[go: up one dir, main page]

RU2016075C1 - Method for carburization of pig iron - Google Patents

Method for carburization of pig iron Download PDF

Info

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
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.М. Кирин
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU4902790 priority Critical patent/RU2016075C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2016075C1 publication Critical patent/RU2016075C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy and foundry. SUBSTANCE: molten pig iron during its pouring into ladle and from ladle is passed through carburizer installed in channel found in ladle hollow. EFFECT: degree of carbonization is increased by 5-9%. 5 dwg

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 housing 1, a lining 2, a tilting and lifting mechanism, a slag-separating partition 3. A slag-separating partition 3 and a ladle lining 2 form a drain channel 4, which at the same time is a channel for pouring pig-iron into the bucket.

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 drain channel 4 is filled with lumpy carburetor 5 (coke, electrode fight, carbon chips, coal tar pitch, etc.). The carburetor layer is blocked from above and below by refractory perforated partitions 6 with channels 7 for the passage of molten iron. Partitions 6 are sealed in the drain channel using chamotte paste 8. Partitions can be made of any refractory material (fireclay, high-alumina refractory, mullite, carbon refractories, etc.). Partitions are used to prevent the carburizer from being washed out of the drain channel by a liquid metal stream, and to reduce the loss of carbon-containing material.

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 drain channel 4 of the bucket, the lower partition is mounted, a layer of a carburetor is poured on it (pieces 20-100 mm in size, depending on the capacity of the bucket). Then cover the layer with the upper partition 6 and close it with refractory paste. After that, the bucket and drain channel are dried and heated with an injection gas burner to 500-800 о С.

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 channels 7 of the partition 6 enters the layer of the carburetor 5, where it is carburized, and then enters the bucket. After filling the bucket, it is transported to the place of pouring molds 10 and the metal is drained into the mold (Fig. 3). The metal is also drained through the drain channel 4, which ensures double filtration of the liquid metal through the layer of the carburizer when pouring and draining the metal. During the discharge of metal through the drain channel, secondary carburization of cast iron occurs. The carburizer layer can be used several times. As the carburetor is used up, it can be replenished, for which they remove the upper partition, fill in pieces of carbon-containing substances, and reassemble the partition.

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)

СПОСОБ НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ ЧУГУНА в ковше, включающий подачу расплавленного металла в ковш через слой карбюризатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения углерода и снижения расхода карбюризатора, расплавленный металл пропускают через слой карбюризатора при его заливке в ковш и сливе из ковша, при этом карбюризатор помещают в канале, расположенном в полости ковша. METHOD FOR CARBONIZING IRON IN THE DUCK, including supplying molten metal to the ladle through the layer of the carburizer, characterized in that, in order to increase the degree of carbon assimilation and reduce the consumption of the carburizer, the molten metal is passed through the layer of the carburizer when it is poured into the ladle and drained from the ladle, while the carburetor is placed in a channel located in the bucket cavity.
SU4902790 1990-12-05 1990-12-05 Method for carburization of pig iron RU2016075C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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