RU2031135C1 - Method of synthetic slag smelting for steel working - Google Patents
Method of synthetic slag smelting for steel working Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031135C1 RU2031135C1 RU94012440A RU94012440A RU2031135C1 RU 2031135 C1 RU2031135 C1 RU 2031135C1 RU 94012440 A RU94012440 A RU 94012440A RU 94012440 A RU94012440 A RU 94012440A RU 2031135 C1 RU2031135 C1 RU 2031135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- carbon
- electric furnace
- charge
- oxides
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 title description 20
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 55
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- -1 for example Substances 0.000 claims abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к выплавке синтетического шлака для обработки жидкой стали, предназначенной для непрерывной разливки. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to the smelting of synthetic slag for processing liquid steel, intended for continuous casting.
Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки синтетического шлака для обработки стали, включающий периодическую загрузку в электропечь шихты из шлакообразующих материалов, расплавление их в электропечи и периодический выпуск расплава в ковш. При этом в процессе выплавки не производят обновление атмосферы в объеме печи над зеркалом расплава, а также не производят присадку в расплав материалов, способствующих уменьшению содержания легковосстановимых оксидов в расплаве (см. Войнов С.Г. и др. Рафинирование стали синтетическими шлаками. М. : Металлургия, 1970, с. 135-141). The closest in technical essence is the method of smelting synthetic slag for steel processing, which includes periodic loading into the electric furnace of the charge from slag-forming materials, melting them in an electric furnace and periodically releasing the melt into the ladle. At the same time, during the smelting process, the atmosphere in the furnace’s volume above the melt mirror is not updated, and materials that contribute to the reduction of easily reducible oxides in the melt are not added to the melt (see Voinov SG and others. Steel refining with synthetic slags. M. : Metallurgy, 1970, p. 135-141).
Недостатком известного способа является низкая стойкость футеровки электропечи и неудовлетворительное качество стали после ее обработки синтетическим шлаком. Это объясняется тем, что в первом случае происходит интенсивное разъедание футеровки вследствие окисления графита, входящего в состав футеровки, оксидами железа и хрома, имеющимися в шихте при ее расплавлении. Эти оксиды при повышенном содержании вызывают загрязнение стали неметаллическими включениями при ее обработке синтетическим шлаком. Все это приводит к браку непрерывнолитых слитков по механическим и другим свойствам. Кроме того, повышенное содержание примесей оксидов титана снижает потребительские свойства, например, динамной стали в части электромагнитных характеристик. The disadvantage of this method is the low resistance of the lining of the electric furnace and the unsatisfactory quality of the steel after processing it with synthetic slag. This is explained by the fact that in the first case, the lining is intensively corroded due to the oxidation of graphite, which is part of the lining, with iron and chromium oxides present in the charge during its melting. These oxides with a high content cause steel contamination by non-metallic inclusions during its processing with synthetic slag. All this leads to the marriage of continuously cast ingots by mechanical and other properties. In addition, the increased content of titanium oxide impurities reduces consumer properties, for example, of dynamo steel in terms of electromagnetic characteristics.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости футеровки электропечи для выплавки синтетического шлака, а также в улучшении качества непрерывнолитых слитков за счет уменьшения содержания в них неметаллических включений и содержания титана, в частности, в слитках из динамной, некоторых коррозионностойких сталей и других. The technical effect when using the invention is to increase the resistance of the lining of an electric furnace for smelting synthetic slag, as well as to improve the quality of continuously cast ingots by reducing the content of non-metallic inclusions and titanium in them, in particular, in ingots from dynamo, some corrosion-resistant steels and others.
Указанный технический эффект достигают тем, что периодически загружают в электропечь шихту из содержащих оксиды железа, хрома и титана шлакообразующих материалов, расплавляют ее в электропечи и периодически выпускают расплав в разливочный ковш. The specified technical effect is achieved by periodically loading a mixture of iron, chromium and titanium oxides of slag-forming materials into the electric furnace, melting it in an electric furnace, and periodically releasing the melt into the casting ladle.
В процессе выплавки синтетического шлака в объем печи над зеркалом расплава непрерывно подают нейтральный газ, например, азот, с расходом 0,05-0,20 м3/мин на каждый 1 м3 объема электропечи над зеркалом расплава. После очередной загрузки шихты в электропечь в расплав подают углеродсодержащий материал, например, кокс с содержанием углерода в количестве, определяемом по зависимости:
m = ( 2 - 20 )˙( 2Cr2O3 +
+ 1,4FeO + 3,8TiO2 ) где m - масса углерода в подаваемом углеродсодержащем материале, кг на тонну загружаемой шлакообразующей шихты;
Cr2O3; FeO и TiO2 - процентное по массе содержание оксидов в загружаемой шихте, мас.%;
(2-20) - эмпирический коэффициент, учитывающий характеристики процесса восстановления оксидов при выплавке синтетического шлака, кг/т, %;
2; 1,4 и 3,8 - коэффициенты стехиометрии реакций, учитывающие различное участие оксидов в окислении подаваемого в электропечь углерода.In the process of smelting synthetic slag, a neutral gas, for example, nitrogen, is continuously fed into the furnace volume above the melt mirror, with a flow rate of 0.05-0.20 m 3 / min for each 1 m 3 of electric furnace volume above the melt mirror. After the next loading of the charge into the electric furnace, a carbon-containing material is fed into the melt, for example, coke with a carbon content in an amount determined by the dependence:
m = (2 - 20) ˙ (2Cr 2 O 3 +
+ 1.4FeO + 3.8TiO 2 ) where m is the mass of carbon in the supplied carbon-containing material, kg per ton of loaded slag-forming charge;
Cr 2 O 3 ; FeO and TiO 2 - percentage by weight of the content of oxides in the charge, wt.%;
(2-20) is an empirical coefficient that takes into account the characteristics of the process of reduction of oxides in the production of synthetic slag, kg / t,%;
2; 1.4 and 3.8 are reaction stoichiometry coefficients that take into account the different participation of oxides in the oxidation of carbon supplied to the electric furnace.
После подачи углеродсодержащего материала периодически продувают расплав нейтральным газом, например, аргоном 3-10 раз по одной минуте и прекращают процесс периодической продувки за 20-40 мин до очередного выпуска расплава из электропечи. After supplying the carbon-containing material, the melt is periodically blown with a neutral gas, for example, argon, 3-10 times per minute and the process of periodic purging is stopped 20-40 minutes before the next release of the melt from the electric furnace.
Повышение стойкости футеровки электропечи для выплавки синтетического шлака будет происходить вследствие устранения окисления графитовой футеровки электропечи легковосстановимыми оксидами, входящими в состав шихты, из-за подачи в расплав углеродсодержащего материала, например, кокса. The increase in the resistance of the lining of the electric furnace for the smelting of synthetic slag will occur due to the elimination of the oxidation of the graphite lining of the electric furnace by the easily reducible oxides that are part of the charge, due to the supply of carbon-containing material, for example, coke, to the melt.
Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие подачи в расплав углеродсодержащего материала, что приводит к восстановлению оксидов Cr, Fe и Ti. При этом указанные элементы связываются в хромистый чугун или карбиды, которые удаляются из расплава посредством оседания на дно электропечи или на поверхность кусков кокса. При обработке стали синтетическим шлаком, очищенным от легковосстановимых оксидов, в ней не образуются неметаллические включения, что приводит к улучшению качества непрерывнолитых слитков. Improving the quality of continuously cast ingots will occur due to the supply of a carbon-containing material to the melt, which leads to the reduction of Cr, Fe, and Ti oxides. At the same time, these elements bind to chrome cast iron or carbides, which are removed from the melt by settling to the bottom of the electric furnace or to the surface of pieces of coke. When processing steel with synthetic slag, purified from readily reducible oxides, non-metallic inclusions are not formed in it, which leads to an improvement in the quality of continuously cast ingots.
Диапазон расхода нейтрального газа в пределах 0,05-0,20 м3/мин на каждый 1м3 объема электропечи над расплавом, подаваемого в объем электропечи над расплавом, объясняется закономерностями обновления газовой атмосферы в объеме электропечи. При меньших значениях расхода газа атмосфера в печи будет значительно окислительной, что сделает невозможным восстановление оксидов. Кроме того, большая часть присаживаемого кокса будет окисляться кислородом, содержащимся в атмосфере электропечи. Большие значение расхода газа устанавливать не имеет смысла, т.к. это не приведет к увеличению интенсивности восстановления оксидов, а также вызовет перерасход нейтрального газа.The range of neutral gas consumption in the range of 0.05-0.20 m 3 / min for each 1 m 3 of the volume of the electric furnace above the melt supplied to the volume of the electric furnace above the melt is explained by the patterns of updating the gas atmosphere in the volume of the electric furnace. At lower gas flow rates, the atmosphere in the furnace will be significantly oxidizing, which will make it impossible to reduce oxides. In addition, most of the coke seated will be oxidized by oxygen contained in the atmosphere of the electric furnace. It does not make sense to set large gas flow rates; this will not lead to an increase in the intensity of reduction of oxides, and will also cause an over consumption of neutral gas.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональный зависимости от объема электропечи над зеркалом металла. The specified range is set in direct proportion to the volume of the electric furnace above the metal mirror.
Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 2-20 - объясняется закономерностями процесса восстановления оксидов при выплавке синтетического шлака. При меньших значениях будет происходить неполное восстановление оксидов Сr2O3, FeO, TiO2. Большие значения устанавливать не имеет смысла, т.к. при этом будет происходить перерасход углеродсодержащего материала без дальнейшего увеличения интенсивности восстановления оксидов. Кроме того, при этом возможно замыкание электродов электропечи через слой углеродсодержащего материала, находящегося на зеркале расплава.The range of values of the empirical coefficient in the range of 2-20 is explained by the laws of the process of reduction of oxides in the smelting of synthetic slag. At lower values, incomplete reduction of the oxides of Cr 2 O 3 , FeO, TiO 2 will occur. It does not make sense to set large values, because in this case, an overconsumption of carbon-containing material will occur without a further increase in the intensity of reduction of oxides. In addition, in this case, it is possible to close the electrodes of the electric furnace through a layer of carbon-containing material located on the melt mirror.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от объема расплава в электропечи. The specified range is set in direct proportion to the volume of the melt in the electric furnace.
Диапазон числа продувок расплава в печи нейтральным газом в пределах 3-10 раз по одной минуте объясняется закономерностями циркуляции расплава и распределения углеродсодержащего материала в объеме расплава. При меньших значениях не будет происходить равномерного распределения подаваемого материала по объему расплава. Большие значения устанавливать не имеет смысла, т. к. при этом будет происходить перерасход инертного газа без дальнейшего усреднения распределения по объему расплава подаваемого углеродсодержащего материала. The range of the number of purges of the melt in the furnace with neutral gas within 3-10 times per minute is explained by the patterns of circulation of the melt and the distribution of carbon-containing material in the volume of the melt. At lower values, there will not be a uniform distribution of the feed material over the volume of the melt. It does not make sense to establish large values, since an inert gas will be overspended without further averaging of the distribution of the carbon-containing material supplied over the melt volume.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от величины объема расплава в электропечи. The specified range is set in direct proportion to the volume of the melt in the electric furnace.
Диапазон значений времени от окончания продувки расплава нейтральным газом до выпуска в ковш расплава в пределах 20-40 мин объясняется необходимостью всплывания из расплава оставшихся в нем кусочков углеродсодержащего материала. При меньших значениях в расплаве будут оставаться кусочки углеродсодержащего вещества, что приведет к браку непрерывнолитых слитков по увеличенному содержанию углерода. Большие значения устанавливать не имеет смысла, т.к. при этом будет происходить переохлаждение расплава и перерасход электроэнергии. The time range from the end of the melt purge by neutral gas to the release of the melt into the ladle within 20-40 minutes is explained by the need to float from the melt the remaining pieces of carbon-containing material in it. At lower values, pieces of a carbon-containing substance will remain in the melt, which will lead to the marriage of continuously cast ingots with an increased carbon content. It does not make sense to set large values, because In this case, melt overcooling and energy overrun will occur.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от объема расплава в электропечи. The specified range is set in direct proportion to the volume of the melt in the electric furnace.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.
Способ выплавки синтетического шлака для обработки стали осуществляют следующим образом. The method of smelting synthetic slag for steel processing is as follows.
П р и м е р. В процессе выплавки синтетического шлака для обработки стали после каждого выпуска расплава периодически загружают в электропечь шихту из шлакообразующих материалов, например из смеси извести и шлака алюмотермического производства ферросплавов. Затем расплавляют шихту и периодически выпускают расплав из электропечи в сталеразливочный ковш. Полученный расплав синтетического шлака сливают в сталеразливочный ковш со сталью емкостью 170 т, предназначенной для непрерывной разливки. PRI me R. In the process of smelting synthetic slag for steel processing, after each melt discharge, a charge from slag-forming materials, for example, from a mixture of lime and slag from aluminothermic ferroalloy production, is periodically loaded into an electric furnace. Then the mixture is melted and the melt is periodically released from the electric furnace into the steel pouring ladle. The resulting molten synthetic slag is poured into a steel pouring ladle with steel capacity of 170 tons, designed for continuous casting.
При этом в конвертере выплавляют динамную сталь следующего состава:
Si - 3,0%, Al - 0,5%; C ≅0,04%, остальное Fe.At the same time, the converter produces the dynamical steel of the following composition:
Si - 3.0%, Al - 0.5%; C ≅ 0.04%, the rest Fe.
В электропечи выплавляют синтетический шлак следующего состава, %: СаО 52-55% ; Al2O3 38-42% ; SiO2 не более 3,0; FeО не более 1,0; MgO не более 3,0; Cr2О3 не более 2,0; TiO2 не более 3,0.Synthetic slag of the following composition is smelted in an electric furnace,%: CaO 52-55%; Al 2 O 3 38-42%; SiO 2 not more than 3.0; FeO not more than 1.0; MgO not more than 3.0; Cr 2 O 3 not more than 2.0; TiO 2 not more than 3.0.
После каждого выпуска расплава из электропечи в нее загружают шихту, содержащую, %: FeO 0,1-0,5; Cr2O3 0,1-0,5; TiO2 0,1-3,5.After each release of the melt from the electric furnace, a charge containing% is loaded into it,%: FeO 0.1-0.5; Cr 2 O 3 0.1-0.5; TiO 2 0.1-3.5.
Электропечь оборудована графитовой футеровкой подины и откосов, а также водоохлаждаемыми медными холодильниками. При сливе расплава синтетического шлака в сталеразливочный ковш и при последующей продувке объема стали инертным газом происходит ее рафинирование. The electric furnace is equipped with graphite lining of the bottom and slopes, as well as water-cooled copper refrigerators. When the melt of synthetic slag is drained into a steel pouring ladle and when the volume of steel is subsequently purged with an inert gas, it is refined.
В процессе выплавки синтетического шлака в объем электропечи над зеркалом расплава непрерывно подают нейтральный газ, например, азот с расходом 0,05-0,20 м3/мин на каждый 1м3 объема печи над зеркалом расплава.In the process of smelting synthetic slag, neutral gas, for example, nitrogen, with a flow rate of 0.05-0.20 m 3 / min for each 1 m 3 of furnace volume above the melt mirror is continuously fed into the electric furnace above the melt mirror.
В расплав подают углеродсодержащий материал, например, кокс в количестве, определяемом по зависимости:
m = ( 2 - 20 )˙( 2Cr2O3 +
+ 1,4FeO + 3,8TiO2 ), где m - масса углерода в подаваемом углеродсодержащем материале, кг на тонну загружаемой шлакообразующей шихты;
Cr2O3, FeO и TiO2 - процентное по массе содержание оксидов в загружаемой шихте, мас.%:
(2-20) - эмпирический коэффициент, учитывающий характеристики процесса восстановления оксидов при выплавке синтетического шлака, кг/т %;
2; 1,4 и 3,8 - коэффициенты стехиометрии реакций, учитывающие различное участие оксидов в окислении подаваемого в электропечь углерода.A carbon-containing material, for example, coke, is fed into the melt in an amount determined by the relationship:
m = (2 - 20) ˙ (2Cr 2 O 3 +
+ 1.4FeO + 3.8TiO 2 ), where m is the mass of carbon in the supplied carbon-containing material, kg per ton of loaded slag-forming charge;
Cr 2 O 3 , FeO and TiO 2 - percentage by weight of the content of oxides in the charge, wt.%:
(2-20) - an empirical coefficient that takes into account the characteristics of the process of reduction of oxides in the smelting of synthetic slag, kg / t%;
2; 1.4 and 3.8 are reaction stoichiometry coefficients that take into account the different participation of oxides in the oxidation of carbon supplied to the electric furnace.
После подачи углеродсодержащего материала периодически продувают расплав в электропечи нейтральным газом, например, аргоном 3-10 раз по одной минуте. Процесс периодической продувки прекращают за 20-40 мин до очередного выпуска расплава из электропечи. After supplying the carbon-containing material, the melt is periodically blown into the electric furnace with a neutral gas, for example, argon 3-10 times in one minute. The process of periodic purging is stopped 20-40 minutes before the next release of the melt from the electric furnace.
После очередного выпуска расплава синтетического шлака из электропечи процесс загрузки повторяют. Газ в расплав подают через погружную трубу. При подаче в объем электропечи над зеркалом расплава нейтрального газа образуется малоокислительная атмосфера, что обеспечивает повышение эффективности восстановления оксидов находящихся в шихте. After the next release of the molten synthetic slag from the electric furnace, the loading process is repeated. Gas is supplied to the melt through an immersion pipe. When a neutral gas is fed into the volume of an electric furnace above a mirror of a molten melt, a low-oxidizing atmosphere is formed, which provides an increase in the reduction efficiency of oxides in the charge.
При подаче в расплав синтетического шлака углеродсодержащего материала происходит окисление углерода и выделение в атмосферу газа в виде СО с одновременным восстановлением оксидов Cr2O3, FeO, TiO2. При этом восстановленные элементы связываются в карбиды и хромистый чугун, которые оседают на дно электропечи или на кусочки кокса. В этих условиях происходит рафинирование расплава синтетического шлака. Кроме того, удаление легковосстановимых оксидов из расплава приводит к устранению окисления графитовой футеровки электропечи, а также исключает процесс образования неметаллических включений в стали за счет окисления этими оксидами элементов раскислителей.When carbon-containing material is fed into the melt of synthetic slag, carbon is oxidized and gas is released into the atmosphere in the form of CO with the simultaneous reduction of oxides Cr 2 O 3, FeO, TiO 2 . In this case, the reduced elements bind to carbides and chrome cast iron, which settle to the bottom of the electric furnace or to pieces of coke. Under these conditions, the melt of synthetic slag is refined. In addition, the removal of easily reducible oxides from the melt eliminates the oxidation of the graphite lining of the electric furnace, and also eliminates the formation of non-metallic inclusions in steel due to the oxidation of deoxidizing elements by these oxides.
В таблице приведены примеры осуществления способа выплавки синтетического шлака с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method of smelting synthetic slag with various technological parameters.
В первом примере вследствие малой величины подаваемого в расплав углеродсодержащего материала происходит неполное восстановление оксидов, что приводит к быстрому окислению и разъеданию графитовой футеровки электропечи, а также приводит к увеличенному содержанию в обрабатываемой стали неметаллических включений. In the first example, due to the small amount of carbon-containing material supplied to the melt, incomplete reduction of oxides occurs, which leads to the rapid oxidation and corrosion of the graphite lining of the electric furnace, and also leads to an increased content of non-metallic inclusions in the processed steel.
Кроме того, вследствие малого расхода азота, подаваемого в объем электропечи над зеркалом расплава, атмосфера в этом объеме остается окислительной, что увеличивает угар кокса и снижает интенсивность восстановления оксидов. In addition, due to the low consumption of nitrogen supplied to the volume of the electric furnace above the melt mirror, the atmosphere in this volume remains oxidative, which increases the coke waste and reduces the rate of oxide reduction.
В пятом примере вследствие большого количества подаваемого в расплав углеродсодержащего материала происходит с одной стороны его перерасход, а с другой стороны происходит замыкание электродов электропечи через слой углеродсодержащего материала и, как следствие, отключение и выход электропечи из строя. Кроме того, большой расход азота приводит к его перерасходу, большое значение времени от окончания продувки расплава до его выпуска приводит к перерасходу электроэнергии. In the fifth example, due to the large amount of carbon-containing material supplied to the melt, it is overused on the one hand, and, on the other hand, the electrodes of the electric furnace are closed through a layer of carbon-containing material and, as a result, the furnace is switched off and out of order. In addition, a large consumption of nitrogen leads to its overexpenditure, a large value of the time from the end of the purge of the melt to its release leads to an excessive consumption of electricity.
В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия подачи в расплав углеродсодержащего вещества, а также подачи инертного газа в объем электропечи под зеркалом расплава происходит быстрое окисление и разъедание графитовой футеровки электропечи, что приводит к быстрому выходу электропечи из строя. Кроме того, в этих условиях в расплаве синтетического остается большое количество легковосстановимых оксидов, что приводит к браку непрерывнолитых слитков по содержанию неметаллических включений и потребительским свойствам металлопродукций. In the sixth example, the prototype, due to the lack of supply of a carbon-containing substance to the melt, as well as the inert gas supply to the volume of the electric furnace under the melt mirror, the graphite lining of the electric furnace is rapidly oxidized and corroded, which leads to a quick failure of the electric furnace. In addition, under these conditions, a large amount of easily reducible oxides remains in the synthetic melt, which leads to the rejection of continuously cast ingots by the content of non-metallic inclusions and the consumer properties of metal products.
В примерах 2-4 вследствие подачи инертного газа в объем печи над расплавом, а также ввода в расплав углеродсодержащего материала в оптимальных пределах происходит интенсивное восстановление оксидов, находившихся в шихте. В этих условиях устраняется окисление и разъедание графитовой футеровки электропечи, а также сокращается значительное количество неметаллических включений. In examples 2-4, due to the supply of an inert gas to the furnace volume above the melt, as well as the introduction of carbon-containing material into the melt, the oxides in the charge are intensively reduced to optimal limits. Under these conditions, the oxidation and erosion of the graphite lining of the electric furnace is eliminated, and a significant amount of non-metallic inclusions is reduced.
Применение предлагаемого способа позволяет повысить стойкость футеровки электропечи на 30-40%, а также увеличить выход высших марок стали, например, динамной на 6-8%. The application of the proposed method allows to increase the resistance of the lining of the electric furnace by 30-40%, as well as to increase the output of higher grades of steel, for example, dynamically by 6-8%.
Claims (1)
m = (2 - 20) · (2Cr2O3 + 1,4FeO + 3,8 TiO2),
где m - масса углерода в подаваемом углеродсодержащем материале, кг на тонну загружаемой шлакообразующей шихты;
Cr2O3, FeO и TiO2 - процентное по массе содержание оксидов в загружаемой шихте, %;
(2 - 20) - эмпирический коэффициент, учитывающий характеристики процесса восстановления оксидов при выплавке синтетического шлака, кг/т · %;
2; 1,4; 3,8 - коэффициенты стехиометрии реакций, учитывающие различное участие оксидов в окислении подаваемого в электропечь углерода, безразмерные,
после чего периодически продувают расплав нейтральным газом, например, аргоном 3 - 10 раз по одной минуте и прекращают процесс периодической продувки за 20 - 40 мин до очередного выпуска расплава из электропечи.METHOD FOR SYNTHETIC SLAG MELTING FOR STEEL PROCESSING, which includes periodic loading into the electric furnace of batch from iron, chromium and titanium oxides of slag-forming materials, its melting in an electric furnace and periodic release of the melt into a casting ladle, characterized in that the volume in the process of smelting of synthetic slag into volume a neutral gas is continuously supplied by the melt mirror, for example, nitrogen with a flow rate of 0.05 - 0.20 m 3 / min per 1 m 3 of the volume of the electric furnace above the melt mirror, while after the next charge loading in the electric carbon furnace in the melt is loaded with carbon-containing material, for example, coke in an amount determined by the dependence:
m = (2 - 20) · (2Cr 2 O 3 + 1.4FeO + 3.8 TiO 2 ),
where m is the mass of carbon in the supplied carbon-containing material, kg per ton of loaded slag-forming charge;
Cr 2 O 3 , FeO and TiO 2 - percentage by weight of the content of oxides in the charge,%;
(2 - 20) is an empirical coefficient that takes into account the characteristics of the process of reduction of oxides in the smelting of synthetic slag, kg / t ·%;
2; 1.4; 3.8 - reaction stoichiometry coefficients, taking into account the different participation of oxides in the oxidation of carbon supplied to the electric furnace, dimensionless,
after which the melt is periodically blown with a neutral gas, for example, argon 3-10 times in one minute and the process of periodic purging is stopped 20-40 minutes before the next release of the melt from the electric furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012440A RU2031135C1 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Method of synthetic slag smelting for steel working |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012440A RU2031135C1 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Method of synthetic slag smelting for steel working |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2031135C1 true RU2031135C1 (en) | 1995-03-20 |
| RU94012440A RU94012440A (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=20154510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012440A RU2031135C1 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Method of synthetic slag smelting for steel working |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2031135C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149905C1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" | Method of production of alloying and deoxidizing alloy together with synthetic slag |
-
1994
- 1994-04-08 RU RU94012440A patent/RU2031135C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Войнов С.Г. и др. Рафинирование стали синтетическими шлаками, М.: Металлургия, 1970, с.135-141. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149905C1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы" | Method of production of alloying and deoxidizing alloy together with synthetic slag |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| US3615348A (en) | Stainless steel melting practice | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| US5085691A (en) | Method of producing general-purpose steel | |
| RU2031135C1 (en) | Method of synthetic slag smelting for steel working | |
| EP1752546B1 (en) | The method of making high-purity steels | |
| RU2095429C1 (en) | Method of producing roller-bearing steel | |
| JP5322860B2 (en) | Recycled slag generation method and recycled slag | |
| CA1146758A (en) | Method for producing electric steel | |
| RU2140458C1 (en) | Vanadium cast iron conversion method | |
| RU2133279C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| SU1276470A1 (en) | Charge for producing molden welding flux | |
| RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
| SU1052546A1 (en) | Method for smelting transformer steel | |
| RU2255983C1 (en) | Method of making high-alloy steel | |
| RU2103381C1 (en) | Method of smelting low-alloyed steel with vanadium | |
| RU2197538C2 (en) | Method of making bearing steel | |
| RU2382085C1 (en) | Charge for remelting of vanadium-bearing steel | |
| RU1770373C (en) | Production line for steel manufacture | |
| RU2192482C2 (en) | Method of steelmaking | |
| RU1786108C (en) | Process for ladle treatment of metal | |
| SU1766967A1 (en) | Method of out-of-furnace working of low-alloyed steel | |
| RU2293125C1 (en) | High-grade alloy steel producing method | |
| SU1092189A1 (en) | Method for making stainless steel | |
| SU1752780A1 (en) | Process for producing alloy steel |