RU2130080C1 - Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process - Google Patents
Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130080C1 RU2130080C1 RU98103956A RU98103956A RU2130080C1 RU 2130080 C1 RU2130080 C1 RU 2130080C1 RU 98103956 A RU98103956 A RU 98103956A RU 98103956 A RU98103956 A RU 98103956A RU 2130080 C1 RU2130080 C1 RU 2130080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reducing agent
- slag bath
- current collector
- slag
- electrode
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 title claims description 4
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010037544 Purging Diseases 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной и цветной металлургии преимущественно к тем пирометаллругическим процессам, где формируется жидкая шлаковая, либо штейновая фазы. Может быть применено к некоторым технологиям химической промышленности, где применяются электролизные способы получения металлов и газов. The invention relates to the field of ferrous and non-ferrous metallurgy, mainly to those pyrometallurgical processes where liquid slag or matte phases are formed. It can be applied to some technologies of the chemical industry, where electrolysis methods for producing metals and gases are used.
В настоящее время в металлургических переделах, например доменном и конвертерном, используются в основном химические способы контроля концентрации восстановителя (углерода) в пробах металла, отобранных из агрегатов, либо на стадии выпуска металла, либо периодически 1 - 3 раза на стадии продувки. Количество углерода определяется главным образом окислением навески в токе кислорода с последующим анализом газовой фазы. Currently, in metallurgical processes, such as blast furnace and converter, mainly chemical methods are used to control the concentration of reducing agent (carbon) in metal samples taken from the aggregates, either at the stage of metal production or periodically 1-3 times at the stage of purging. The amount of carbon is determined mainly by oxidation of the sample in an oxygen stream, followed by analysis of the gas phase.
Известен способ определения концентрации углерода в низко-, средне-, и высокоуглеродистых сталях по ходу плавки в конвертерах (системы ФТИАН-3), основанный на масс- спектрометрическом анализе отходящих газов (П.П.Арсентьев, В. В. Яковлев, М.Г.Крашенинников и др. Физико-химические методы исследования металлургических процессов.- М.: Металлругия, 1988, с. 492 - 494). A known method for determining the concentration of carbon in low-, medium- and high-carbon steels along the course of smelting in converters (FTIAN-3 system), based on mass spectrometric analysis of the exhaust gases (P.P. Arsentyev, V.V. Yakovlev, M. G. Krasheninnikov et al. Physicochemical methods for the study of metallurgical processes.- M .: Metallrugia, 1988, pp. 492 - 494).
Известные способы характеризуются длительностью выполнения, что в ряде случаев не позволяет оперативно корректировать технологические стадии плавки. Кроме того, они не дают возможности получить однозначного ответа на вопрос, сколько углерода в данный момент времени содержится, например, в шлаковой ванне, довольно сложны по техническому воплощению и эксплуатации. Known methods are characterized by the duration of the execution, which in some cases does not allow to promptly adjust the technological stages of melting. In addition, they do not provide an opportunity to get an unambiguous answer to the question of how much carbon at a given time, for example, contained in a slag bath, is quite difficult in technical implementation and operation.
Известен также способ контроля шлакового режима конвертерной плавки (Авт. свид. СССР, N 398618, кл. C 21 C 5/30, 1974), заключающийся в определении ЭДС в цепи фурма - ванна - "земля" - фурма. При этом генератором является реакционная зона конвертера, в который имеются направленные потоки ионов газа и жидкости, а также образуется термоЭДС. Причем для увеличения точности контроля определяют переменную составляющую ЭДС, которая может быть измерена путем наведения ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, для которого первичной обмоткой является цепь фурма - ванна - "земля" - фурма. There is also a method of controlling the slag mode of converter smelting (Auth. St. USSR, N 398618, class C 21 C 5/30, 1974), which consists in determining the emf in the chain of the tuyere - bath - "ground" - tuyere. In this case, the generator is the reaction zone of the converter, into which there are directed flows of gas and liquid ions, and thermoEMF is also formed. Moreover, to increase the control accuracy, a variable component of the EMF is determined, which can be measured by pointing the EMF in the secondary winding of the transformer, for which the lance - bath - ground - lance chain is the primary winding.
В связи с тем, что известные способы по своему назначению не относятся к способу, описанному в предлагаемом изобретении, заявитель не считает возможным выбрать какой-либо из них за прототип. Due to the fact that the known methods for their intended purpose do not apply to the method described in the present invention, the applicant does not consider it possible to choose any of them for the prototype.
Однако существующий способ контроля не позволяет определять и контролировать содержанием твердого восстановителя (например, угля) в шлаковой ванне. However, the existing control method does not allow to determine and control the content of a solid reducing agent (for example, coal) in the slag bath.
Кроме того, использование в качестве электрода-токосъемника кислородной фурмы конвертера, хотя и является удачным инженерным решением, использующим элемент конструкции пирометаллургического агрегата, все же наталкивается на существенные трудности, связанные с невозможностью надежной изоляции фурмы от "земли", и как следствие этого, сопротивление контура фурма - ванна - "земля" - время, контроль возможно осуществлять только лишь в периоды непосредственной продувки кислородом ванны конвертера, что существенно ограничивает возможность организации контроля на протяжении всего периода плавки И, наконец, генерирование переменной ЭДС предполагает размещение на кислородной фурме электрического генератора переменной частоты, который находится в зоне воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды. In addition, the use of an oxygen lance of the converter as a current collector electrode, although it is a successful engineering solution using a structural element of the pyrometallurgical unit, still encounters significant difficulties associated with the impossibility of reliable isolation of the lance from the ground, and as a result, the resistance lance contour - bath - earth - time, control can be carried out only during periods of direct oxygen purge of the converter bath, which significantly limits the possibility of organization of control throughout the entire melting period. And, finally, the generation of a variable EMF involves the placement on an oxygen lance of an electric generator of variable frequency, which is in the zone of exposure to high temperature and aggressive gas environment.
Целью настоящего изобретения является определение и контроль количества твердого восстановителя (угля) в жидкой шлаковой ванне пирометаллургического агрегата по ходу процесса плавки. The aim of the present invention is to determine and control the amount of solid reducing agent (coal) in the liquid slag bath of the pyrometallurgical unit during the melting process.
Поставленная цель достигается тем, что концентрацию твердого восстановителя определяют по изменению электрической разности потенциалов между электродом токосъемником, погруженном в жидкую шлаковую ванну и "землей", причем увеличение концентрации восстановителя приводит к увеличению значения разности потенциалов на 10 - 15 мВ на каждые 100 - 150 в шлаковой ванне, операцию погружения в шлаковый расплав электрода-токосъемника проводят электрически изолируя его от "земли". Другое отличие состоит в том, что измеряют и анализируют электрическую разность потенциалов между электродом-токосъемником и "землей" с одновременным измерением электрического сопротивления между электродом-токосъемником и "землей". This goal is achieved in that the concentration of the solid reducing agent is determined by the change in the electric potential difference between the current collector electrode immersed in the liquid slag bath and the ground, and an increase in the reducing agent concentration leads to an increase in the potential difference by 10 - 15 mV for every 100 - 150 volts slag bath, the operation of immersion in the slag melt of the electrode-current collector is carried out electrically isolating it from the "earth". Another difference is that the electric potential difference between the current collector electrode and ground is measured and analyzed, while the electrical resistance between the current collector electrode and ground is measured.
Сущность заявляемого способа основана на использовании физического явления, которое заключается в том, что в результате протекания окислительно-восстановительных реакций в пирометаллургическом агрегате часть химической энергии преобразуется в электрическую энергию. Поэтому пирометаллургический агрегат является устройством, где возникают электродвижущие силы, создающие и поддерживающие электрический потенциал. The essence of the proposed method is based on the use of a physical phenomenon, which consists in the fact that as a result of the occurrence of redox reactions in the pyrometallurgical unit, part of the chemical energy is converted into electrical energy. Therefore, the pyrometallurgical unit is a device where electromotive forces arise that create and maintain an electric potential.
При попадании частиц твердого восстановителя (угля) в железистый шлаковый расплав происходит интенсивное взаимодействие его с оксидами железа и дутьем. Суммарные химические реакции, описывающие данное взаимодействие в идущие в объеме шлаковой ванны, протекают по схемам:
2C + O2 _→ 2CO (1) E1 = 613 мB;
C + O2 _→ CO (2) E2 = 1030 мB;
FeO + Fe2O3 + 4C _→ 3Fe + 4CO (3) E3 = -1496 мB;
6FeO + O2 _→ 2Fe3O4 (4) E4 = -395 мB.
Каждая из приведенных химических реакций вырабатывает либо положительную, либо отрицательную ЭДС. Первая описывает окисление восстановителя кислородом форм нижнего ряда, вторая кислородом фурм верхнего ряда, третья восстановление железосодержащей части шихты и, наконец, четвертая окисление закиси железа избыточным кислородом.When particles of a solid reducing agent (coal) get into a ferrous slag melt, its intense interaction with iron oxides and blast occurs. The total chemical reactions describing this interaction into those going in the volume of the slag bath proceed according to the schemes:
2C + O 2 _ → 2CO (1) E 1 = 613 mB;
C + O 2 _ → CO (2) E 2 = 1030 mB;
FeO + Fe 2 O 3 + 4C _ → 3Fe + 4CO (3) E 3 = -1496 mB;
6FeO + O 2 _ → 2Fe 3 O 4 (4) E 4 = -395 mB.
Each of these chemical reactions produces either positive or negative EMF. The first describes the oxidation of the reducing agent with oxygen in the lower row forms, the second describes the oxygen of the upper row tuyeres, the third reduction of the iron-containing part of the charge and, finally, the fourth oxidation of iron oxide with excess oxygen.
Поскольку твердые частицы восстановителя в оксидном расплаве образуют развитую поверхность контакта с жидкостью, то химические реакции при этом идут по границам раздела данных фаз. Электрические заряды (электроны), возникающие в результате акта взаимодействия между реагентами, создают электрическое поле, распространяющееся по объему хорошо проводящего ионного оксидного расплава коим является шлаковая ванна агрегата, и тем самым генерируют электродвижущие силы, которые поддерживают определенную разность потенциалов между шлаковой ванной и "землей", величина которой связана непосредственно с концентрацией твердого восстановителя. Как установлено авторами, суммарная разность потенциалов ΔU, поддерживаемая ЭДС химических реакций, представляет собой алгебраическую сумму локальных разностей потенциалов, создаваемых каждой из реакций, и описывается соотношением:
ΔU = [R/F(R+r)]*{Q1X1/Z1+Q2X2/Z2+Q3X3/Z3+Q4X4/Z4},
где R - внешнее сопротивление источника ЭДС (например, футеровка агрегата);
r - внутреннее сопротивление источника ЭДС, обусловленное собственным сопротивлением шлаковой ванны, электрода-токосъемника и соединительных проводов;
Q1...Q4 - тепловые эффекты реакций;
Z1...Z4 - числа электронов, переносимых в элементарном акте реакций;
F - число Фарадея;
X1. ..X4 - концентрация твердого восстановителя в шлаковой ванне и окисленного железа шихты.Since the solid particles of the reducing agent in the oxide melt form a developed surface of contact with the liquid, chemical reactions in this case proceed along the interfaces of these phases. The electric charges (electrons) resulting from the act of interaction between the reagents create an electric field that propagates through the volume of a well-conducting ionic oxide melt, which is the slag bath of the unit, and thereby generate electromotive forces that maintain a certain potential difference between the slag bath and the ground ", the value of which is directly related to the concentration of the solid reducing agent. As established by the authors, the total potential difference ΔU supported by the EMF of chemical reactions is the algebraic sum of the local potential differences created by each of the reactions, and is described by the relation:
ΔU = [R / F (R + r)] * {Q 1 X 1 / Z 1 + Q 2 X 2 / Z 2 + Q 3 X 3 / Z 3 + Q 4 X 4 / Z 4 },
where R is the external resistance of the emf source (for example, the lining of the unit);
r is the internal resistance of the emf source, due to the intrinsic resistance of the slag bath, the current collector electrode and the connecting wires;
Q 1 ... Q 4 - thermal effects of reactions;
Z 1 ... Z 4 - the number of electrons transferred in the elementary act of reactions;
F is the Faraday number;
X 1 . ..X 4 - concentration of solid reducing agent in the slag bath and oxidized iron of the mixture.
Таким образом, увеличение концентрации твердого восстановителя приводит к тому, что начинает развиваться реакция 2, приводящая в конечном итоге к увеличению положительной разности потенциалов. Экспериментально установлено, что увеличение содержания твердого восстановителя в шлаковой ванне на 100 - 150 кг вызывает увеличение положительной разности потенциалов на 10 - 15 мВ, и напротив, понижение концентрации твердого восстановителя способствует развитию реакции 4 и понижению абсолютного значения разности потенциалов. Thus, an increase in the concentration of the solid reducing agent leads to the fact that reaction 2 begins to develop, which ultimately leads to an increase in the positive potential difference. It was experimentally established that an increase in the content of the solid reducing agent in the slag bath by 100 - 150 kg causes an increase in the positive potential difference by 10 - 15 mV, and, conversely, a decrease in the concentration of the solid reducing agent promotes the development of reaction 4 and a decrease in the absolute value of the potential difference.
Необходимость погружения электрода-токосъемника под слой жидкого шлака и надежной изоляции его от "земли" обусловлена следующими причинами. Слой шлака защищает электрод-токосъемник от разрушающего воздействия на материал электрода высокотемпературной газовой атмосферы и улучшает контакт электрода с расплавом. С другой стороны, если не будет обеспечена надежная изоляция электрода-токосъемника от "земли", то сопротивление цепи электрод-токосъемник - шлаковая ванна - "земля" становится незначительным. Фактически шлаковая ванна замыкается накоротко с "землей" через электрод и следовательно, ее потенциал относительно "земли" невелик. The need for immersion of the current collector electrode under a layer of liquid slag and its reliable isolation from the "earth" is due to the following reasons. The slag layer protects the current collector electrode from the destructive effect of the high temperature gas atmosphere on the electrode material and improves the electrode contact with the melt. On the other hand, if reliable isolation of the current collector electrode from the ground is not provided, the resistance of the electrode – current collector – slag bath – earth circuit becomes insignificant. In fact, the slag bath is short-circuited to the ground through the electrode and, therefore, its potential relative to the ground is small.
И наконец, принципиальное отличие операции измерения от известной, используемой в прототипе, состоит в том, что в предлагаемом способе измеряют разность потенциалов одновременно с измерением внешнего электрического сопротивления R и внутреннего электрического сопротивления r между электродом-токосъемником и "землей". Наглядно это можно пояснить исходя из закона Ома для цепи с источником ЭДС. В соответствии с ним:
ΔU = R*Er/(R+r)
где ΔU - разность потенциалом;
R - внешнее сопротивление;
Er - величина ЭДС;
r - внутреннее сопротивление источника ЭДС.And finally, the fundamental difference between the measurement operation from the known one used in the prototype is that in the proposed method, the potential difference is measured simultaneously with the measurement of the external electrical resistance R and the internal electrical resistance r between the current collector electrode and the ground. This can be clearly illustrated on the basis of Ohm's law for a circuit with a source of EMF. In accordance with it:
ΔU = R * E r / (R + r)
where ΔU is the potential difference;
R is the external resistance;
E r is the magnitude of the EMF;
r is the internal resistance of the emf source.
Видно, что измеряемая разность потенциалов всегда меньше вырабатываемой химическими реакциями в агрегате ЭДС на величину падения напряжения внутри самого источника ЭДС. Поэтому проводя совместно измерения разности потенциалов и электрического сопротивления цепи шлаковая ванна - электрод-токосъемник - "земля" - шлаковая ванна повышается и точность измерений. It is seen that the measured potential difference is always less than that generated by chemical reactions in the EMF unit by the magnitude of the voltage drop inside the EMF source itself. Therefore, when carrying out joint measurements of the potential difference and the electrical resistance of the circuit, the slag bath - electrode-current collector - ground - slag bath increases the accuracy of the measurements.
В результате многочисленных экспериментов авторами установлено, что падение напряжения внутри пирометаллургического агрегата составляет приблизительно 10% от величины измеряемой разности потенциалов, а следовательно, измеряемый сигнал точно отражает процессы, связанные с протеканием химических реакций и изменением концентрации углеродсодержащего восстановителя. As a result of numerous experiments, the authors found that the voltage drop inside the pyrometallurgical unit is approximately 10% of the measured potential difference, and therefore, the measured signal accurately reflects the processes associated with the occurrence of chemical reactions and a change in the concentration of the carbon-containing reducing agent.
На чертеже изображена зависимость измеряемой разности потенциалов от концентрации твердого восстановителя в шлаковой ванне, полученная в результате использования данного способа. The drawing shows the dependence of the measured potential difference on the concentration of solid reducing agent in the slag bath, obtained as a result of using this method.
Пример. На пирометаллургическом агрегате жидкофазного восстановления ведут восстановительную плавку железосодержащего сырья. В качестве топлива и восстановителя используют угли Кузнецкого месторождения ОС. Контроль количества восстановителя в жидкой шлаковой ванне осуществляют по изменению электрической разности потенциалов, возникающей между электродом-токосъемником, погруженным в слой жидкого шлака, электрически изолированным от "земли" и собственно "землей". В шлаковую ванну непрерывно осуществляют подачу шихты (шлам кислородно-конвертерного производства, содержащий 45 - 55% железа интенсивностью 10 - 30 т в час и восстановитель с интенсивностью 10 - 25 т в час. Во время проведения плавки, в силу технологических особенностей процесса меняется интенсивность загрузок, количество кислородсодержащего дутья на верхний и нижний ряды фурм. При этом в шлаковой ванне изменялось содержание твердого восстановителя от 200 до 2000 кг. Это изменение определяли и контролировали по величине разности потенциалов, которая варьировалось от - 20 до 170 мВ в зависимости от концентрации восстановителя в расплаве. Причем данное изменение разности потенциалов корректировали по измеренным значениям суммы внутреннего и внешнего электрического сопротивлений R + r. Эта сумма в излучаемом интервале времени изменялась от 7 до 9 Ом. Внутреннее сопротивление r легко вычисляется, зная геометрические размеры агрегата и удельную проводимость данного шлакового расплава: r = 1/χ*1/S = (1/5)*(8/2,5) = 0,64 Oм. И, наконец, ΔU = R*(Er/R+r) = 7,36*(100/7,36+0,64) = 92mV.
Использование предлагаемого способа контроля количества твердого углеродсодержащего восстановителя в шлаковой ванне процесса жидкофазного восстановления РОМЕЛТ обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
- экспрессность и непрерывность получения информации во время работы пирометаллургического агрегата;
- простоту технического исполнения и ясность физических принципов, на которых базируется данный способ;
- увеличение точности измерения разности потенциалов с учетом внешнего и внутреннего электрических сопротивлений агрегата в среднем на 8 - 10%.Example. At the pyrometallurgical unit of liquid-phase reduction, reduction smelting of iron-containing raw materials is carried out. Coals of the Kuznetsk OS field are used as fuel and a reducing agent. The amount of reducing agent in the liquid slag bath is monitored by changing the electric potential difference that arises between the current collector electrode immersed in the liquid slag layer, electrically isolated from the earth and the earth itself. The mixture is continuously fed into the slag bath (a slurry of oxygen-converter production containing 45–55% of iron with an intensity of 10–30 tons per hour and a reducing agent with an intensity of 10–25 tons per hour. During the smelting, the intensity changes due to the technological features of the process load, the amount of oxygen-containing blast on the upper and lower rows of tuyeres. In this case, the content of the solid reducing agent in the slag bath changed from 200 to 2000 kg. This change was determined and controlled by the value of the potential difference The value varied from –20 to 170 mV depending on the concentration of the reducing agent in the melt, and this change in the potential difference was corrected by the measured values of the sum of the internal and external electrical resistances R + r. This sum in the radiated time interval varied from 7 to 9 Ohms. r is easily calculated, knowing the geometrical dimensions of the aggregate and the specific conductivity of a given slag melt: r = 1 / χ * 1 / S = (1/5) * (8 / 2.5) = 0.64 Ohm. And finally, ΔU = R * ( Er / R + r) = 7.36 * (100 / 7.36 + 0.64) = 92mV.
Using the proposed method for controlling the amount of solid carbon-containing reducing agent in a slag bath of the ROMELT liquid-phase reduction process provides the following advantages compared to existing methods:
- expressness and continuity of information during the operation of the pyrometallurgical unit;
- simplicity of technical performance and clarity of physical principles on which this method is based;
- increase in the accuracy of measuring the potential difference taking into account the external and internal electrical resistances of the unit by an average of 8 - 10%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103956A RU2130080C1 (en) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103956A RU2130080C1 (en) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2130080C1 true RU2130080C1 (en) | 1999-05-10 |
Family
ID=20202969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103956A RU2130080C1 (en) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130080C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2174796B1 (en) * | 1972-03-10 | 1976-01-16 | Erim Ch | |
| SU1608225A1 (en) * | 1982-10-20 | 1990-11-23 | Институт стали и сплавов | Method of reducing iron ore raw materials in liquid slag bath |
| RU2064506C1 (en) * | 1993-11-23 | 1996-07-27 | Вадим Николаевич Раттенберг | Method of processing solid wastes in the dross melt |
-
1998
- 1998-03-03 RU RU98103956A patent/RU2130080C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2174796B1 (en) * | 1972-03-10 | 1976-01-16 | Erim Ch | |
| SU1608225A1 (en) * | 1982-10-20 | 1990-11-23 | Институт стали и сплавов | Method of reducing iron ore raw materials in liquid slag bath |
| RU2064506C1 (en) * | 1993-11-23 | 1996-07-27 | Вадим Николаевич Раттенберг | Method of processing solid wastes in the dross melt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Torbati-Sarraf et al. | Study of the passivation of carbon steel in simulated concrete pore solution using scanning electrochemical microscope (SECM) | |
| Barati et al. | Electrical and electronic conductivity of CaO-SiO2-FeO x slags at various oxygen potentials: Part I. experimental results | |
| RU2130080C1 (en) | Method of quantity control of solid carbon-containing reducing agent in slag bath of liquid-phase reduction process | |
| Liu et al. | Measurement of FeO activity and solubility of MgO in smelting slags | |
| Paramguru et al. | Influence of slag and foam characteristics on reduction of FeO-containing slags by solid carbon | |
| Kirschen et al. | Off-gas measurements for mass and energy balances of a stainless steel EAF | |
| Mukhambetgaliyev et al. | Research of electrical resistance and beginning softening temperature of high-ash coals for melting of complex Alloy | |
| Pal et al. | Results demonstrating techniques for enhancing electrochemical reactions involving iron oxide in slags and C in liquid iron | |
| El-Rassi et al. | Rate of slag reduction in a laboratory electric furnace—alternating vs direct current | |
| RU2117051C1 (en) | Method for monitoring the processes with redox reactions in slag bath | |
| Mazaheri et al. | Determination of redox state of steelmaking slag using electrical conductivity measurement | |
| Matousek | Oxidation potentials in lead and zinc smelting | |
| Maric et al. | Anodic voltammetric behaviour of a platinum electrode in molten sodium disilicate glass containing Fe2O3 | |
| JPH0257666B2 (en) | ||
| US6340418B1 (en) | Slag oxygen sensor | |
| SU539076A1 (en) | Method for determining carbon content in steelmaking bath | |
| Semykin et al. | Application of low voltages in the converter smelting of steel | |
| EP1029085B1 (en) | Probe scanning system for checking the distribution of burden materials in metallurgical units | |
| Rodenhauser et al. | Electric furnaces in the iron and steel industry | |
| Semykin et al. | In Situ Investigation of Slag-Metal Interactions in Top Blown Oxygen Converter upon Low-Voltage Application | |
| Sivtsov et al. | Influence of amphoteric oxides content on valve effect characteristics of electric arc | |
| JP2004020285A (en) | Method, apparatus, and probe for measuring concentration of phosphorus in molten iron | |
| KR20000043436A (en) | Method for measuring height of molten ingot steel in blast furnace | |
| Moll et al. | EMF-timeseries analysis implemented as predictive tool in BF-tapping control | |
| Kusik | Pyrometallurgical recovery of chromium from scrap metals: laboratory studies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100304 |