process and increase the degree of assimilation of carbon carburetor;
when liquid metal flows through the carburetor layer in both directions, good conditions arise for mutual mixing of the reacting phases due to their intensive movement relative to each other, which increases the degree of assimilation;
when liquid metal flows through the layer of the carburizer, the metal flow is turbulized. In a turbulized flow, carburization processes are more intense, which has a positive effect on increasing the degree of assimilation;
turbulization of the metal flow helps to detach micro- and particulate carbon-containing substances from the carburetor pieces that are effectively dissolved in the metal during metal accumulation;
the presence of a certain period of time after the first filtration (during the period of accumulation of metal in the bucket) contributes to the flow of diffusion processes of dissolution of particles of the carburizer in the liquid metal;
secondary filtration of the metal through the layer of the carburizer helps to increase the degree of assimilation of the carburizer not only due to the above factors, but also due to the fact that the layer of the carburizer is heated due to the heat of the metal filtered during filling of the bucket to a high temperature (1100-1300 о С). This contributes to the activation of dissolution processes and increase the degree of assimilation of the carburizer.
В конечном итоге степень усвоения углерода карбюризатора возрастает на 5-8% . Так как карбюризатор при многократном использовании ковша может быть израсходован полностью, то в таком случае коэффициент использования карбюризатора может достигнуть величины, близкой к 100%. In the end, the degree of assimilation of carbon carburetor increases by 5-8%. Since the carburetor with repeated use of the bucket can be completely consumed, in this case, the utilization rate of the carburetor can reach a value close to 100%.
П р и м е р. Производили науглероживание чугуна в ковше 50 кг, выплавленного в газовой вагранке 0,5 т/ч. Состав исходного чугуна, %: углерод 3,05-3,10, кремний 1,3-1,4, марганец 0,4-0,5. Температура 1420оС.PRI me R. Carbonization of cast iron in a ladle of 50 kg, melted in a gas cupola 0.5 t / h, was carried out. The composition of the source iron,%: carbon 3.05-3.10, silicon 1.3-1.4, manganese 0.4-0.5. Temperature 1420 о С.
Литейный ковш для науглероживания имел перегородку, образующую со стенками футеровки сливной канал. В воронку загрузили электродный бой в кусках размером 15-20 мм. Слой электродного боя перекрыли сверху и снизу огнеупорными перфорированными перегородками с отверстиями диаметром 10 мм. The carbonization foundry bucket had a baffle forming a drain channel with the walls of the lining. An electrode battle in pieces of 15-20 mm in size was loaded into the funnel. The layer of electrode battle was blocked from above and below by refractory perforated partitions with openings with a diameter of 10 mm.
Ковш перед выпуском металла разогрели до 500-600оС инжекционной газовой горелкой. Чугун из вагранки выпустили через летку диаметром 15 мм в сливной канал, заполненный электродным боем. Далее после заполнения ковша и небольшой выдержки (0,5 мин) слили чугун через сливной канал и залили формы и образцы. Содержание углерода после науглероживания 3,5%. Степень усвоения углерода карбюризатора 1,14, что на 4,7-8,5% больше, чем в способе-прототипе.Bucket before releasing metal warmed to 500-600 C. injectate gas burner. Cast iron from a cupola was released through a notch with a diameter of 15 mm into a drain channel filled with electrode battle. Then, after filling the bucket and a short exposure (0.5 min), the iron was poured through the drain channel and the molds and samples were poured. The carbon content after carburization of 3.5%. The carbon assimilation rate of the carburizer is 1.14, which is 4.7-8.5% more than in the prototype method.
Предлагаемое изобретение обеспечивает по сравнению с прототипом следующий технико-экономический эффект:
повышается степень усвоения углерода карбюризатора (на 5-8%);
возможно получение высокоуглеродистого чугуна (до 3,4-3,6%);
исключается применение дорогостоящего оборудования (трансформатор, токопроводы, контактные плиты и т.д.) и дополнительного топлива (электроэнергии);
снижается расход карбюризатора (на 10-15%);
появляется возможность снижения стоимости шихтовых материалов за счет использования более дешевых низкоуглеродистых чугунов (на 5-10%).The present invention provides, in comparison with the prototype, the following technical and economic effect:
the degree of assimilation of carbon carburetor increases (by 5-8%);
it is possible to obtain high-carbon cast iron (up to 3.4-3.6%);
the use of expensive equipment (transformer, current leads, contact plates, etc.) and additional fuel (electricity) is excluded;
carburetor consumption is reduced (by 10-15%);
it becomes possible to reduce the cost of charge materials through the use of cheaper low-carbon cast irons (by 5-10%).
Способ прост в осуществлении, эффективен и найдет применение в черной металлургии и литейном производстве для науглероживания чугуна. The method is simple to implement, effective and will find application in the iron and steel industry and foundry for carburizing cast iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4902790 RU2016075C1 (en) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Method for carburization of pig iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4902790 RU2016075C1 (en) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Method for carburization of pig iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016075C1 true RU2016075C1 (en) | 1994-07-15 |
Family
ID=21555768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4902790 RU2016075C1 (en) | 1990-12-05 | 1990-12-05 | Method for carburization of pig iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2016075C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175984C1 (en) * | 2000-09-13 | 2001-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
| RU2191209C2 (en) * | 2000-09-18 | 2002-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
| RU2191832C1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-27 | Пензенский государственный университет | Method of cast iron recarburization |
| RU2823715C1 (en) * | 2023-08-09 | 2024-07-29 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Method of iron smelting in electric arc furnaces |
-
1990
- 1990-12-05 RU SU4902790 patent/RU2016075C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 807752, кл. C 21C 1/08, 1978. * |
| В.А.Грачев "Применение электроэнергии для интенсификации плавки чугуна". М., НИИинформтяжмаш, 1972. * |
| Л.М.Мариенбах, Металлургические основы ваграночного процесса". М., Машгиз, 1960. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175984C1 (en) * | 2000-09-13 | 2001-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
| RU2191209C2 (en) * | 2000-09-18 | 2002-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Carbonizer (versions) |
| RU2191832C1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-27 | Пензенский государственный университет | Method of cast iron recarburization |
| RU2823715C1 (en) * | 2023-08-09 | 2024-07-29 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Method of iron smelting in electric arc furnaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4456476A (en) | Continuous steelmaking and casting | |
| US4615511A (en) | Continuous steelmaking and casting | |
| JPH01139711A (en) | Supply of heat energy to molten metal bath | |
| RU96106061A (en) | DEVICE FOR MANUFACTURE OF MELTED CHUSHKOV CHUGUN | |
| SU725571A1 (en) | Device for metal refining with gaseous and powder-like reagents | |
| RU2016075C1 (en) | Method for carburization of pig iron | |
| US4537629A (en) | Method for obtaining high purity ductile iron | |
| EP0011478B1 (en) | Apparatus and process for the treatment of molten metal | |
| SU721010A3 (en) | Iron ore processing device | |
| US4464198A (en) | Apparatus and process for the treatment of molten metal | |
| US1542562A (en) | Furnace for melting and treating ores and metals generally | |
| US4511401A (en) | Process for the treatment of molten metal | |
| US3215422A (en) | Reverberatory furnaces | |
| RU2260074C1 (en) | Method of cleaning aluminum pouring and hauling ladles | |
| RU2113500C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| SU1632980A1 (en) | Method and device for inoculation of hot metal | |
| RU2116352C1 (en) | Method of converter charging | |
| RU2194932C1 (en) | Refractory extension piece of gas cupola | |
| RU2113498C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| RU2140993C1 (en) | Method of steel melting | |
| SU1668406A1 (en) | Method of wear protection of basic oxygen furnace lining | |
| SU1134607A1 (en) | Method for preparing metal charge for steel smelting | |
| SU1044638A2 (en) | Method for carburizing melt | |
| JPS5514826A (en) | Melting furnace for aluminum | |
| RU2113499C1 (en) | Method of steel melting in converter |