[go: up one dir, main page]

RU2285664C2 - Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method - Google Patents

Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method Download PDF

Info

Publication number
RU2285664C2
RU2285664C2 RU2002123269/15A RU2002123269A RU2285664C2 RU 2285664 C2 RU2285664 C2 RU 2285664C2 RU 2002123269/15 A RU2002123269/15 A RU 2002123269/15A RU 2002123269 A RU2002123269 A RU 2002123269A RU 2285664 C2 RU2285664 C2 RU 2285664C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
carbonic
alloying
production
layer
Prior art date
Application number
RU2002123269/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002123269A (en
Inventor
Юрий Витальевич Суровикин (RU)
Юрий Витальевич Суровикин
Марк Соломонович Цеханович (RU)
Марк Соломонович Цеханович
Виталий Федорович Суровикин (RU)
Виталий Федорович Суровикин
Сергей Семенович Пучков (RU)
Сергей Семенович Пучков
Original Assignee
ОАО "Завод технического углерода" (г. Омск)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Завод технического углерода" (г. Омск) filed Critical ОАО "Завод технического углерода" (г. Омск)
Priority to RU2002123269/15A priority Critical patent/RU2285664C2/en
Publication of RU2002123269A publication Critical patent/RU2002123269A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285664C2 publication Critical patent/RU2285664C2/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry; steel industry; methods of production of the carbonic granulated material used for the steel alloying and the material produced by this method.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the carbonic materials and their production, mainly to the carbonic granulated materials and the methods of their production. The method of production of the carbonic granulated material for alloying the steel provides for heating of the layer of the granulated carbon black in reaction zone of the rotated horizontal reactor up to 800-1200°C, feeding in the moving hydrocarbon black layer of the gaseous or vaporous hydrocarbons with subsequent their thermal decomposition and the pyrocarbon settling-down on hydrocarbon black. Feeding of the hydrocarbons in the layer of the hydrocarbon black with the specific surface of 5-120 m2/g and with adsorption of dibutylphthalate of 30-160 ml/100g is conducted with the volumetric speed of 18-34 hour-1 " 1 at the ratio of the height the hydrocarbon black layer to the diameter of the reaction zone as 0.2-0.4. The carbonic material for alloying the steel produced by the offered method, possesses the value of the closed porosity of the compacted pyrocarbon granules of the hydrocarbon black equal to 33-58 %. The technical result of the invention is production of the carbonic material with the properties ensuring upgrading of the degree of absorption of the carbonic material in the process of the out-of-furnace treatment of the steel in combination with the high accuracy of the alloying the steel with the carbon (± 0.02 %).
EFFECT: the invention ensures production of the carbonic material with the properties providing upgrading of the degree of absorption of the carbonic material in the process of the out-of-furnace treatment of the steel in combination with the high accuracy of the alloying the steel with the carbon.
3 cl, 3 ex, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к области углеродных материалов и их производства, преимущественно к гранулированным углеродным материалам и способам их получения.The present invention relates to the field of carbon materials and their production, mainly to granular carbon materials and methods for their preparation.

Изобретение может быть использовано при производстве углеродных материалов, необходимых для науглероживания стали, а также в качестве восстановителя металлов в цветной металлургии.The invention can be used in the production of carbon materials necessary for carburizing steel, as well as a metal reducing agent in non-ferrous metallurgy.

Предпочтительно использование материала, полученного по предлагаемому способу, для легирования стали углеродом при внепечной обработке в ковше, например, во время вакуумирования.It is preferable to use the material obtained by the proposed method for alloying steel with carbon during out-of-furnace treatment in a ladle, for example, during evacuation.

Известен углеродный материал - электродный бой (отходы графитированных электродов), используемый в качестве науглероживателя стали. Электродный бой отличается высоким содержанием углерода, однако, имеет упорядоченную микроструктуру и низкую удельную поверхность, что обуславливает недостаточно высокую скорость растворения в жидком металле. Кроме того, широкий интервал распределения частиц по размерам (от 0,1 до 40 мм) приводит к низкой степени усвоения материала металлами и точности легирования (Мазуров Е.Ф. и др. - Механизм легирования стали углеродом при циркуляционном вакуумировании. - М.: Металлургия, «Сталь», 1991, №9).Known carbon material - electrode battle (waste graphite electrodes) used as a carburizer steel. Electrode battle is characterized by a high carbon content, however, it has an ordered microstructure and a low specific surface area, which leads to an insufficiently high dissolution rate in liquid metal. In addition, a wide range of particle size distribution (from 0.1 to 40 mm) leads to a low degree of assimilation of the material by metals and the accuracy of alloying (Mazurov E.F. et al. - Mechanism of alloying steel with carbon during circulation evacuation. - M .: Metallurgy, "Steel", 1991, No. 9).

Недостатком данного материала является недостаточно высокая скорость растворения в металле и точность легирования.The disadvantage of this material is the insufficiently high dissolution rate in the metal and the accuracy of alloying.

Известен способ получения углеродного гранулированного материала, включающий нагрев движущегося слоя гранулированной сажи во вращающемся горизонтальном реакторе продуктами сгорания топлива, подачу газообразных или парообразных углеводородов в слой сажи с последующим их термическим разложением при 750-1200°С и осаждением пироуглерода на саже (Патент РФ №2106375 по кл. C 09/С 1/60, 1998 г.) (прототип).A known method of producing carbon granular material, including heating a moving layer of granular soot in a horizontal rotating reactor with fuel combustion products, supplying gaseous or vaporous hydrocarbons to the soot layer, followed by thermal decomposition at 750-1200 ° C and the deposition of pyrocarbon on soot (RF Patent No. 2106375 according to class C 09 / C 1/60, 1998) (prototype).

Недостатком материала, полученного этим способом, является равномерное распределение пироуглерода в объеме гранул при низкой величине закрытой пористости (20-32%), что снижает эффективность контакта материала с металлом и металлургический эффект легирования стали углеродом.The disadvantage of the material obtained by this method is the uniform distribution of pyrocarbon in the volume of the granules at a low value of closed porosity (20-32%), which reduces the efficiency of contact of the material with the metal and the metallurgical effect of alloying steel with carbon.

Закрытая пористость обусловлена наличием пор, изолированных друг от друга или от внешней поверхности материала, а также открытых пор, недоступных молекулам реагентов. Она определяется по разности значений общей и открытой пористости.Closed porosity is due to the presence of pores isolated from each other or from the outer surface of the material, as well as open pores inaccessible to reagent molecules. It is determined by the difference between the total and open porosity.

Закрытая пористость:Closed porosity:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ρр - рентгеновская плотность, г/см3,where ρ p is the x-ray density, g / cm 3 ,

ρn - пикнометрическая плотность, г/см3.ρ n is the pycnometric density, g / cm 3 .

Величина общей пористости определяется объемом пор в единице объема материала. Открытую пористость составляют поры, сообщающиеся между собой и с внешней поверхностью материала и доступные для молекул реагентов.The total porosity is determined by the pore volume per unit volume of the material. Open porosity is made up of pores that communicate with each other and with the external surface of the material and are accessible to reagent molecules.

При равномерном отложении (распределении) пироуглерода по объему гранул при малой степени уплотнения сажи пироуглеродом получается материал с низкой величиной закрытой пористости (20-32%). С одной стороны это повышает гигроскопичность материала. Повышение гигроскопичности приводит к повышению сорбции влаги частицами углеродного материала, что обуславливает повышенное парциальное давление паров Н2О, например, во время вакуумирования и, как следствие, увеличение содержания водорода в стали, т.е. ухудшение качества металла. С другой стороны, низкое содержание сажи в грануле снижает скорость растворения материала в жидкой стали при науглероживании и приводит к снижению точности легирования стали углеродом.With uniform deposition (distribution) of pyrocarbon over the volume of granules with a low degree of compaction of soot with pyrocarbon, a material with a low value of closed porosity (20-32%) is obtained. On the one hand, this increases the hygroscopicity of the material. An increase in hygroscopicity leads to an increase in moisture sorption by particles of a carbon material, which leads to an increased partial pressure of H 2 O vapor, for example, during evacuation and, as a result, an increase in the hydrogen content in steel, i.e. deterioration in the quality of the metal. On the other hand, the low soot content in the granule reduces the dissolution rate of the material in liquid steel during carburization and reduces the accuracy of alloying steel with carbon.

Существенным недостатком известного материала является большое количество частиц менее 1 мм (до 30% масс), которые при дозировке углеродного материала в процессе внепечной обработки стали в ковше, например, при вакуумировании, уносятся выходящими потоками газов, не достигая поверхности металла.A significant disadvantage of the known material is a large number of particles less than 1 mm (up to 30% of the mass), which, when the carbon material is dosed during the out-of-furnace steel treatment in the ladle, for example, during evacuation, is carried away by the outgoing gas flows, not reaching the metal surface.

Это приводит к низкой точности легирования, а при производстве стали типа 70КК «селект», где содержание углерода должно быть в интервале 0,70-0,74%, к технологическому браку стали.This leads to low accuracy of alloying, and in the production of steel type 70KK "select", where the carbon content should be in the range of 0.70-0.74%, to technological marriage of steel.

По этой же причине гранулы сажи, имеющие низкие насыпной вес и прочность, не могут использоваться для легирования стали, хотя они имеют высокую величину закрытой пористости (68-75%) и высокую скорость растворения в жидкой стали.For the same reason, carbon black granules having low bulk density and strength cannot be used for alloying steel, although they have a high value of closed porosity (68-75%) and a high dissolution rate in liquid steel.

Целью предлагаемого изобретения является получение углеродного материала со свойствами, обеспечивающими повышение степени усвоения углеродного материала в процессе внепечной обработки стали в сочетании с высокой точностью легирования стали углеродом (±0,02%).The aim of the invention is to obtain a carbon material with properties that increase the degree of assimilation of the carbon material in the process of secondary steel processing in combination with high precision alloying of steel with carbon (± 0.02%).

Предлагаемый способ получения углеродного материала для легирования стали включает нагрев слоя гранулированной сажи с удельной поверхностью 5-120 м2/г и адсорбцией дибутилфталата 30-160 мл/100 г во вращающемся горизонтальном реакторе до 800-1200°С, причем отношение высоты слоя к диаметру реакционной зоны составляет 0,2-0,4, подачу в движущийся слой сажи газообразных или парообразных углеводородов с объемной скоростью 18-34 час-1 с последующим их термическим разложением и осаждением пироуглерода на саже.The proposed method for producing a carbon material for alloying steel involves heating a layer of granular soot with a specific surface of 5-120 m 2 / g and adsorption of dibutyl phthalate 30-160 ml / 100 g in a horizontal rotating reactor to 800-1200 ° C, and the ratio of the layer height to diameter the reaction zone is 0.2-0.4, the supply of gaseous or vaporous hydrocarbons to the moving soot layer with a space velocity of 18-34 h -1 , followed by their thermal decomposition and the deposition of pyrocarbon on soot.

Отличительными признаками способа являются подача газообразных или парообразных углеводородов в слой сажи с сажи с удельной поверхностью 5-120 м2/г и адсорбцией дибутилфталата 30-160 мл/100 г объемной скоростью 18-34 час-1 при отношении высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны 0,2-0,4.Distinctive features of the method are the supply of gaseous or vaporous hydrocarbons to the soot layer with soot with a specific surface area of 5-120 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption of 30-160 ml / 100 g with a space velocity of 18-34 h -1 with a ratio of the height of the soot layer to the diameter of the reaction zones 0.2-0.4.

Получаемый данным способом углеродный материал для легирования стали обладает величиной закрытой пористости гранул сажи 33-58%.Obtained by this method, the carbon material for alloying steel has a value of the closed porosity of the soot granules of 33-58%.

Отличительными признаками углеродного гранулированного материала для легирования стали является величина закрытой пористости уплотненных пироуглеродом гранул сажи, равная 33-58%.Distinctive features of carbon granular material for alloying steel is the value of the closed porosity of carbon black pellets compacted with pyrocarbon, equal to 33-58%.

Другим отличием углеродного материала является размер гранул сажи 1,0-10,0 мм.Another difference of the carbon material is a carbon black particle size of 1.0-10.0 mm.

Предлагаемая совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет получить углеродный материал, обладающий высокой скоростью растворения в металле в сочетании с высокой точностью легирования углеродом (±0,02%) и высоким качеством стали.The proposed set of essential features of the proposed technical solution allows to obtain a carbon material having a high dissolution rate in the metal in combination with high accuracy of alloying with carbon (± 0.02%) and high quality steel.

В связи с тем, что распределение пироуглерода в гранулах сажи есть следствие химического реагирования углеводородного газа при его прохождении через движущийся слой гранул, важной технологической характеристикой процесса является время контакта (время соприкосновения) реагирующего углеводородного газа с растущей поверхностью сажевых частиц в гранулах. По аналогии со слоем катализатора при расчете реактора время контакта определяют по уравнению:Due to the fact that the distribution of pyrocarbon in soot granules is a consequence of the chemical reaction of hydrocarbon gas when it passes through a moving layer of granules, an important technological characteristic of the process is the contact time (contact time) of the reacting hydrocarbon gas with the growing surface of the soot particles in the granules. By analogy with the catalyst bed when calculating the reactor, the contact time is determined by the equation:

τ=Vc/V,τ = V c / V,

где τ - время контакта;where τ is the contact time;

Vc - объем слоя гранул сажи;V c is the volume of the layer of soot granules;

V - объем реакционного газа, проходящего через слой гранул сажи в единицу времени.V is the volume of reaction gas passing through the layer of soot granules per unit time.

Величину, обратную времени контакта, принято называть объемной скоростью и выражать уравнением:The reciprocal of the contact time is usually called the space velocity and expressed by the equation:

S=1/τ,S = 1 / τ,

где S - объемная скорость (объем реакционного газа, проходящий через единицу объема гранул сажи в единицу времени), м3 (газа)·м-3 (гранул сажи)·С-1-1 («Общая химическая технология»./Под ред. д.т.н. А.Г.Амелина, М.: Химия, 1977, с.103).where S is the volumetric velocity (the volume of reaction gas passing through a unit volume of carbon black granules per unit time), m 3 (gas) · m -3 (carbon black granules) · С -1 = С -1 (“General chemical technology” ./ Under the editorship of D.Sc. A.G. Amelin, Moscow: Chemistry, 1977, p. 103).

В способе получения углеродного гранулированного материала для легирования стали обеспечение объемной скорости подачи углеводородов в движущийся нагретый слой гранулированной сажи, в диапазоне 18-34 час-1, при температуре 800-1200°С, приводит к получению материала, содержащего пироуглерод только во внешней оболочке гранулы, что способствует увеличению закрытой пористости гранул и повышению доли сажи в грануле.In the method of producing carbon granular material for alloying steel, providing a volumetric feed rate of hydrocarbons into a moving heated layer of granular soot in the range of 18-34 h -1 at a temperature of 800-1200 ° C results in the production of pyrocarbon material only in the outer shell of the granule , which helps to increase the closed porosity of the granules and increase the proportion of soot in the granule.

Уменьшение объемной скорости подачи углеводородов менее 18 час-1 приводит к более равномерному отложению пироуглерода по объему гранул и, в конечном счете, к уменьшению величины закрытой пористости до уровня менее 33%. При этом ухудшается качество получаемого материала и снижается производительность процесса.A decrease in the volumetric feed rate of hydrocarbons of less than 18 h -1 leads to a more uniform deposition of pyrocarbon in the volume of granules and, ultimately, to a decrease in the value of closed porosity to less than 33%. At the same time, the quality of the obtained material is deteriorated and the process productivity is reduced.

Увеличение объемной скорости подачи углеводородов выше 34 час-1 приводит к снижению степени превращения углеводородов и экономичности процесса.The increase in the volumetric feed rate of hydrocarbons above 34 h -1 leads to a decrease in the degree of conversion of hydrocarbons and the efficiency of the process.

Очень важную роль в организации процесса получения углеродного гранулированного материала имеет объем, который занимает в реакционной зоне реактора обрабатываемый движущийся слой сажи.A very important role in organizing the process for producing carbon granular material is played by the volume that the processed moving soot layer occupies in the reaction zone of the reactor.

При отношении высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны менее 0,2 не обеспечивается необходимый контакт углеводородов с раскаленной поверхностью сажи, что приводит к низкой степени превращения сырья, снижению производительности и экономичности процесса.When the ratio of the soot layer height to the diameter of the reaction zone is less than 0.2, the necessary contact of hydrocarbons with the hot surface of the soot is not ensured, which leads to a low degree of conversion of raw materials, a decrease in the productivity and efficiency of the process.

Отношение высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны выше 0,4 ограничивается конструктивными особенностями, связанными с условиями выгрузки материала, при непрерывном процессе науглероживания.The ratio of the height of the carbon black layer to the diameter of the reaction zone above 0.4 is limited by design features associated with the conditions for unloading the material, with a continuous carburization process.

В результате организации способа получения углеродного материала получают продукт, имеющий оптимальную толщину пироуглеродной оболочки гранул. При этом отношение толщины оболочки к размеру гранулы при заданном интервале величины закрытой пористости обеспечивает получение прочных гранул, имеющих высокоразвитую поверхность контакта с жидким металлом и низкую гигроскопичность, что в совокупности определяет высокую скорость растворения материала в жидком металле и требуемую точность легирования. Именно наличие прочной, негигроскопичной оболочки пироуглерода, позволяет обеспечить при соприкосновении гранул материала с поверхностью жидкого металла быстрое растворение оболочки и затем практически мгновенное растворение сажи, содержащейся внутри гранулы, имеющей исключительно развитую поверхность контакта с металлом. При этом исключается вынос мелких частиц сажи с поверхности зеркала жидкого металла, т.к. гранулы успевают достичь поверхности металла.As a result of the organization of the method for producing carbon material, a product is obtained having an optimal thickness of the pyrocarbon shell of the granules. Moreover, the ratio of the shell thickness to the granule size for a given range of closed porosity provides durable granules having a highly developed surface of contact with the liquid metal and low hygroscopicity, which together determines the high dissolution rate of the material in the liquid metal and the required alloying accuracy. It is the presence of a strong, non-hygroscopic shell of pyrocarbon that allows for the contact of the granules of the material with the surface of the liquid metal to quickly dissolve the shell and then practically instantly dissolve the soot contained inside the granule, which has an exceptionally developed contact surface with the metal. This eliminates the removal of small particles of soot from the surface of the liquid metal mirror, because granules manage to reach the metal surface.

Предложенный в изобретении интервал величины закрытой пористости (33-58%) может быть обеспечен при условии использования в качестве подложки сажи с удельной поверхностью 5-120 м2/г, и адсорбцией дибутилфталата 30-160 мл/100 г.The range of closed porosity (33-58%) proposed in the invention can be ensured provided that soot with a specific surface area of 5-120 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption of 30-160 ml / 100 g are used.

Уменьшение величины закрытой пористости гранул ниже 33% способствует снижению скорости растворения и точности легирования, а ее увеличение более 58% приводит к получению легких гранул материала.The decrease in the value of the closed porosity of the granules below 33% helps to reduce the dissolution rate and the accuracy of alloying, and its increase of more than 58% leads to the production of light granules of the material.

Применение сажи с удельной поверхностью менее 5 м2/г ограничивается возможностями его производства, а более 120 м2/г - увеличением затрат и снижением общей эффективности процесса.The use of soot with a specific surface of less than 5 m 2 / g is limited by the possibilities of its production, and more than 120 m 2 / g - by an increase in costs and a decrease in the overall efficiency of the process.

То же самое относится и к диапазону величины адсорбции дибутилфталата. Получение сажи с величиной адсорбции дибутилфталата менее 30 мл/100 г ограничивается технологическими возможностями ее производства, а более 160 мл/100 г - возможностью возникновения пористости поверхности и снижения эффективности процесса.The same applies to the dibutyl phthalate adsorption range. The production of soot with a dibutyl phthalate adsorption value of less than 30 ml / 100 g is limited by the technological capabilities of its production, and more than 160 ml / 100 g by the possibility of surface porosity and a decrease in the efficiency of the process.

Гранулы углеродного материала должны иметь размер 1-10 мм, что позволяет исключить вынос гранул потоком восходящих газов в процессе легирования стали. Частицы не будут уноситься потоком газов, если выполняется условие:Granules of carbon material should have a size of 1-10 mm, which eliminates the removal of granules by the flow of ascending gases in the process of alloying steel. Particles will not be carried away by the gas flow if the condition:

Figure 00000002
Figure 00000002

где m - масса частицы, г;where m is the particle mass, g;

g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;

F - площадь лобового сопротивления;F is the drag area;

u - скорость газового потока, м/с;u is the gas flow velocity, m / s;

ρг- плотность отходящего газа, кг/м3;ρ g - density of the exhaust gas, kg / m 3 ;

CW - коэффициент подъемной силы.C W - lift coefficient.

Таким образом, существует зависимость между размерами частиц (Д) и скоростью отходящих газов (u) над металлом, при которых частицы будут достигать поверхности металла.Thus, there is a relationship between particle sizes (D) and exhaust gas velocity (u) above the metal, at which the particles will reach the metal surface.

Экспериментально установлено, что частица попадает в металл в вакуум-камере при условии Dmin≈2,8 u2, где D - диаметр частицы.It was experimentally established that a particle enters a metal in a vacuum chamber under the condition D min ≈ 2.8 u 2 , where D is the particle diameter.

Отсюда следует, что характеристический размер частиц, которые не будут уноситься газовым потоком, составит 1-10 мм. Если частица материала имеет характеристический размер менее 1 мм, то она не достигая зеркала жидкого металла, уносится входящими потоками газа. При получении гранул размером более 10 мм резко усложняется процесс грануляции сажи и повышается стоимость материала.It follows that the characteristic size of the particles that will not be carried away by the gas stream will be 1-10 mm. If the particle of the material has a characteristic size of less than 1 mm, then it does not reach the liquid metal mirror, is carried away by the incoming gas flows. Upon receipt of granules larger than 10 mm, the process of granulation of soot is greatly complicated and the cost of the material increases.

Способ получения углеродного материала для легирования стали по предлагаемому изобретению, в сравнении с прототипом, осуществляется следующим образом.A method of obtaining a carbon material for alloying steel according to the invention, in comparison with the prototype, is as follows.

Пример 1. В реакционную камеру вращающегося горизонтального реактора подают гранулированную сажу с удельной поверхностью 47 м2/г и адсорбцией дибутилфталата 108 мл/100 г с размером гранул 1,0 мм в количестве 150 кг, при этом отношение высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны реактора составляет 0,4. Движущийся слой гранулированной сажи нагревают до температуры 850°С за счет тепла, выделяющегося при сгорании в топливной горелке вспомогательного топлива с воздухом, взятым в количестве 120-160% от стехиометрического. Затем в слой сажи, нагретый до 850°С, подают газообразные углеводороды (смесь пропан 78% - бутан 22%) в количестве 12 м3/ч с объемной скоростью 18 час-1.Example 1. In the reaction chamber of a rotating horizontal reactor, granular soot with a specific surface area of 47 m 2 / g and adsorption of dibutyl phthalate 108 ml / 100 g with a particle size of 1.0 mm in the amount of 150 kg is supplied, the ratio of the height of the soot layer to the diameter of the reaction zone the reactor is 0.4. The moving layer of granular soot is heated to a temperature of 850 ° C due to the heat generated during combustion in the fuel burner of auxiliary fuel with air taken in an amount of 120-160% of the stoichiometric. Then, gaseous hydrocarbons (mixture of propane 78% - butane 22%) in an amount of 12 m 3 / h with a space velocity of 18 h -1 are supplied to the soot layer heated to 850 ° C.

После науглероживания сажи в течение 17 часов отношение привеса пироуглерода к весу сажи составляет 0,94. Гранулированный углеродный материал при этом имеет величину закрытой пористости гранул 33%. При этом обеспечивается точность легирования 0,02%.After carbonization of the carbon black for 17 hours, the ratio of the weight gain of pyrocarbon to the weight of the carbon black is 0.94. In this case, the granular carbon material has a closed granule porosity of 33%. This ensures an accuracy of doping of 0.02%.

Пример 2. По примеру 1, отношение высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны составляет 0,2, а объемная скорость подачи потока углеводородов - 31 час-1. При этом точность легирования составляет 0,018%.Example 2. According to example 1, the ratio of the height of the carbon black layer to the diameter of the reaction zone is 0.2, and the volumetric feed rate of the hydrocarbon stream is 31 hours -1 . Moreover, the alloying accuracy is 0.018%.

Пример 3. По прототипу.Example 3. The prototype.

Полученные образцы углеродного гранулированного материала были использованы для легирования стали 70КК «селект» при ее внепечной обработке в ковше.The obtained samples of carbon granular material were used to alloy steel 70KK "select" during its out-of-furnace treatment in the ladle.

Результаты опытов, полученных при осуществлении способа по изобретению и прототипу, приведены в таблице.The results of the experiments obtained during the implementation of the method according to the invention and the prototype are shown in the table.

Таблица.Table. Параметры процессаProcess parameters По изобретениюAccording to the invention По прототипуAccording to the prototype Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Расход газа (пропан-бутан) м3/часGas consumption (propane-butane) m 3 / hour 1212 20twenty 1010 Температура в реакционном слое, °СThe temperature in the reaction layer, ° C 850850 10001000 820820 Время науглероживания, часCarburization time, hour 1717 88 1919 Объемная скорость подачи углеводородов, час-1 The volumetric feed rate of hydrocarbons, hour -1 18eighteen 3131 1616 Отношение высоты слоя к диаметру реакционной зоныThe ratio of the height of the layer to the diameter of the reaction zone 0,40.4 0,20.2 0,30.3 Свойства продукта:Product properties: Насыпной вес, г/лBulk weight g / l 720720 480480 940940 Закрытая пористость, %Closed porosity,% 3333 5858 1616 Размер гранул, ммGranule size mm 1-21-2 2-32-3 1-21-2 Точность легирования, %Doping accuracy,% 0,020.02 0,0180.018 0,0470,047

Из данных таблицы следует, что при условиях подачи в процессе газа с объемной скоростью 18-34 час-1, при отношении высоты слоя к диаметру реакционной зоны 0,2-0,4 обеспечивается получение углеродного материала с закрытой пористостью 33-58%. При использовании данного углеродного материала обеспечивается точность легирования ±0,02%.From the data of the table it follows that under the conditions of supply in the process of gas with a space velocity of 18-34 h -1 , with a ratio of the layer height to the diameter of the reaction zone of 0.2-0.4, carbon material with a closed porosity of 33-58% is obtained. When using this carbon material, alloying accuracy of ± 0.02% is ensured.

Таким образом, использование данного изобретения в промышленности позволит получить значительный экономический эффект за счет повышения точности легирования металла, снижения количества некондиционной стали.Thus, the use of this invention in industry will provide a significant economic effect by improving the accuracy of alloying metal, reducing the amount of substandard steel.

Claims (3)

1. Способ получения углеродного материала для легирования стали, включающий нагрев слоя гранулированной сажи в реакционной зоне вращающегося горизонтального реактора до 800-1200°С, подачу в движущийся слой сажи газообразных или парообразных углеводородов с последующим их термическим разложением и осаждением пироуглерода на саже, отличающийся тем, что подачу углеводородов в слой сажи с удельной поверхностью 5-120 м2/г и адсорбцией дибутилфталата 30-160 мл/100 г осуществляют с объемной скоростью 18-34 ч-1 при отношении высоты слоя сажи к диаметру реакционной зоны 0,2-0,4.1. A method of producing a carbon material for alloying steel, comprising heating a layer of granular soot in the reaction zone of a rotating horizontal reactor to 800-1200 ° C, feeding gaseous or vaporous hydrocarbons into a moving soot layer, followed by their thermal decomposition and deposition of pyrocarbon on soot, characterized in that the feed hydrocarbon in the carbon black layer having a specific surface of 5-120 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption of 30-160 ml / 100 g is carried out at a flow rate 18-34 h -1 with respect to the height of the soot layer to the diameter d ktsionnoy zone 0.2-0.4. 2. Углеродный материал для легирования стали, полученный способом по п.1, включающий гранулированную сажу и пироуглерод, отличающийся тем, что величина закрытой пористости гранул составляет 33-58%.2. Carbon material for alloying steel obtained by the method according to claim 1, including granular soot and pyrocarbon, characterized in that the value of the closed porosity of the granules is 33-58%. 3. Углеродный материал по п.2, отличающийся тем, что используют гранулы размером 1,0-10,0 мм.3. The carbon material according to claim 2, characterized in that the use of granules with a size of 1.0-10.0 mm
RU2002123269/15A 2002-08-29 2002-08-29 Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method RU2285664C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123269/15A RU2285664C2 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123269/15A RU2285664C2 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123269A RU2002123269A (en) 2004-03-27
RU2285664C2 true RU2285664C2 (en) 2006-10-20

Family

ID=36116886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123269/15A RU2285664C2 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285664C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2303568C2 (en) * 2005-08-12 2007-07-27 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) Porous carbon material manufacturing process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB683774A (en) * 1950-03-16 1952-12-03 Cabot Godfrey L Inc Granular carbon product and process of making the same
RU2106375C1 (en) * 1990-11-20 1998-03-10 Всероссийский научно-исследовательский институт технического углерода Method for producing carbon granulated material
JP2001240472A (en) * 2000-02-28 2001-09-04 Tokai Carbon Co Ltd Carbonaceous granular heat insulating material and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB683774A (en) * 1950-03-16 1952-12-03 Cabot Godfrey L Inc Granular carbon product and process of making the same
RU2106375C1 (en) * 1990-11-20 1998-03-10 Всероссийский научно-исследовательский институт технического углерода Method for producing carbon granulated material
JP2001240472A (en) * 2000-02-28 2001-09-04 Tokai Carbon Co Ltd Carbonaceous granular heat insulating material and method for producing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ./ Под. ред. М.Е.Позина. Санкт-Петербург: Химия, 1996, с.с.353, 389. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002123269A (en) 2004-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU651256B2 (en) Process for the production of metal carbides having a large specific surface under atmospheric pressure inert gas scavenging
RU2299851C2 (en) Method of the selective manufacture of the ordered carbonic nanotubes in the boiling bed
US5417934A (en) Dry exhaust gas conditioning
FR2538092A1 (en) FLUIDIZED BED METHOD AND APPARATUS FOR TREATING METALS IN A CONTROLLED ATMOSPHERE
EP3164238B1 (en) Nickel metal particle production
NO163318B (en) PROCEDURE AND ADORTS FOR NITROGEN REMOVAL FROM A GAS CURRENT CONTAINING NITROGEN AND OXYGEN.
CH398509A (en) Metal charged zeolite molecular sieves and method of preparation thereof
CN100574874C (en) Ethylene oxide catalyst
Korchagin et al. Production of silver nano-powders by electron beam evaporation
JPH01230409A (en) Method and apparatus for continuous production of ceramic powder
JPH0424320B2 (en)
CN110669926B (en) A kind of magnesium smelting method
US6500984B1 (en) Method for producing phosgene
RU2285664C2 (en) Method of production of the carbonic granulated material for the steel alloying and the material produced by this method
KR100680925B1 (en) Method for producing tungsten carbide
US5525321A (en) Carbonitriding of alumina to produce aluminum nitride
WO1993024595A1 (en) Coke having its pore surfaces coated with carbon and method of coating
US2844456A (en) Production of nickel or iron powder
US5194228A (en) Fluidized bed apparatus for chemically treating workpieces
RU2106375C1 (en) Method for producing carbon granulated material
RU2462293C1 (en) Method of making nanofibrous carbon material and hydrogen
US3342557A (en) Process of regenerating granular ma- terials impregnated with active com- ponents in a cyclic process of produc- ing chlorine
RU2066700C1 (en) Titanium carbide production method
US1759268A (en) Manufacture of iron carbonyl
US3769236A (en) Stabilized reduced copper-zinc oxyde catalyst and method for the production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20060206

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20060417

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080830