RU2287018C2 - Method of converter steelmaking process - Google Patents
Method of converter steelmaking process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287018C2 RU2287018C2 RU2005100234A RU2005100234A RU2287018C2 RU 2287018 C2 RU2287018 C2 RU 2287018C2 RU 2005100234 A RU2005100234 A RU 2005100234A RU 2005100234 A RU2005100234 A RU 2005100234A RU 2287018 C2 RU2287018 C2 RU 2287018C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- slag
- containing waste
- oxygen
- forming
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 60
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 43
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 14
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 17
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009844 basic oxygen steelmaking Methods 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 16
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 229910017090 AlO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017111 AlOF Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000011329 calcined coke Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to oxygen-converter production.
Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, присадку в ванну марганцевой руды или марганцевого агломерата одновременно с доломитом при определенном их соотношении /SU №699020, С 21 С 5/28, 1979 г./.A known method of steelmaking in a converter, including blowing metal with oxygen, an additive in the bath of manganese ore or manganese sinter simultaneously with dolomite at a certain ratio / SU No. 699020, C 21 C 5/28, 1979 /.
Известный способ позволяет улучшить процесс шлакообразования, а следовательно, ускорить массообменные процессы как в самом шлаке, так и между шлаком и металлом, что приводит к повышению степени десульфурации металла, позволяет снизить окисленность конечного шлака и себестоимость стали.The known method allows to improve the process of slag formation, and therefore, to accelerate mass transfer processes both in the slag and between the slag and the metal, which leads to an increase in the degree of desulfurization of the metal, reduces the oxidation of the final slag and the cost of steel.
Недостатками известного способа являются неблагоприятные термодинамические условия для наведения активного реакционноспособного шлака в первые минуты продувки при низкой концентрации окислов железа в шлаке. «Холодное» начало процесса снижает эффективность использования шлакообразующих материалов и приводит к повышенному их расходу.The disadvantages of this method are the unfavorable thermodynamic conditions for inducing active reactive slag in the first minutes of purging at a low concentration of iron oxides in the slag. The "cold" beginning of the process reduces the efficiency of using slag-forming materials and leads to their increased consumption.
Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку металлолома, заливку жидкого чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов и алюминийсодержащих отходов, в частности выбойки футеровки электролизных ванн производства алюминия /RU №2140993, С 21 С 5/28, 1999 г./.A known method of steelmaking in a converter, including filling scrap metal, pouring molten iron, blowing metal with oxygen, an additive for slag-forming materials and aluminum-containing waste, in particular knocking out the lining of electrolysis baths produced in aluminum / RU No. 2140993, C 21 C 5/28, 1999 / .
Известный способ позволяет ускорить процесс шлакообразования, обеспечить глубокое рафинирование металла от вредных примесей, снизить потери металла с переокисленным шлаком.The known method allows to accelerate the process of slag formation, to ensure deep refining of the metal from harmful impurities, to reduce the loss of metal with peroxidized slag.
Недостатком известного способа является низкая экологичность процесса, обусловленная количеством (10-40 кг/т) и порядком присадки выбойки футеровки электролизных ванн производства алюминия, что приводит к увеличению количества выбросов от испарения соединений натрия и фтора непосредственно в атмосферу цеха.The disadvantage of this method is the low environmental friendliness of the process, due to the amount (10-40 kg / t) and the order of additive breakdown lining of the electrolysis baths of aluminum production, which leads to an increase in the amount of emissions from the evaporation of sodium and fluorine compounds directly into the atmosphere of the workshop.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку металлолома, присадку марганецсодержащих, шлакообразующих и углеродсодержащих материалов, прогрев кислородом в течение 15-45% от общей продолжительности продувки, заливку жидкого чугуна и продувку расплава кислородом /RU №2177508, С 21 С 5/28, 2001 г./.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method of steelmaking in a converter, including filling scrap metal, an additive of manganese-containing, slag-forming and carbon-containing materials, heating with oxygen for 15-45% of the total duration of purging, pouring molten iron and purging the melt with oxygen / RU No. 2177508, C 21 C 5/28, 2001 /.
Известный способ позволяет улучшить температурные условия процесса для наведения первичного шлака и быстрого растворения извести. Использование в качестве марганецсодержащих материалов марганцевого агломерата и/или марганцевой руды, их регламентированная подача одновременно со шлакообразующими и углеродсодержащими материалами и прогрев кислородом обеспечивают условия для восстановления марганца и повышения остаточного содержания марганца в металле на повалке.The known method allows to improve the temperature conditions of the process for inducing primary slag and the rapid dissolution of lime. The use of manganese-containing agglomerate and / or manganese ore as manganese-containing materials, their regulated supply simultaneously with slag-forming and carbon-containing materials and oxygen heating provide conditions for the reduction of manganese and an increase in the residual content of manganese in the metal on the quill.
Недостатками известного способа являются низкая технологичность процесса, связанная с использованием марганецсодержащих материалов и, соответственно, ограниченные возможности снижения расхода сырья и материалов на плавку, а также потери металла со шлаком. Прямое легирование металла марганцем требует дополнительных затрат, связанных с приобретением и подготовкой марганецсодержащих материалов, и неблагоприятно сказывается на физико-химических параметрах конечных шлаков, которые в дальнейшем используются для ошлакования футеровки конвертеров, что не позволяет увеличить ее стойкость.The disadvantages of this method are the low processability associated with the use of manganese-containing materials and, accordingly, the limited ability to reduce the consumption of raw materials for smelting, as well as metal loss with slag. Direct alloying of metal with manganese requires additional costs associated with the acquisition and preparation of manganese-containing materials, and adversely affects the physicochemical parameters of the final slags, which are subsequently used to slag the lining of the converters, which does not increase its durability.
Задачей изобретения является снижение расхода шлакообразующих материалов на плавку, увеличение выхода жидкой стали и стойкости футеровки кислородных конвертеров.The objective of the invention is to reduce the consumption of slag-forming materials for melting, increasing the yield of liquid steel and the lining resistance of oxygen converters.
Задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
В способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку металлолома, присадку шлакообразующих и углеродосодержащих материалов, прогрев кислородом в течение 15-45% от общей продолжительности продувки, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом, согласно изобретению дополнительно осуществляют порционную присадку алюминийсодержащих отходов, при этом первую порцию алюминийсодержащих отходов присаживают на металлолом в количестве 40-60% от общего их расхода, одновременно со шлакообразующими и углеродсодержащими материалами в соотношении 1:(6-9):(2-6) соответственно, а остальное количество алюминийсодержащих отходов присаживают после заливки чугуна по ходу продувки одновременно со шлакообразующими материалами в соотношении 1:(4-12) соответственно. При этом в качестве алюминийсодержащих отходов используют выбойку углеродистой катодной футеровки электролизных ванн производства алюминия; отработанные аноды и катоды электролизных ванн производства алюминия; шлак производства вторичного алюминия; брикеты отсева алюминиевой стружки или магнитную фракцию процесса сепарации лома алюминия.In the method of steelmaking in a converter, including scrap metal filling, doping of slag-forming and carbon-containing materials, heating with oxygen for 15-45% of the total blowing time, pouring of molten iron, and blowing of the melt with oxygen, according to the invention, an additional portion-wise addition of aluminum-containing waste is carried out, with the first a portion of aluminum-containing waste is planted on scrap metal in an amount of 40-60% of their total consumption, simultaneously with slag-forming and carbon-containing materials in ratio 1: (6-9) :( 2-6), respectively, and the remaining amount of aluminum-containing waste is seated after cast iron pouring along with blowing along with slag-forming materials in a ratio of 1: (4-12), respectively. In this case, as an aluminum-containing waste, a carbon cathode lining of aluminum electrolysis bathtubs is used; spent anodes and cathodes of aluminum electrolysis baths; recycled aluminum slag; screening briquettes of aluminum chips or magnetic fraction of the process of separation of aluminum scrap.
Приведенная последовательность способа выплавки стали позволяет упростить технологию продувки металла в конвертере за счет исключения из шихтовых материалов марганецсодержащих составляющих и введения дополнительной присадки алюминийсодержащих отходов.The presented sequence of the method of steelmaking allows us to simplify the technology of purging the metal in the converter by eliminating manganese-containing components from the charge materials and introducing an additional additive of aluminum-containing waste.
Известно, что получение алюминия современным способом осуществляется электролизом глинозема во фторидных и щелочных расплавах /Производство алюминия; авторы: В.Г.Терентьев, P.M.Школьников, И.С.Гринберг, Черных В.И., Зельберг Б.И., Чалых В.И. - Новокузнецк, 2000. - 339 с./. Катод или подина электролизной ванны сооружаются из угольных плит или блоков и набиваются массой, состоящей из термоантрацита, прокаленного кокса и малопека. Анод печи изготавливают из 70% нефтяного или пекового кокса и пека. При длительной работе в результате диффузии анод и катод насыщаются соединениями электролита (Na+, F-, AlF3-, AlO2 -, AlO+, AlO+, AlOF4-, Са2+, Mg2+), а катод - и жидким алюминием. Отслужившие свой срок аноды и катоды выбрасываются в отвал и загрязняют окружающую среду.It is known that the production of aluminum in a modern way is carried out by electrolysis of alumina in fluoride and alkaline melts / Aluminum production; Authors: V.G. Terentyev, PM Shkolnikov, I.S. Grinberg, Chernykh V.I., Zelberg B.I., Chalykh V.I. - Novokuznetsk, 2000 .-- 339 p. /. The cathode or bottom of the electrolysis bath is constructed from coal stoves or blocks and filled with a mass consisting of thermoanthracite, calcined coke and low pitch. The anode of the furnace is made from 70% of petroleum or pitch coke and pitch. During prolonged operation, as a result of diffusion, the anode and cathode are saturated with electrolyte compounds (Na + , F - , AlF 3- , AlO 2 - , AlO + , AlO + , AlOF 4- , Ca 2+ , Mg 2+ ), and the cathode - and liquid aluminum. Used anodes and cathodes are thrown into the dump and pollute the environment.
Таким образом, выбойка углеродистой катодной футеровки электролизных ванн производства алюминия представляет собой углеродистый материал, пропитанный соединениями алюминия, фтора, натрия и щелочноземельными металлами. Химический анализ на содержание элементов показывает, что они содержат: 55-60% С; 5-10% Al; 10-15% F; 10-15% Na; до 0,10% S.Thus, the removal of the carbon cathode lining of aluminum electrolysis bathtubs is a carbon material impregnated with compounds of aluminum, fluorine, sodium and alkaline earth metals. Chemical analysis for the content of elements shows that they contain: 55-60% C; 5-10% Al; 10-15% F; 10-15% Na; up to 0.10% S.
Отработанные аноды и катоды электролизных ванн производства алюминия содержат 60-80% С, 15-30% (Na+F), остальное - Al, Ca, Mg. Содержание в них серы и фосфора 0,01%.Spent anodes and cathodes of aluminum electrolysis baths contain 60-80% C, 15-30% (Na + F), the rest is Al, Ca, Mg. The content of sulfur and phosphorus in them is 0.01%.
Шлак производства вторичного алюминия содержит 20-30% алюминия; брикеты отсева алюминиевой стружки - 40-60% алюминия; магнитная фракция процесса сепарации алюминиевого лома - 25-40% алюминия.Secondary aluminum slag contains 20-30% aluminum; screening briquettes of aluminum chips - 40-60% of aluminum; the magnetic fraction of the aluminum scrap separation process is 25-40% aluminum.
Ввод такого материала в конвертерную ванну ускоряет шлакообразование вследствие более низкой температуры плавления оксидов алюминия, фтористых и щелочных соединений.The introduction of such material into the converter bath accelerates slag formation due to the lower melting temperature of aluminum oxides, fluoride and alkaline compounds.
Прогрев кислородом шихтовых материалов, присаживаемых на лом, усиливает экзотермический эффект окисления алюминия, содержащегося в отходах, и обеспечивает быстрое формирование активного высокоглиноземистого шлака. Соединения фтора, натрия, характерные для алюминийсодержащих отходов, дополнительно снижают вязкость шлака, способствуют быстрому растворению извести, улучшению процессов шлакообразования в конвертерной ванне и рациональному использованию марганца металлошихты, что позволяет продувать металл с высоким остаточным содержанием марганца на повалке.Warming with oxygen the charge materials deposited on scrap enhances the exothermic effect of the oxidation of aluminum contained in the waste and ensures the rapid formation of active high-alumina slag. The fluorine and sodium compounds characteristic of aluminum-containing wastes additionally reduce the slag viscosity, contribute to the rapid dissolution of lime, improve slag formation in the converter bath and rational use of manganese metal charge, which allows the metal to be blown with a high residual manganese content on the felling.
Дополнительная присадка алюминийсодержащих отходов улучшает шлакообразование в конвертерной ванне, ускоряет массообменные процессы как в самом шлаке, так и между шлаком и металлом, позволяет снизить окисленность шлака.An additional additive of aluminum-containing waste improves slag formation in the converter bath, accelerates mass transfer processes both in the slag and between the slag and the metal, and reduces the oxidation of slag.
Первую порцию алюминийсодержащих отходов присаживают на металлолом в количестве 40-60% от общего их расхода со шлакообразующими и углеродсодержащими материалами и прогревают кислородом в течение 15-45% от общей продолжительности продувки, что обеспечивает необходимые температурные условия для наведения активного реакционноспособного шлака в начале продувки.The first portion of aluminum-containing waste is dumped on scrap metal in an amount of 40-60% of its total consumption with slag-forming and carbon-containing materials and heated with oxygen for 15-45% of the total duration of purging, which provides the necessary temperature conditions for inducing active reactive slag at the beginning of purging.
При величине первой порции алюминийсодержащих менее 40% от общего их расхода происходит уменьшение прогреваемой части шихтовых материалов, что приводит к изменению температурных параметров процесса, «холодному» началу плавки, плохому растворению извести и медленному росту основности шлака, снижению реакционной способности шлака в начале продувки, увеличению расхода шлакообразующих материалов.When the size of the first portion of aluminum-containing materials is less than 40% of their total consumption, the heated part of the charge materials decreases, which leads to a change in the temperature parameters of the process, a “cold" start of smelting, poor dissolution of lime and a slow increase in the basicity of slag, and a decrease in the reactivity of slag at the beginning of blowing, increased consumption of slag-forming materials.
При величине первой порции алюминийсодержащих отходов более 60% от общего их расхода не достигается необходимое поступление легкоплавких, разжижающих шлак добавок после заливки чугуна по ходу продувки, что приводит к переходу шлака в полутвердое состояние и его «сворачиванию» и требует корректировки шлакового режима плавки за счет окисления железа и увеличения FeO в шлаке, что снижает выход жидкой стали.When the size of the first portion of aluminum-containing waste is more than 60% of their total consumption, the required supply of fusible, slag-thinning additives is not achieved after casting in the course of blowing, which leads to the transition of the slag to a semi-solid state and its “folding” and requires adjustment of the slag melting mode due to oxidation of iron and an increase in FeO in the slag, which reduces the yield of liquid steel.
Соблюдение соотношения 1:(6-9):(2-6) алюминийсодержащих отходов, шлакообразующих и углеродсодержащих материалов обеспечивает оптимальные условия для наведения активного, жидкоподвижного, реакционноспособного шлака в начале продувки.Compliance with the ratio 1: (6-9) :( 2-6) aluminum-containing waste, slag-forming and carbon-containing materials provides optimal conditions for inducing active, liquid-moving, reactive slag at the beginning of purging.
При повышении этого соотношения в сторону увеличения расхода шлакообразующих и углеродсодержащих материалов уменьшается поступление оксидов алюминия, фтористых и щелочных соединений в конвертерную ванну, увеличивается количество неассимилированной извести, что требует наводки шлака за счет окисления железа и увеличения содержания FeO в первичном шлаке, что приводит к снижению выхода жидкой стали и стойкости футеровки кислородного конвертера.With an increase in this ratio, towards an increase in the consumption of slag-forming and carbon-containing materials, the input of aluminum oxides, fluoride and alkaline compounds into the converter bath decreases, the amount of non-assimilated lime increases, which requires slag induction due to iron oxidation and an increase in FeO content in the primary slag, which leads to a decrease yield of liquid steel and durability of the lining of the oxygen converter.
При соотношении расходов алюминийсодержащих отходов, шлакообразующих и углеродсодержащих материалов менее 1:(6-9):(2-6) снижается поступление в конвертерную ванну оксидов СаО, не обеспечивается необходимый нагрев шихтовых материалов, что приводит к холодному началу процесса, снижению экзотермического эффекта окисления алюминия, содержащегося в отходах, замедленному формированию высокоглиноземистого шлака и требует наводки шлака за счет FeO, что приводит к снижению выхода жидкой стали и стойкости футеровки кислородного конвертера.When the ratio of the costs of aluminum-containing waste, slag-forming and carbon-containing materials is less than 1: (6-9) :( 2-6), CaO oxides are reduced in the converter bath, the necessary heating of the charge materials is not provided, which leads to a cold start of the process and a decrease in the exothermic oxidation effect aluminum contained in the waste, the delayed formation of high-alumina slag and requires induction of the slag due to FeO, which leads to a decrease in the yield of molten steel and the durability of the lining of the oxygen converter.
Остальное количество алюминийсодержащих отходов, присаживаемое после заливки чугуна по ходу продувки одновременно со шлакообразующими материалами в соотношении 1:(4-12), обеспечивает регламентируемые параметры шлакового режима процесса выплавки стали при соответствующей скорости окислительного рафинирования и тепловой работе агрегата.The remaining amount of aluminum-containing waste, seated after pouring pig iron along the blasting process simultaneously with slag-forming materials in a ratio of 1: (4-12), provides the regulated parameters of the slag mode of the steel smelting process at the corresponding oxidative refining rate and thermal operation of the unit.
При соотношении расходов алюминийсодержащих отходов и шлакообразующих материалов менее 1:4 ухудшаются физико-химические характеристики шлака, в частности снижается его основность, а значит, рафинирующая способность, что приводит к повышенному расходу шлакообразующих материалов на плавку.When the ratio of the costs of aluminum-containing waste and slag-forming materials is less than 1: 4, the physicochemical characteristics of the slag deteriorate, in particular, its basicity decreases, which means the refining ability, which leads to an increased consumption of slag-forming materials for melting.
При соотношении расходов алюминийсодержащих отходов и шлакообразующих материалов более 1:12 уменьшается поступление в конвертерную ванну легкоплавких составляющих. Снижение содержания в шлаке оксида алюминия, фтористых и щелочных соединений приводит к загущению шлака, снижению скорости окислительных процессов и требует корректировки шлакового режима за счет окисления железа, что снижает выход жидкой стали и стойкость футеровки.When the ratio of the costs of aluminum-containing waste and slag-forming materials is more than 1:12, the inflow of low-melting components to the converter bath is reduced. The decrease in the content of aluminum oxide, fluoride and alkaline compounds in the slag leads to slag thickening, a decrease in the rate of oxidation processes and requires adjustment of the slag regime due to iron oxidation, which reduces the yield of molten steel and the lining resistance.
Новый технический результат изобретения заключается в достижении оптимальных условий для быстрого наведения активного реакционно-способного шлака непосредственно после заливки чугуна в начале продувки и поддержания регламентированных параметров шлакового режима в течение всей продолжительности окислительного рафинирования металла за счет изменения температурных параметров процесса и состава применяемых шихтовых материалов, в частности использования алюминийсодержащих отходов, что позволяет снизить расход шлакообразующих материалов на плавку, увеличить выход жидкой стали и стойкость футеровки кислородных конвертеров.A new technical result of the invention is to achieve optimal conditions for quickly inducing active reactive slag immediately after casting iron at the beginning of purging and maintaining the regulated parameters of the slag regime throughout the duration of the oxidative refining of the metal by changing the temperature parameters of the process and the composition of the charge materials used, particular use of aluminum-containing waste, which reduces the consumption of slag-forming mat rials for melting, increase the yield of liquid steel and lining life of BOF.
Способ реализован на Западно-Сибирском металлургическом комбинате в кислородно-конвертерном цехе №2 следующим образом.The method is implemented at the West Siberian Metallurgical Plant in the oxygen-converter shop No. 2 as follows.
Пример. В 350-тонный конвертер заваливают металлолом, на него отдают выбойку углеродистой катодной футеровки электролизных ванн Братского алюминиевого завода (58,2% С; 12,61% F; 11,98% Na; 5,97% Al; 0,11% S) в количестве 1 т (50% от общего расхода) и 9 т шлакообразующих материалов (извести и известково-магнезиального флюса), присаживают 3 т углеродсодержащих материалов (газового угля), при этом соотношение расходов алюминийсодержащих отходов, шлакообразующих и углеродсодержащих материалов выдерживают равным 1:9:3. Далее опускают кислородную фурму и производят прогрев кислородом в течение 6 минут. После прогрева в конвертер заливают чугун. Температура заливаемого чугуна 1410°С, химический состав, %: Si 0,46; Mn 0,41; S 0,020; Р 0,12. Далее производят продувку по обычной технологии, присаживая выбойку углеродистой катодной футеровки и одновременно шлакообразующие материалы (известь и марганцовистый агломерат) с общим расходом 1 т и 7,5 т соответственно. При этом соотношение расходов алюминийсодержащих отходов и шлакообразующих материалов выдерживают равным 1:7,5. По ходу продувки перемещают фурму в вертикальном направлении с изменением расхода кислорода. Продолжительность продувки 17 минут. Температура металла на повалке 1650°С, металл содержит, %: С 0,13; Mn 0,24; Р 0,016; S 0,012. Основность шлака 2,9; содержание FeO 18,2%; выход годного 92,4%.Example. A scrap metal is poured into a 350-ton converter; a cathodic carbon lining of the electrolytic baths of the Bratsk Aluminum Plant (58.2% C; 12.61% F; 11.98% Na; 5.97% Al; 0.11% S ) in an amount of 1 ton (50% of the total consumption) and 9 tons of slag-forming materials (lime and lime-magnesian flux), 3 tons of carbon-containing materials (gas coal) are planted, while the ratio of the costs of aluminum-containing waste, slag-forming and carbon-containing materials is maintained equal to 1 : 9: 3. Next, the oxygen lance is lowered and heated with oxygen for 6 minutes. After warming up, cast iron is poured into the converter. The temperature of cast iron is 1410 ° C, the chemical composition,%: Si 0.46; Mn 0.41; S 0.020; P 0.12. Then purge is carried out according to the usual technology, sitting a knockout of the carbon cathode lining and at the same time slag-forming materials (lime and manganese sinter) with a total flow rate of 1 ton and 7.5 ton, respectively. In this case, the ratio of the costs of aluminum-containing waste and slag-forming materials is maintained equal to 1: 7.5. In the course of purging, the tuyere is moved in the vertical direction with a change in oxygen consumption. Purge time 17 minutes. The temperature of the metal on the felling 1650 ° C, the metal contains,%: C 0.13; Mn 0.24; P 0.016; S 0.012. Slag basicity 2.9; FeO content of 18.2%; yield 92.4%.
Применение предлагаемого способа выплавки стали в конвертере позволяет снизить расход шлакообразующих материалов на плавку, увеличить выход жидкой стали и стойкость футеровки конвертера.The application of the proposed method of steelmaking in the converter allows to reduce the consumption of slag-forming materials for melting, to increase the yield of liquid steel and the resistance of the lining of the converter.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100234A RU2287018C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Method of converter steelmaking process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100234A RU2287018C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Method of converter steelmaking process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005100234A RU2005100234A (en) | 2006-06-20 |
| RU2287018C2 true RU2287018C2 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=36713743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005100234A RU2287018C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Method of converter steelmaking process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287018C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2441923C1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Байкальский алюминий" (ООО ТД "БайкAL") | Method for treating melted steel |
| RU2594996C2 (en) * | 2014-06-19 | 2016-08-20 | Олег Юрьевич Харитонов | Procedure for melting steel in oxygen converter |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1148829A (en) * | 1967-04-26 | 1969-04-16 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Method of refining a carbonaceous metal bath |
| SU988877A1 (en) * | 1981-06-19 | 1983-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method for smelting steel |
| SU1305176A1 (en) * | 1985-04-23 | 1987-04-23 | Ждановский металлургический институт | Method for producing steel |
| SU1330168A1 (en) * | 1985-07-18 | 1987-08-15 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Method of melting steel in oxygen converter |
| RU2140993C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-11-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of steel melting |
| RU2177508C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-12-27 | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Method of steel melting in converter |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100234A patent/RU2287018C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1148829A (en) * | 1967-04-26 | 1969-04-16 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Method of refining a carbonaceous metal bath |
| SU988877A1 (en) * | 1981-06-19 | 1983-01-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method for smelting steel |
| SU1305176A1 (en) * | 1985-04-23 | 1987-04-23 | Ждановский металлургический институт | Method for producing steel |
| SU1330168A1 (en) * | 1985-07-18 | 1987-08-15 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Method of melting steel in oxygen converter |
| RU2140993C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-11-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of steel melting |
| RU2177508C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-12-27 | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Method of steel melting in converter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2441923C1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Байкальский алюминий" (ООО ТД "БайкAL") | Method for treating melted steel |
| RU2594996C2 (en) * | 2014-06-19 | 2016-08-20 | Олег Юрьевич Харитонов | Procedure for melting steel in oxygen converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005100234A (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5408369B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| JP5418733B2 (en) | Hot metal refining method | |
| JP5413043B2 (en) | Converter steelmaking method using a large amount of iron scrap | |
| WO2014112432A1 (en) | Converter steelmaking process | |
| CN102424886A (en) | Furnace protection process for decarburization converter less slag splashing | |
| JP5408379B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| RU2197536C2 (en) | Method of making rail steel | |
| CN102994685B (en) | A method for opening a steelmaking converter | |
| US5466275A (en) | Method and apparatus for desulphurizing iron with minimal slag formation | |
| RU2258083C1 (en) | Method of making rail steel | |
| CN114317873A (en) | Steelmaking slagging process | |
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| JP5589688B2 (en) | Hot metal production method | |
| RU2197535C2 (en) | Method of making steel in electric arc steel- melting furnace | |
| RU2287018C2 (en) | Method of converter steelmaking process | |
| JP2006233264A (en) | Method for producing high chromium molten steel | |
| CN104805249B (en) | Slag-making method of semi-steel making with double slag and remaining slag | |
| RU2118376C1 (en) | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel | |
| RU2201970C2 (en) | Method of making steel in high-power electric arc furnaces | |
| Biswas et al. | Iron-and Steel-Making Process | |
| KR101257266B1 (en) | Dephosphorizing agent for molten metal in electric furnace and dephosphorizing method using the same | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| RU2786105C1 (en) | Method for steel smelting in a converter on liquid iron | |
| CN220202006U (en) | Equipment for smelting reduction of copper-containing sludge based on oxygen-enriched top-blowing process | |
| JP2006009146A (en) | Hot metal refining method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120112 |