RU2110584C1 - Method of chemically heating steel in ladle - Google Patents
Method of chemically heating steel in ladle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110584C1 RU2110584C1 RU97105923A RU97105923A RU2110584C1 RU 2110584 C1 RU2110584 C1 RU 2110584C1 RU 97105923 A RU97105923 A RU 97105923A RU 97105923 A RU97105923 A RU 97105923A RU 2110584 C1 RU2110584 C1 RU 2110584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- aluminum
- oxygen
- ladle
- uptake
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 12
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 6
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000013386 optimize process Methods 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке стали после выплавки в сталеплавильном агрегате перед непрерывной разливкой. The invention relates to metallurgy, and more particularly to out-of-furnace steel processing after smelting in a steelmaking unit before continuous casting.
Наиболее близким к предлагаемому является способ химического подогрева стали в ковше, включающий подачу в ковш алюминиевой проволоки, продувку металла через погружные фурмы кислородом и нейтральным газом. При этом продувку кислородом начинают одновременно с подачей в сталь алюминия. Расходы кислорода и алюминия в процессе обработки стали устанавливают постоянными. Closest to the proposed one is a method of chemical heating of steel in a ladle, including feeding aluminum wire into the ladle, blowing metal through immersion lances with oxygen and neutral gas. In this case, oxygen purging begins simultaneously with the supply of aluminum to the steel. The flow of oxygen and aluminum during the processing of steel is set constant.
Недостатками известного способа являются недостаточная эффективность химического подогрева стали и ее неудовлетворительное качество после химического подогрева. Это объясняется тем, что продувку кислородом производят одновременно с началом подачи в сталь алюминия. В этих условиях в начале обработки стали, когда алюминия в ней еще мало, происходит окисление легирующих элементов, находящихся в стали, например Al, Mn, Si, Cr и др., с образованием неметаллических включений в виде оксидов. Кроме того, происходит уменьшение содержания в стали необходимых легирующих элементов, что требует в дальнейшем проводить корректировку химсостава стали посредством добавок соответствующих ферросплавов. The disadvantages of this method are the lack of effectiveness of chemical heating of steel and its unsatisfactory quality after chemical heating. This is due to the fact that oxygen purging is carried out simultaneously with the start of feeding aluminum to the steel. Under these conditions, at the beginning of steel processing, when there is still little aluminum in it, the alloying elements in the steel, for example, Al, Mn, Si, Cr, etc., are oxidized, with the formation of nonmetallic inclusions in the form of oxides. In addition, there is a decrease in the content of the necessary alloying elements in steel, which requires further adjustment of the chemical composition of the steel through the addition of appropriate ferroalloys.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффекттивности химического подогрева, увеличении коэффициентов использования алюминия и кислорода, рассчитываемых как отношение их расходов, требуемых по экзотермической реакции окисления алюминия для повышения температуры стали на заданную величину, к фактическим расходам алюминия и кислорода при нагреве металла на эту величину. Технический эффект заключается в улучшении качества стали после химического подогрева, в том числе качества непрерывнолитых слитков, и повышении стойкости футеровки сталеплавильных агрегатов. The technical effect when using the invention is to increase the efficiency of chemical heating, to increase the utilization of aluminum and oxygen, calculated as the ratio of their costs required for the exothermic reaction of aluminum oxidation to increase the temperature of steel by a predetermined amount, to the actual consumption of aluminum and oxygen when heating the metal for this value. The technical effect is to improve the quality of steel after chemical heating, including the quality of continuously cast ingots, and to increase the durability of the lining of steelmaking units.
Указанный технический эффект достигается тем, что алюминиевую проволоку подают со скоростью 5-10 м/с с общим расходом 0,4-4,0 кг/т стали. При этом после предварительной подачи 5-25% общего расхода алюминия сталь начинают продувать кислородом с расходом, изменяющимся от максимального значения, равного 0,15-0,25 нм3/мин • т стали, в начале продувки, до минимального значения, равного 0,06-0,08 нм5/мин•т стали, в конце подачи алюминия. Оставшуюся часть алюминия вводят с текущим расходом, пропорциональным изменяющемуся текущему расходу кослорода по зависимости
q = (2,5-12,0) Q,
где
q - текущий расход алюминия, кг/мин•т стали;
Q - текущий расход кислорода, нм3/мин•т стали;
2,5-12,0 - эмпирический коэффициент пропорциональности, характеризующий физико-химические закономерности соблюдения необходимого стехиометрического соотношения текущих значений расходов алюминия и кислорода, кг/нм3.The specified technical effect is achieved by the fact that the aluminum wire is fed at a speed of 5-10 m / s with a total flow rate of 0.4-4.0 kg / t of steel. In this case, after preliminary feeding of 5-25% of the total aluminum consumption, the steel begins to be purged with oxygen with a flow rate varying from a maximum value of 0.15-0.25 nm 3 / min • t of steel, at the beginning of purging, to a minimum value of 0 , 06-0.08 nm 5 / min • t of steel, at the end of the aluminum feed. The remainder of the aluminum is introduced at a current rate proportional to the varying current consumption of oxygen, depending
q = (2.5-12.0) Q,
Where
q - current consumption of aluminum, kg / min • t of steel;
Q is the current oxygen flow rate, nm 3 / min • t of steel;
2.5-12.0 - empirical coefficient of proportionality, characterizing the physico-chemical laws of compliance with the required stoichiometric ratio of the current values of the flow rates of aluminum and oxygen, kg / nm 3 .
Фурму для продувки кислородом погружают под уровень стали на величину, равную 0,2-0,8 высоты столба металла в ковше. При предварительной подаче алюминия сталь в ковше продувают нейтральным газом с расходом 0,08-0,16 нм3/ч•т стали.An oxygen purge lance is immersed under the steel level by an amount equal to 0.2-0.8 of the height of the metal column in the bucket. When pre-feeding aluminum, the steel in the ladle is purged with neutral gas with a flow rate of 0.08-0.16 nm 3 / h • t of steel.
Повышение эффективности химического подогрева стали будет происходить вследствие предварительной подачи в сталь части общего расхода алюминия перед началом ее продувки кислородом, а также последующей подачи алюминия пропорционально расходу кислорода. В этих условиях предварительный расход вводимого алюминия создает условия для получения повышенного содержания алюминия в стали перед последующим вводом кислорода. При последующей продувке стали кислородом происходит окисление только вводимого алюминия, исключая окисление элементов, находящихся в стали. Кроме того, при пропорциональности расходов вводимых алюминия и кислорода обеспечивается необходимое стехиометрическое соотношение между уже поданным алюминием и вдуваемым кислородом. В этих условиях весь вводимый алюминий и кислород расходуются только на прохождение экзотермической реакции с выделением тепла внутри объема металла, без увеличения содержания алюминия в стали и образования неметаллических включений в виде оксидов других элементов. An increase in the efficiency of chemical heating of steel will occur as a result of preliminary supplying to the steel a part of the total aluminum consumption before it starts to be purged with oxygen, as well as the subsequent supply of aluminum in proportion to the oxygen consumption. Under these conditions, the preliminary consumption of the introduced aluminum creates the conditions for obtaining an increased aluminum content in the steel before the subsequent introduction of oxygen. During the subsequent purging of the steel with oxygen, only the introduced aluminum is oxidized, excluding the oxidation of elements in the steel. In addition, with the proportional consumption of the input aluminum and oxygen, the necessary stoichiometric ratio between the already supplied aluminum and the injected oxygen is provided. Under these conditions, all the introduced aluminum and oxygen are spent only on the passage of an exothermic reaction with the release of heat inside the metal volume, without increasing the aluminum content in the steel and the formation of non-metallic inclusions in the form of oxides of other elements.
Диапазон значений скорости подачи алюминиевой проволоки в пределах 5-10 м/с объясняется физико-химическими закономерностями расплавления алюминия. При меньших значениях проволока будет быстро расплавляться, не достигнув необходимой глубины в ковше. При больших значениях будет происходить перерасход алюминия без повышения эффективности химического подогрева стали. The range of values of the feed rate of aluminum wire in the range of 5-10 m / s is explained by the physicochemical laws of the melting of aluminum. At lower values, the wire will quickly melt without reaching the required depth in the bucket. At high values, aluminum will be overspended without increasing the efficiency of chemical heating of steel.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle.
Диапазон значений общего расхода алюминия в пределах 0,4-4,0 кг/т стали объясняется физико-химическими закономерностями окисления алюминия с выделением тепла в процессе экзотермической реакции и требуемой величиной нагрева стали. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимый подогрев стали. При больших значениях в стали будет образовываться значительное количество плохо удаляющихся неметаллических включений и не будет обеспечено полное окисление вводимого алюминия подаваемым кислородом. The range of values of the total aluminum consumption in the range of 0.4-4.0 kg / t of steel is explained by the physicochemical laws of aluminum oxidation with heat generation during the exothermic reaction and the required value of steel heating. At lower values, the necessary heating of the steel will not be provided. At high values, a significant amount of poorly removable nonmetallic inclusions will form in the steel and complete oxidation of the introduced aluminum by the supplied oxygen will not be ensured.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше и требуемой величины повышения ее температуры. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle and the required value for increasing its temperature.
Диапазон значений предварительного расхода алюминия в пределах 5-25% от его общего расхода объясняется физико-химическими закономерностями взаимодействия газообразного кислорода с элементами, содержащимися в жидком металле. При меньших значениях при подаче кислорода будут окисляться легирующие элементы, находящиеся в стали, с образованием неметаллических включений. При больших значениях будет происходить значительное окисление алюминия в верхних слоях расплава, в том числе и кислородом, содержащимся в шлаке и окружающем воздухе. Это приведет к снижению величины нагрева металла, а также к недостатку алюминия при взаимодействии с кислородом, вводимым через фурму, окислению других элементов, содержащихся в расплаве, и образованию нежелательных оксидных неметаллических включений. The range of preliminary consumption of aluminum in the range of 5-25% of its total consumption is explained by the physicochemical laws of the interaction of gaseous oxygen with elements contained in a liquid metal. At lower values, when oxygen is supplied, alloying elements located in steel will be oxidized with the formation of non-metallic inclusions. At high values, significant oxidation of aluminum will occur in the upper layers of the melt, including the oxygen contained in the slag and the surrounding air. This will lead to a decrease in the amount of heating of the metal, as well as to a lack of aluminum when interacting with oxygen introduced through the lance, the oxidation of other elements contained in the melt, and the formation of undesirable oxide non-metallic inclusions.
Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от массы стали в ковше и требуемой величины нагрева. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle and the required amount of heating.
Диапазон значений расхода кислорода при начале продувки в пределах 0,15-0,25 нм3/мин•т стали объясняется физико-химическими закономерностями подвода и взаимодействия вводимых алюминия и кислорода в объеме жидкого металла. При меньших значениях не будут обеспечиваться необходимый подогрев стали и полное взаимодействие вводимого алюминия с вдуваемым кислородом. При больших значениях будет происходить окисление легирующих элементов, находящихся в стали, с образованием неметаллических включений.The range of oxygen consumption values at the start of purging within 0.15-0.25 nm 3 / min • t of steel is explained by the physicochemical laws of supply and interaction of the introduced aluminum and oxygen in the volume of the molten metal. At lower values, the necessary heating of the steel and the complete interaction of the introduced aluminum with the injected oxygen will not be ensured. At high values, oxidation of alloying elements in steel will occur with the formation of non-metallic inclusions.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle.
Диапазон значений расхода кислорода в конце продувки стали в пределах 0,06-0,08 нм3/мин•т объясняется физико-химическими закономерностями выделения тепла и газодинамическими условиями протекания экзотермической реакции оксиления алюминия газообразным кислородом, подаваемым в металл через погружную фурму. При меньших значениях количество алюминия, окисляющегося вводимым газообразным кислородом, уменьшается ниже допустимых пределов. При больших значениях будет происходить перерасход кислорода с одновременным окислением легирующих элементов, находящихся в стали.The range of oxygen consumption at the end of the steel purge in the range 0.06-0.08 nm 3 / min • t is explained by the physicochemical laws of heat generation and the gas-dynamic conditions of the exothermic reaction of aluminum oxidation by gaseous oxygen supplied to the metal through an immersion lance. At lower values, the amount of aluminum oxidized by the introduced gaseous oxygen decreases below acceptable limits. At large values, oxygen will be overspended with the simultaneous oxidation of alloying elements in steel.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше и величины требуемого повышения температуры. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle and the magnitude of the required temperature increase.
Диапазон значений эмпирического коэффициента пропорциональности в пределах 2,5-12 объясняется физико-химическими закономерностями стехиометрического соотношения расходов кислорода и алюминия. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимый расход алюминия и, следовательно, подогрев стали. При больших значениях получится недостаток кислорода и вводимый алюминий будет распределяться в объеме металла без участия в экзотермической реакции окисления. The range of values of the empirical coefficient of proportionality in the range of 2.5-12 is explained by the physicochemical laws of the stoichiometric ratio of oxygen and aluminum consumption. At lower values, the required aluminum flow rate and, therefore, steel heating will not be provided. At large values, a lack of oxygen will be obtained and the introduced aluminum will be distributed in the metal volume without participation in the exothermic oxidation reaction.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle.
Диапазон значений глубины погружения кислородной фурмы под уровень стали в пределах 0,2-0,8 высоты столба металла в ковше объеясняется необходимостью окисления алюминия внутри объема стали в ковше. При больших значениях будет сгорать и разрушаться футеровка днища ковша. При меньших значениях не будет происходить окисления в глубинных слоях стали в ковше. The range of values of the depth of immersion of the oxygen lance under the steel level within 0.2-0.8 of the height of the metal column in the ladle is explained by the need for oxidation of aluminum inside the volume of steel in the ladle. At high values, the lining of the bottom of the bucket will burn out and collapse. At lower values, oxidation will not occur in the deep layers of steel in the ladle.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от высоты столба стали в ковше. The specified range is set in direct proportion to the height of the steel column in the bucket.
Диапазон значений расхода нейтрального газа при предварительной подаче алюминия в сталь в пределах 0,08-0,16 нм3/ч•т стали объясняется физико-химическими закономерностями перемещения и растворения в жидкой стали введенного алюминия. При меньших значениях не произойдет требуемого перераспределения введенного предварительно алюминия в объеме жидкого металла и при последующем вводе кислорода будут окисляться легирующие элементы, содержащиеся в стали, с образованием неметаллических включений. При больших значениях введенный алюминий в верхних слоях расплава будет окисляться кислородом, содержащимся в окружающем воздухе. Это приведет к снижению величины нагрева металла, а также к недостатку алюминия при последующем взаимодействии с кислородом. вводимым через фурму, окислению других элементов, содержащихся в расплаве, и образованию нежелательных оксидных неметаллических включений.The range of neutral gas flow rates during preliminary feeding of aluminum into steel within the range of 0.08-0.16 nm 3 / h • t of steel is explained by the physicochemical laws of the movement and dissolution of introduced aluminum in liquid steel. At lower values, the required redistribution of the previously introduced aluminum in the volume of the liquid metal will not occur, and with the subsequent introduction of oxygen, alloying elements contained in the steel will be oxidized with the formation of non-metallic inclusions. At high values, the introduced aluminum in the upper layers of the melt will be oxidized by oxygen contained in the ambient air. This will lead to a decrease in the heating value of the metal, as well as to a lack of aluminum in the subsequent interaction with oxygen. introduced through the lance, the oxidation of other elements contained in the melt, and the formation of undesirable oxide non-metallic inclusions.
Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от массы стали в ковше. The specified range is set in direct proportion to the mass of steel in the ladle.
Анализ научно-технической и патентой 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". 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".
Способ химического подогрева стали в ковше осуществляют следующим образом. The method of chemical heating of steel in a ladle is as follows.
Пример. После выплавки стали марки 25Г2С в конвертере ее выпускают в сталеразливочный ковш соответствующей емкости и при помощи сталевоза перемещают на установку доводки металла, где производят внепечную обработку стали. При этом сталь в ковше продувают нейтральным газом (аргоном) через погружную фурму в течение 3-5 мин с расходом 0,08-0,16 нм3/ч•т стали, затем производят измерение температуры стали и отбирают пробы на химанализ. При необходимости производят корректировку химсостава стали посредством добавок соответствующих ферросплавов. Затем продолжают продувать сталь аргоном.Example. After the smelting of steel grade 25G2S in a converter, it is discharged into a steel pouring ladle of the appropriate capacity and, with the help of a steel truck, it is transferred to a metal finishing unit, where steel is processed after furnace. In this case, steel in the ladle is purged with neutral gas (argon) through an immersion lance for 3-5 minutes with a flow rate of 0.08-0.16 nm 3 / h • t of steel, then the temperature of the steel is measured and samples are taken for chemical analysis. If necessary, adjust the chemical composition of the steel by adding appropriate ferroalloys. Then continue to purge the steel with argon.
В случае уменьшения температуры стали ниже требуемого значения для ее непрерывной разливки производят химподогрев стали. If the temperature of the steel decreases below the required value for its continuous casting, chemical heating of the steel is performed.
При этом в сталь при помощи трайб-аппаратов подают алюминиевую проволоку диаметром 8-14 мм со скоростью 5-10 м/с с общим расходом 0,4-4,0 кг/т стали. Сначала подают предварительную порцию проволоки, составляющую 5-25% от общего расхода, в условиях продувки стали аргоном с указанным расходом. После этого прекращают продувку стали аргоном и погружают в сталь кислородную фурму под ее уровень на величину, равную 0,2-0,8 высоты столба стали в ковше. Перед погружением в фурме устанавлиают расход кислорода в пределах 300-600 нм3/ч для местного разгона слоя шлака на поверхности стали и предотвращения закупоривания фурмы.At the same time, aluminum wire with a diameter of 8-14 mm at a speed of 5-10 m / s with a total flow rate of 0.4-4.0 kg / t of steel is fed into the steel with the help of a tribamer. First, a preliminary portion of the wire, which is 5-25% of the total flow rate, is fed under the conditions of purging steel with argon with the specified flow rate. After that, the steel is flushed with argon and the oxygen lance is immersed in steel under its level by an amount equal to 0.2-0.8 of the height of the steel column in the ladle. Before diving in the lance, an oxygen flow rate of 300-600 nm 3 / h is established to locally disperse the slag layer on the surface of the steel and prevent clogging of the lance.
Возможен вариант предварительной подачи алюминия без продувки стали нейтральным газом. The option of pre-feeding aluminum without purging the steel with neutral gas is possible.
После погружения фурмы на заданную глубину расход кислорода через нее изменяют от максимального значения, равного 0,15-0,25 нм3/мин•т стали, в начале продувки до минимального значения, равного 0,06-0,08 нм3/мин•т стали, в конце подачи алюминия. Оставшуюся часть алюминия при этом вводят с текущим расходом, пропорциональным изменяющемуся текущему расходу кислорода по зависимости
q = (2,5-12,0) Q,
где
q - текущий расход алюминия, кг/мин•т стали;
Q - текущий расход кислорода, нм3/мин•т стали;
(2,5-12,0) - ампирический коэффициент пропорциональности, характеризующий физико-химические закономерности соблюдения необходимого стехиометрического соотношения текущих значений расходов алюминия и кислорода, вводимых в сталь, кг/нм3.After the lance is immersed to a predetermined depth, the oxygen flow through it is changed from a maximum value of 0.15-0.25 nm 3 / min • t of steel, at the beginning of purging to a minimum value of 0.06-0.08 nm 3 / min • t of steel, at the end of the aluminum feed. The remainder of the aluminum is introduced with a current flow rate proportional to the changing current oxygen flow rate according to
q = (2.5-12.0) Q,
Where
q - current consumption of aluminum, kg / min • t of steel;
Q is the current oxygen flow rate, nm 3 / min • t of steel;
(2.5-12.0) is an empirical coefficient of proportionality characterizing the physicochemical laws governing the necessary stoichiometric ratio of the current values of the flow rates of aluminum and oxygen introduced into the steel, kg / nm 3 .
После окончания подачи алюминия прекращают продувку стали кислородом и производят продувку стали в ковше аргоном в течение 3-5 мин с расходом 0,08-0,16 нм3/ч•т стали. При этом обеспечиваются окончательное усреднение стали по температуре и химсоставу по всему объему ковша и полное удаление образовавшихся неметаллических включений, затем ковш подают на установку непрерывной разливки стали.After the supply of aluminum is completed, the steel is flushed with oxygen and the steel is flushed with argon for 3-5 minutes at a rate of 0.08-0.16 nm 3 / h • t of steel. This ensures the final averaging of steel over temperature and chemical composition over the entire volume of the ladle and the complete removal of the formed non-metallic inclusions, then the ladle is fed to a continuous casting plant.
Возможен вариант перемещения кислородной фурмы в металле в указанном диапазоне глубины ее погружения по ходу проведения химподогрева. A variant of the movement of the oxygen lance in the metal in the indicated range of the depth of its immersion during chemical heating is possible.
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method with various technological parameters.
В первом примере вследствие недостаточного расхода кислорода и алюминия не достигается необходимая температура стали в ковше перед ее непрерывной разливкой. При этом нарушается стехиометрическое соотношение расходов кислорода и алюминия, что приводит к увеличению содержания в стали неметаллических включений в виде оксидов легирующих элементов, содержащихся в стали, в том числе алюминия, сверх допустимых значений. Коэффициенты использования алюминия и кислорода снижаются до 60-70%. In the first example, due to the insufficient consumption of oxygen and aluminum, the required temperature of the steel in the ladle is not reached before its continuous casting. In this case, the stoichiometric ratio of oxygen and aluminum consumption is violated, which leads to an increase in the content of non-metallic inclusions in the form of oxides of alloying elements contained in steel, including aluminum, in excess of permissible values in steel. The utilization rates of aluminum and oxygen are reduced to 60-70%.
В пятом примере вследствие большого предварительного расхода алюминия, удельных минутных расходов кислорода и алюминия, а также превышения текущего расхода алюминия стехиометрически необходимый предел происходит их перерасход без дальнейшего увеличения температуры стали после ее обработки и увеличение содержания в ней алюминия. При этом увеличивается содержание в стали неметаллических включений в виде оксидов легирующих элементов, содержащихся в стали, в том числе алюминия, сверх допустимых значений. При этом снижаются коэффициенты использования и кислорода и алюминия для проведения химического подогрева до величины 80-85%. In the fifth example, due to the large preliminary consumption of aluminum, the specific minute consumption of oxygen and aluminum, as well as the excess of the current consumption of aluminum, the stoichiometrically necessary limit occurs, they are overused without further increasing the temperature of the steel after its processing and an increase in the aluminum content in it. At the same time, the content in the steel of non-metallic inclusions in the form of oxides of alloying elements contained in the steel, including aluminum, increases above the permissible values. At the same time, the utilization rates of both oxygen and aluminum for chemical heating are reduced to a value of 80-85%.
В оптимальных примерах 2-4 вследствие предварительной подачи в сталь части общего расхода алюминия перед началом ее продувки кислородом, а также последующей подачи алюминия пропорционально расходу кислорода в необходимых параметрах обеспечиваются требуемое повышение температуры стали в ковше перед ее непрерывной разливкой, а также уменьшение образования неметаллических включений в стали до допустимых пределов и обеспечивается полное использование вводимых алюминия и кислорода. In the optimal examples 2-4, due to the preliminary supply to the steel of a part of the total aluminum consumption before it starts to be purged with oxygen, as well as the subsequent supply of aluminum in proportion to the oxygen consumption, the required parameters provide the required temperature increase of the steel in the ladle before continuous casting, as well as the reduction of the formation of non-metallic inclusions in steel to acceptable limits and ensures the full use of the introduced aluminum and oxygen.
В общем случае сталь может выплавляться в электропечи, мартеновской печи и других сталеплавильных агрегатах. Возможность снижения температуры стали при ее выпуске из сталеплавильного агрегата приводит к повышению стойкости его огнеупорной футеровки. Необходимое дальнейшее повышение температуры стали производится за счет ее химического подогрева. In general, steel can be smelted in an electric furnace, open-hearth furnace, and other steelmaking units. The possibility of lowering the temperature of the steel when it is discharged from the steelmaking unit leads to an increase in the resistance of its refractory lining. The necessary further increase in the temperature of steel is due to its chemical heating.
Применение изобретения позволяет повысить стабильность работы УНРС, стабилизировав температуру стали перед разливкой в узких пределах, снизить брак непрерывнолитых слитков по внутренним и наружным трещинам, а также по качеству макроструктуры на 10-15% вследствие обеспечения необходимой температуры стали. Кроме того, оптимальные параметры химического подогрева стали позволяют снизить температуру нагрева расплава в сталеплавильном агрегате на 90-100oC, что повысит стойкость его футеровки на 20-30%.The application of the invention allows to increase the stability of the work of UNRS, stabilizing the temperature of steel before casting within narrow limits, to reduce the marriage of continuously cast ingots along internal and external cracks, as well as the quality of the macrostructure by 10-15% due to the necessary temperature of the steel. In addition, the optimal parameters of the chemical heating of steel can reduce the heating temperature of the melt in the steelmaking unit by 90-100 o C, which will increase the durability of its lining by 20-30%.
Claims (3)
q = (2,5 - 12,0)Q,
где q - текущий расход алюминия, кг/(мин • т) стали;
Q - текущий расход кислорода, нм3/(мин • т) стали;
(2,5 - 12,0) - эмпирический коэффициент пропорциональности, характеризующий физико-химические закономерности соблюдения стехиометрического соотношения текущих значений расходов алюминия и кислорода, кг/нм3.1. The method of chemical heating of steel in a ladle, including the supply of aluminum in the form of wire in the ladle, blowing the steel from above with oxygen and neutral gas through immersion lances, measuring oxygen, neutral gas and steel temperature, characterized in that the aluminum wire is fed at a speed of 5 - 10 m / s with a total flow rate of 0.4 - 4.0 kg / t of steel, and after preliminary feeding of 5 - 25% of the total aluminum flow rate, the steel is blown with oxygen at a flow rate varying from a maximum value of 0.15 - 0.25 nm 3 / (min • t) of steel in the early cont Application to a minimum value of 0.06 - 0.08 Nm 3 / (min • t) of steel at the end of alumina feed, and the remainder aluminum is introduced to the current flow, the current changing proportional to oxygen consumption depending on
q = (2.5 - 12.0) Q,
where q is the current consumption of aluminum, kg / (min • t) steel;
Q - current oxygen consumption, nm 3 / (min • t) steel;
(2.5 - 12.0) is an empirical coefficient of proportionality, characterizing the physicochemical laws of compliance with the stoichiometric ratio of the current values of the consumption of aluminum and oxygen, kg / nm 3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97105923A RU2110584C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of chemically heating steel in ladle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97105923A RU2110584C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of chemically heating steel in ladle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110584C1 true RU2110584C1 (en) | 1998-05-10 |
| RU97105923A RU97105923A (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20191916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97105923A RU2110584C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of chemically heating steel in ladle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110584C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154677C1 (en) * | 1999-07-07 | 2000-08-20 | ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of treating steel in ladle |
| RU2183221C2 (en) * | 2000-01-20 | 2002-06-10 | Открытое акционерное общество "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Method of liquid metal heating in ladle and shell wire for its embodiment |
| RU2187559C1 (en) * | 2000-02-25 | 2002-08-20 | Александр Михайлович Зборщик | Flux-cored wire for pig iron desulfurization |
| RU2187560C1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-08-20 | Александр Михайлович Зборщик | Flux-cored wire for pig iron desulfurization |
-
1997
- 1997-04-14 RU RU97105923A patent/RU2110584C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Экспресс-информация. Серия: Производство стали и ферросплавов, огнеупорное производство и подготовка лома черных металлов. Вып.2. - 1986, с. 4 и 5. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154677C1 (en) * | 1999-07-07 | 2000-08-20 | ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of treating steel in ladle |
| RU2183221C2 (en) * | 2000-01-20 | 2002-06-10 | Открытое акционерное общество "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Method of liquid metal heating in ladle and shell wire for its embodiment |
| RU2187559C1 (en) * | 2000-02-25 | 2002-08-20 | Александр Михайлович Зборщик | Flux-cored wire for pig iron desulfurization |
| RU2187560C1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-08-20 | Александр Михайлович Зборщик | Flux-cored wire for pig iron desulfurization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6547849B2 (en) | Ladle refining of steel | |
| AU2002244528A1 (en) | Ladle refining of steel | |
| EP0334915B1 (en) | Process for heating molten steel contained in a ladle | |
| RU2110584C1 (en) | Method of chemically heating steel in ladle | |
| US4308415A (en) | Process for refining a molten metal and an apparatus therefor | |
| JP4534734B2 (en) | Melting method of low carbon high manganese steel | |
| RU2133279C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| RU2066692C1 (en) | Method of alloying low-carbon steel by aluminium | |
| RU2051179C1 (en) | Method of melting steel in converter | |
| RU2092576C1 (en) | Method of treating steel in teeming ladle | |
| RU2159289C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| RU2269579C1 (en) | High-carbon cord-quality steel obtaining method | |
| RU2112045C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
| RU2125614C1 (en) | Method of ladle heating of steel | |
| US4371392A (en) | Process for refining a molten metal | |
| RU2285050C1 (en) | Method and production line for steel-making process | |
| RU2186126C2 (en) | Method of steel chemical heating | |
| RU2165463C1 (en) | Method of steel making in electric arc furnace | |
| RU2156309C1 (en) | Method of ladle treatment of steel | |
| RU2202626C2 (en) | Method of converter steel making | |
| JPS6027726B2 (en) | Method for refining molten steel using a ladle | |
| RU2222605C1 (en) | Method of making steel in converter | |
| RU2205880C1 (en) | Method of steel making | |
| RU2154679C1 (en) | Method of melting electrical-sheet steel | |
| RU2218419C2 (en) | Method of steel melting in converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140415 |