RU2288280C1 - Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method - Google Patents
Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288280C1 RU2288280C1 RU2005106352/02A RU2005106352A RU2288280C1 RU 2288280 C1 RU2288280 C1 RU 2288280C1 RU 2005106352/02 A RU2005106352/02 A RU 2005106352/02A RU 2005106352 A RU2005106352 A RU 2005106352A RU 2288280 C1 RU2288280 C1 RU 2288280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- elements
- channel
- chemical composition
- stream
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
- C21C7/0043—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material into the falling stream of molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/18—Charging particulate material using a fluid carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, точнее к производству стали. В то же время оно может быть использовано в цветной металлургии.The invention relates to ferrous metallurgy, more specifically to the production of steel. At the same time, it can be used in non-ferrous metallurgy.
Известен способ воздействия на химический состав жидкой стали, включающий подготовку стали в металлоплавильной емкости и ее переливание через выпускное отверстие из основной емкости в промежуточную емкость, подачу в сталь элементов, изменяющих ее химический состав при ее нахождении в металлоплавильной емкости и в процессе переливания (см., например, VS 4632368A, B 22 D 11/118, 11/14, от 30.12.1986).A known method of influencing the chemical composition of liquid steel, including preparing steel in a metal-smelting tank and pouring it through an outlet from the main tank into an intermediate tank, feeding elements into the steel that change its chemical composition when it is in the metal-smelting tank and during the pouring process (see e.g. VS 4632368A, B 22 D 11/118, 11/14, 12/30/1986).
Известному способу присущи существенные недостатки:The known method has significant disadvantages:
- во-первых, подачу элементов в жидкую сталь, изменяющих ее химический состав, осуществляют с использованием стакана, что затрудняет применение способа для воздействия на химсостав стали в ковше;- firstly, the supply of elements in molten steel, changing its chemical composition, is carried out using a glass, which complicates the application of the method for influencing the chemical composition of steel in the ladle;
- во-вторых, имеют место существенные потери раскислителей и легирующих элементов.- secondly, there are significant losses of deoxidizers and alloying elements.
Известен способ воздействия на химический состав жидкой стали в ковше, включающий переливание жидкой стали из металлоплавильной емкости через выпускное отверстие в ковш и подачу в сталь легирующих элементов и/или раскислителей. Причем подачу элементов осуществляют в емкость стальковша сверху путем: 1) вдувания порошкообразных материалов; 2) погружения в толщу металла специальных капсул, наполненных порошкообразными материалами; 3) механизированной подачей элементов, запрессованных в трубку из ленты низколегированной стали и другие (см., например, В.И.Явойский и др. «Металлургия стали»: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1983,стр.322).A known method of influencing the chemical composition of molten steel in a ladle, which includes pouring molten steel from a metal smelter through an outlet into a ladle and supplying alloying elements and / or deoxidizers to the steel. Moreover, the supply of elements is carried out in the capacity of the steel ladle from above by: 1) injection of powdered materials; 2) immersion in the thickness of the metal of special capsules filled with powder materials; 3) by mechanized feeding of elements pressed into a tube of low-alloy steel tape and others (see, for example, V.I. Yavoysky et al. “Metallurgy of steel”: Textbook for high schools. M: Metallurgy, 1983, p. 322).
Этот широко известный способ воздействия на химический состав стали в ковше по существенным признакам наиболее близок предлагаемому, поэтому принят за прототип.This widely known method of influencing the chemical composition of steel in the ladle is, according to the essential features, the closest to the proposed one, therefore it is taken as a prototype.
Известному способу присущи существенные недостатки.The known method has significant disadvantages.
Во-первых, только часть подаваемых в жидкую сталь элементов (особенно алюминия, кальция, РЗМ, ЩЗМ и др.) участвует в процессе обработки стали, так как значительная их часть испаряется (сгорает).Firstly, only a part of the elements supplied to liquid steel (especially aluminum, calcium, rare-earth metals, alkali metal oxide, etc.) is involved in the processing of steel, since a significant part of them evaporates (burns out).
Во-вторых, реализация способа требует интенсивной обработки жидкой стали в ковше продувкой газа с целью обеспечения равномерности обработки стали по объему.Secondly, the implementation of the method requires intensive processing of liquid steel in the ladle by blowing gas in order to ensure uniform processing of steel in volume.
В-третьих, исключена возможность организации производства малых партий стальных заготовок в большой металлургии, когда масса стали в ковше может достигать 300 т.Thirdly, the possibility of organizing the production of small batches of steel billets in large metallurgy, when the mass of steel in the ladle can reach 300 tons, is excluded.
В-четвертых, ухудшается экологическая обстановка в районе обработки стали в ковше из-за пылеобразования и горения подаваемых элементов.Fourth, the environmental situation in the area of steel processing in the ladle is deteriorating due to dust formation and combustion of the supplied elements.
Предлагаемый способ воздействия на химический состав жидкой стали в ковше, свободен от указанных недостатков. В нем решена задача равномерной и экономной подачи легирующих элементов и/или раскислителей совместно с инертным газом в жидкую сталь. Достигается технический результат производства малых партий стали в большой металлургии, таким образом расширяются технологические возможности по получению заготовок разного химсостава. Улучшаются экологические условия при подаче элементов в сталь.The proposed method of influencing the chemical composition of molten steel in a ladle is free from these drawbacks. It solves the problem of uniform and economical supply of alloying elements and / or deoxidizers together with inert gas to liquid steel. A technical result is achieved in the production of small batches of steel in large metallurgy, thus expanding the technological capabilities for obtaining billets of different chemical composition. Improving environmental conditions when feeding elements into steel.
Получение указанных технических результатов обеспечено благодаря тому, что в предлагаемом способе воздействия на химический состав жидкой стали осуществляют выпуск жидкого металла из металлоплавильной емкости через выпускное отверстие в ковш, перелив потока металла через канал из огнеупорного материала и подачу в поток металла элементов, влияющих на химический состав металла.These technical results are obtained due to the fact that in the proposed method for influencing the chemical composition of liquid steel, liquid metal is discharged from the metal-smelting vessel through an outlet into the ladle, overflow of the metal flow through the channel from the refractory material and supplying elements affecting the chemical composition to the metal stream metal.
Протяженность канала меньше длины потока металла, а его поперечное сечение составляет 1,3-1,4 поперечного сечения потока металла, при этом подачу элементов в измельченном и/или гранулированном виде осуществляют на входе в канал по его периметру и по его высоте. Подачу элементов в качестве раскислителей и/или десульфураторов и/или модификаторов осуществляют совместно с нейтральным или инертным газом. Подачу элементов осуществляют принудительно. Подачу элементов осуществляют путем инжектирования газа. Подачу элементов осуществляют шнеком. Осуществляют смену участков подачи элементов, в течение времени которой процесс переливания металла прекращают и осуществляют замену ковша.The length of the channel is less than the length of the metal stream, and its cross section is 1.3-1.4 of the cross section of the metal stream, while the supply of elements in a crushed and / or granular form is carried out at the entrance to the channel along its perimeter and along its height. The supply of elements as deoxidizers and / or desulfurizers and / or modifiers is carried out in conjunction with a neutral or inert gas. The supply of elements is carried out forcibly. The supply of elements is carried out by injecting gas. The supply of elements is carried out by a screw. The element supply areas are changed, during which time the metal transfusion process is stopped and the bucket is replaced.
Для эффективной реализации предлагаемого способа важное значение имеет обеспечение равномерного распределения подаваемых в сталь элементов в объеме жидкого металла в ковше, которое реализуется с помощью предлагаемого комплекса металлоплавильная емкость - ковш.For the effective implementation of the proposed method, it is important to ensure a uniform distribution of the elements supplied to the steel in the volume of liquid metal in the ladle, which is implemented using the proposed complex metal melting capacity - ladle.
Известен комплекс сталеплавильная емкость - ковш, содержащий металлоплавильную емкость (например, мартеновскую печь) с выпускным отверстием и ковш (см., например, рис.VII. 9 на стр.536 указанного учебника В.И.Явойского и др.).A known complex is a steelmaking capacity — a ladle containing a metal-smelting vessel (for example, an open-hearth furnace) with an outlet and a ladle (see, for example, Fig. VII. 9 on page 536 of the specified textbook by V.I. Yavoysky and others).
Этот основной комплекс сталеплавильного производства по существенным признакам наиболее близок предлагаемому, поэтому принят за прототип.According to the essential features, this main complex of steelmaking is closest to the proposed one, therefore it is taken as a prototype.
Известному комплексу присущи существенные недостатки, проанализированные при описании известного способа. Отмеченные недостатки приводят к необходимости проведения дополнительной операции: продувке жидкой стали в ковше инертным или нейтральным газом (см., например, рис.2.1. на стр.102 в книге «Процессы непрерывной разливки стали /Монография. Смирнов А.Н. и др. - Донецк: ДонНТУ. 2002 г.).The known complex is characterized by significant disadvantages analyzed in the description of the known method. The noted drawbacks lead to the need for an additional operation: flushing liquid steel in the ladle with an inert or neutral gas (see, for example, Fig. 2.1. On page 102 in the book "Processes of continuous casting of steel / Monograph. A. Smirnov and others. - Donetsk: DonNTU. 2002).
Предлагаемый комплекс металлоплавильная емкость - ковш свободен от недостатков известного комплекса. В нем решена задача подачи в жидкий металл элементов, воздействующих на химический состав металла в ковше, с равномерным их распределением в объеме (раскислителей, десульфураторов и модифицирующих элементов) металла в ковше при экономичном использовании этих элементов (раскислителей, легирующих и др. элементов).The proposed complex metal-smelting capacity - the bucket is free from the disadvantages of the known complex. It solved the problem of feeding elements into the liquid metal that affect the chemical composition of the metal in the ladle, with their uniform distribution in the volume (deoxidizing agents, desulfurizers and modifying elements) of the metal in the ladle when these elements (deoxidizing agents, alloying and other elements) are economically used.
Получение указанных технических результатов в предлагаемом комплексе обеспечено благодаря тому, что комплекс металлоплавильная емкость - ковш для воздействия на химический состав жидкой стали содержит металлоплавильную емкость с выпускным отверстием, ковш, канал для перелива жидкого металла из металлоплавильной емкости в ковш, рабочая часть которого выполнена из огнеупорного материала, и устройства для подачи в жидкий поток металла элементов в измельченном и/или гранулированном виде, изменяющих химический состав металла. Канал для перелива жидкого металла из металлоплавильной емкости в ковш установлен вертикально, соосно выпускному отверстию металлоплавильной емкости, а устройства для подачи в жидкий поток металла элементов, изменяющих химический состав металла, расположены на нескольких участках упомянутого канала на входе по его периметру и по высоте, при этом устройство для подачи в жидкий поток металла элементов в измельченном виде установлено по высоте канала. Рабочая часть канала выполнена из графита. Канал состоит из конической и цилиндрической частей, при этом коническая часть является входом в канал и угол наклона конической поверхности от вертикали по большей мере равен 30°. Устройство для подачи в жидкий поток металла элементов в качестве раскислителей и/или десульфураторов и/или модификаторов в измельченном виде выполнено с возможностью совместной подачи с нейтральным или инертным газом.Obtaining the indicated technical results in the proposed complex is ensured due to the fact that the metal-smelting vessel-bucket complex for influencing the chemical composition of liquid steel contains a metal-smelting vessel with an outlet, a ladle, a channel for overflowing liquid metal from the metal-melting vessel into the ladle, the working part of which is made of refractory material, and devices for feeding elements into the liquid metal stream in a crushed and / or granular form, changing the chemical composition of the metal. The channel for overflowing liquid metal from the metal-smelting vessel into the ladle is installed vertically, coaxially with the outlet of the metal-smelting vessel, and devices for supplying elements that change the chemical composition of the metal into the liquid metal stream are located in several sections of the channel at the inlet along its perimeter and in height, this device for feeding elements into the liquid metal stream in a crushed form is installed along the height of the channel. The working part of the channel is made of graphite. The channel consists of a conical and cylindrical parts, while the conical part is the entrance to the channel and the angle of inclination of the conical surface from the vertical is at most equal to 30 °. The device for feeding elements into the liquid metal stream as deoxidizers and / or desulfurizers and / or modifiers in powdered form is made with the possibility of joint supply with a neutral or inert gas.
Способ воздействия на химический состав жидкой стали, комплекс для его осуществления пояснен чертежами на фиг.1-14.The method of influencing the chemical composition of liquid steel, the complex for its implementation is illustrated by the drawings in figures 1-14.
На фиг.1 показан (схематически) комплекс металлоплавильная емкость - ковш для осуществления способа; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - комплекс металлоплавильная емкость - ковш для осуществления способа на мартеновской печи; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 показана подача элементов в металл шнеком; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.1 в случае подачи элементов в металл в начале входа в канал на нескольких участках по его периметру; на фиг.7 - разрез А-А на фиг.5 в случае подачи элементов в металл на нескольких участках по высоте и периметру канала; на фиг.8 показана самоустановка устройства относительно выпускного отверстия повернутой для слива металлоплавильной емкости с обеспечением соосности продольных осей выпускного отверстия и канала; на фиг.9 - разрез А-А на фиг.8; на фиг.10 и 11 показано расположение устройства и привода его перемещения вне рабочей зоны металлоплавильной емкости (конвертера); на фиг.12 показано сочленение несущей и каналосодержащей (сменной) частей устройства; на фиг.13 - исполнение сменной каналосодержащей части устройства; на фиг.14 схемы опробования способа в лабораторных условиях на холодной модели.Figure 1 shows (schematically) a complex of metal-smelting capacity - a ladle for implementing the method; figure 2 - section aa in figure 1, figure 3 - a complex of metal-smelting capacity - a ladle for implementing the method on an open-hearth furnace; figure 4 is a section aa in figure 3; figure 5 shows the supply of elements to the metal auger; in Fig.6 is a section aa in Fig.1 in the case of the supply of elements to the metal at the beginning of the entrance to the channel in several sections along its perimeter; Fig.7 is a section aa in Fig.5 in the case of supplying elements to the metal at several sites along the height and perimeter of the channel; Fig. 8 shows a device self-aligning with respect to an outlet turned to drain a metal-smelting vessel, ensuring alignment of the longitudinal axes of the outlet and the channel; Fig.9 is a section aa in Fig.8; 10 and 11 show the location of the device and the drive for moving it outside the working area of the metal-smelting vessel (converter); on Fig shows the joint of the carrier and channel-containing (removable) parts of the device; in Fig.13 - the implementation of the removable canal-containing part of the device; on Fig scheme testing method in laboratory conditions on a cold model.
Металлоплавильная емкость 1 (мартеновская печь, дуговая сталеплавильная печь, конвертер, индукционная печь и др.) заполнена жидким металлом 2 (фиг.1, 3, 8). Емкость 1 содержит выпускное отверстие 3, через которое жидкий металл в виде потока (струи) 4 поступает в ковш 5, установленный на тележке 6 с возможностью перемещения к/от емкости 1. В процессе переливания жидкого металла 2 из емкости 1 в ковш 5 формируется поток (струя) 4, характеризуемый (для струи) диаметром dп и протяженностью Lп, являющейся переменной величиной. Применительно к переливанию жидкого металла 2 из емкости мартеновской печи 1 (фиг.3) в процессе переливания металла формируется поток 4 с размерами Вп и Нп на фиг.4. Между емкостью 1 и ковшом 5 установлен канал 7, длина которого lк, внутренний диаметр dк (фиг.1, 2, 5 - 7, 13, 14 и 15); в случае мартеновской печи применяют канал 7 с размерами Вк=Вп, высотой Нк>Нп и длиной lк (фиг.3 и 4).The metal-smelting tank 1 (open-hearth furnace, arc steel-smelting furnace, converter, induction furnace, etc.) is filled with liquid metal 2 (Figs. 1, 3, 8). The tank 1 contains an
В процессе переливания жидкий металл в виде потока 4 движется по траектории 77; продольная ось канала 7 на фигурах обозначена К. Траектория потока 77 и продольная ось канала К идентичные и в большинстве случаев соосные. Исключение составляет комплекс мартеновская печь - ковш, когда траектория потока 77 и продольная ось канала К идентичные, но не соосные (фиг.4).During the transfusion, the liquid metal in the form of
Поперечное сечение канала 7( на большинстве фигур и Вк·Нк на фиг.4) несколько превышает сечение струи или потока (Вп·Нп) соответственно. Отмеченное превышение составляет 1,3...1,4. При меньшем превышении возрастает вероятность частого контакта потока (струи) металла с поверхностью канала, что нежелательно, т.к. нарушает равномерное падение (движение) металла в потоке после выхода из канала 7, тем самым увеличивается разбрызгивание металла после выхода из канала. При большем превышении заметно уменьшается затягивание подаваемого инертного или нейтрального газа в зазор поток металла - канал, а при свободной подаче элементов ухудшается их перемешивание и внедрение в поток металла.Cross section of channel 7 ( in most figures and B to · N to figure 4) slightly exceeds the cross section of the jet or stream (In p · N p ), respectively. The marked excess is 1.3 ... 1.4. With a smaller excess, the probability of frequent contact of the metal stream (jet) with the channel surface increases, which is undesirable, because violates the uniform drop (movement) of the metal in the stream after exiting the
Длина канала lк меньше наименьшего размера длины потока lп, что исключает вероятность частого контакта поверхности канала 7 с потоком 4 жидкого металла 2. Предпочтительна длина lк примерно .The length of the channel l k is less than the smallest size of the length of the stream l p , which eliminates the possibility of frequent contact of the surface of the
Раскислители, десульфураторы и модифицирующие элементы подаются в канал 7 по трубе (каналу) 8. Фракция подаваемых элементов может быть различной: от мелкого порошка до гранул. Указанные элементы могут подаваться порознь или вместе. Подача элементов может быть свободная: падение под действием собственного веса вертикально, по наклонной линии с соответствующим уклоном (фиг.3). Подача элементов может быть принудительной: путем инжектирования газа по трубе (фиг.1), путем применения шнека 9 (фиг.5), любым другим путем принудительной подачи сыпучих материалов. В большинстве видов подачи элементов применяют нейтральный или инертный газ. При этом газ могут подавать отдельно от элементов, но чаще подачу газа и элементов совмещают, т.е. используют единый канал ввода в поток жидкого металла.Deoxidizers, desulfurizers and modifying elements are fed into
Для подачи элементов в основном используют систему (фиг.1), содержащую трубопровод 8, контейнер 10, наполненный порошком и/или гранулами из подаваемых элементов. При подвижном устройстве для подачи элементов используют гибкие трубы (шланги) 8. К контейнеру 10 по трубе 11 подводится инертный или нейтральный газ, расход которого контролирует прибор 12, а давление - прибор 13; расход подаваемых элементов контролирует дозатор 14 (при использовании нескольких контейнеров - для каждого контейнера персональный).For feeding the elements, the system (Fig. 1) is mainly used, comprising a
Труба 8 может быть подведена ко входу потока металла 4 в канал 7 (фиг.1). Труба 8 может быть подведена в тело 15 канала 7, но ближе к входу в канал 7 (фиг.5). При этом подача элементов может быть из одной трубы 8, подведенной к каналу 7, но используют также подачу элементов в нескольких участках канала 7, например, в трех по периметру в начале входа в канал 7 (фиг.6) или в трех по высоте и периметру (фиг.7), но ближе к входу в канал 7.The
Тело 15 канала 7 выполнено из огнеупорного материала. Наиболее предпочтительно применение графита в качестве этого материала, исключающего прилипание жидкого металла к внутренней поверхности канала 7. В теле 15 канал 7 выполнен из конической и цилиндрической частей (фиг.13), при этом угол наклона (от вертикали) конической поверхности в основном не превышает 30°, т.к. при больших углах возникает вероятность отдельных случаев отскока падающих частей металла в потоке 4 за пределы тела 15. Применительно к выпуску металла из мартеновской печи канал 7 образован накрытием выпускного желоба 16 телом 15 из огнеупорного материала и несущей конструкции (фиг.3 и 4).The
Таким образом, для подачи элементов в поток металла 4 используют устройство, содержащее канал 7, рабочая часть которого выполнена из огнеупорного материала, предпочтительно из графита. Устройство выполнено из несущей части 16 (фиг.12) и каналосодержащей части 15. Каналосодержащая часть 15 выполнена сменной. Устройство выполнено с возможностью расположения (в процессе переливания металла) между выпускным отверстием 3 металлоплавильной емкости 1 и ковшом 5, причем при указанном расположении устройства продольная ось 18 выпускного отверстия 3 и продольная ось К канала 7 совпадают, т.е. расположены соосно. Для выполнения этого условия устройство снабжено возможностью самоустановки и/или приводом перемещения. Устройство может быть закреплено на металлоплавильной емкости 1 (фиг.3).Thus, for feeding the elements into the
В любом случае исполнения устройства исключено его негативное влияние на работу с металлоплавильной емкостью 1, в том числе в обслуживании выпускного отверстия 3.In any case, the execution of the device eliminates its negative impact on the work with metal smelting capacity 1, including in the maintenance of the
Для самоустановки устройства с каналосодержащей частью несущая часть 16 устройства закреплена на корпусе емкости 1 (например, ДСП) шарнирно 17, так что при повороте емкости 1 для выпуска металла несущая часть 16 устройства также поворачивается, так что продольная ось К канала 7 располагается соосно с продольной осью 18 выпускного отверстия 3 (фиг.8 и 9).For self-installation of a device with a channel-containing part, the
Для установки устройства с каналосодержащей частью 15 во время выпуска металла между выпускным отверстием 3 металлоплавильной емкости 1 (конвертера) и ковшом 5 (фиг.10 и 11) устройство снабжено приводом. Варианты привода могут быть различными, но в любом случае их исполнения привод и устройство не располагают в рабочей зоне металлоплавильной емкости 1 до приведения емкости в положение выпуска жидкого металла. Также в любом случае привод должен обеспечивать перед выпуском металла совпадение продольной оси канала 7 (оси К) и траектории движения потока 4 металла, т.е. оси П.To install the device with the channel-containing
Привод устройства может быть выполнен (фиг.10), например, в виде рейки 16 (она же несущая конструкция 16 устройства) и привода ее перемещения в виде шестерни 19, имеющей привод от двигателя 20. При этом ролики 21 являются опорой рейки 16. На фиг.10 сплошными линиями показано положение устройства в нерабочем состоянии, пунктиром - в рабочем положении.The drive of the device can be made (Fig. 10), for example, in the form of a rack 16 (it is the supporting
Привод устройства может быть выполнен (фиг.11), например, в виде четырехзвенника Чебышева 22 (фиг.11) и соответствующего его привода (на фиг.11 условно не показан).The drive of the device can be performed (Fig. 11), for example, in the form of a Chebyshev four-link 22 (Fig. 11) and its corresponding drive (conditionally not shown in Fig. 11).
Возможны приводы устройства других типов при выполнении уже описанных требований к ним в части применения и расположения устройства.Other types of device drives are possible when fulfilling the requirements already described for them in terms of application and device location.
Металлоплавильная емкость 1 в виде ДСП (фиг.8 и 9) и конвертора (фиг.10 и 11) содержат ось 23 и механизм поворота емкости 1 относительно этой оси при реализации процесса переливания металла из емкости 1 в ковш 5.The metal-smelting tank 1 in the form of a chipboard (Figs. 8 and 9) and a converter (Figs. 10 and 11) contain an
Способ воздействия на химический состав жидкого металла в ковше осуществляют следующим образом.The method of influencing the chemical composition of liquid metal in the bucket is as follows.
Получают жидкий металл 2 в емкости 1 (фиг.1, мартеновская печь на фиг.2, ДСП на фиг.3 и 4, конвертер на фиг.10 и 11). Готовят металл 2 к выпуску из емкости 1 в ковш 2 через выпускное отверстие 3. Применительно к ДСП и конвертеру емкость поворачивают относительно оси 23.Get liquid metal 2 in the tank 1 (figure 1, open-hearth furnace in figure 2, chipboard in figure 3 and 4, the converter in figure 10 and 11). The metal 2 is prepared for release from the tank 1 into the bucket 2 through the
В промежуток емкость 1 - ковш 5 вводят устройство с каналом 7 (применительно к мартеновской печи на фиг.2 канал 1 формируют за счет верхней части 15, устанавливаемой над выпускным желобом 16 или стационарно установленной над ним). Ось К канала 7 и ось 18 выпускного отверстия 3 располагают соосно. При этом используют самоустановку несущей конструкции 16 устройства (фиг.8 и 9) или привод перемещения несущей конструкции 16, подобный приведенному на фиг.10 и 11 и при описании этих фигур.In the gap between the tank 1 and the
Отрывают отверстие 3 и металл 2 в виде потока (струи) 4 устремляется вниз в ковш 5 по траектории П. Траектория П и ось К идентичные и в большинстве случаев соосные. При реализации способа на мартеновских печах затруднительно обеспечить соосность траектории П и оси К (см. фиг.4), но в этом случае реализации способа строгая соосность и необязательна, достаточно их идентичности.Open the
После того как в ковше 5 окажется примерно 10... 15 т металла (последнее зависит от параметров емкости 1 и соответствующего размера ковша 5), из контейнера 10 с использованием дозатора 14 по трубе 8 в сторону потока 4 металла подают раскислители и/или десульфураторы и/или модифицирующие элементы.After approximately 10 ... 15 tons of metal is found in the bucket 5 (the latter depends on the parameters of the tank 1 and the corresponding size of the bucket 5), deoxidizers and / or desulfurizers are fed from the
Подачу осуществляют свободным падением, в том числе по наклонной линии (фиг.3), инжекцией газа (фиг.1), шнеком 9 (фиг.5) или другим приемом. В каждом случае процесса производства выбирают наиболее удобный способ подачи элементов в сторону потока металла 4. Подачу элементов в сторону потока 4 металла сопровождают подачей инертного или нейтрального газа. В ряде случаев, особенно при подаче элементов в гранулированном состоянии, инжекцией инертного или нейтрального газа, подводимого по трубе 11 и контролируемого приборами 12 и 13 (фиг.1), подаваемым элементам придают повышенную скорость, обеспечивающую внедрение элементов (гранул) в металл.The feed is carried out by free fall, including along an inclined line (FIG. 3), gas injection (FIG. 1), screw 9 (FIG. 5), or other method. In each case of the production process, the most convenient way of feeding the elements towards the
Строго говоря, при реализации способа желательно наряду с подачей элементов подводить инертный или нейтральный газ. Но возможна реализация способа без подачи газа или с подачей воздуха.Strictly speaking, when implementing the method, it is desirable to supply an inert or neutral gas along with the supply of elements. But it is possible to implement the method without gas or air.
Предпочтительность использования инертного или нейтрального газа обусловлена возрастающей защитой металла этими газами от окисления. Последнее происходит благодаря, во-первых, явлению затягивания этих газов в зазор между потоком 4 и поверхностью канала 7 и охватом этими газами потока; во-вторых, попаданию части газа в поток металла и с ним в ковш 5. Оба отмеченных эффекта имеют место при реализации способа и улучшают качество металла в ковше. Уже указанное превышение размеров канала 7 над размерами потока 4 обеспечивает описанные явления при реализации способа.The preference for using an inert or neutral gas is due to the increasing protection of the metal from these gases from oxidation. The latter is due, firstly, to the phenomenon of drawing these gases into the gap between the
Исходя из простоты технической реализации способа подачу элементов в металл осуществляют на входе потока 4 металла в канал 7 (фиг.1). Дополнительно при этом используется наличие конической части на входе в канал 7 и уже описанного явления затягивания потоков газа в зазор между потоком 4 и поверхностью канала 7.Based on the simplicity of the technical implementation of the method, the supply of elements to the metal is carried out at the inlet of the
Однако реализуют также подвод элементов в поток металла в разных местах по высоте канала 7 (его несущей части 15), см. фиг.5 и 7. Целесообразность применения такого подвода элементов в поток 4 металла может быть обусловлена чисто конструктивными соображениями (расположением комплекса емкость 1 - ковш 5). Однако предпочтительность такой подачи элементов в поток 4 металла имеет место при использовании элементов в мелко диспергированном состоянии, когда подача элементов на входе в канал 7 приводит к существенному запылению этого участка работы комплекса, к дополнительным потерям подаваемых элементов.However, they also supply elements to the metal stream in different places along the height of the channel 7 (its bearing part 15), see Figs. 5 and 7. The expediency of using such a supply of elements to the
Реализация способа не исключает одновременное использование описанных вариантов подвода элементов в поток 4 металла: часть - на входе в канал 7, другая часть - отступив от входа в канал по ходу движения потока металла.The implementation of the method does not exclude the simultaneous use of the described options for supplying elements to the metal stream 4: part - at the entrance to the
Реализацией способа предусмотрена возможность подачи элементов в начале входа в канал 7 по его периметру (фиг.6) или по высоте и периметру канала (фиг.7). Тем самым реализуют разделение подаваемых элементов в поток 4.The implementation of the method provides for the possibility of supplying elements at the beginning of the entrance to the
Более того, реализацией описанной подачи элементов на нескольких участках канала 7 осуществляют производство разных по химсоставу малых партий стали в большой металлургии. В этом случае система подачи оборудована несколькими контейнерами 10 и обеспечивающих их работу деталями и узлами 8, 10-14 (фиг.1), в каждом контейнере формируют свое дозированное количество и содержание элементов. Контейнеры 10 работают по очереди, с перерывом в работе. Во время указанного перерыва прекращают процесс переливания металла, например, поворотом емкости 1 относительно оси 23, тележкой 6 обновляют ковш 5, затем поворачивают емкость 1 в состояние переливания металла 2 в ковш 5 и осуществляют подачу элементов в поток 4 металла из другого контейнера 10. Тем самым в каждом ковше формируют малую партию жидкой стали различного химсостава в большой металлургии. Естественно, реализация описанной технологии требует наличия в сталеплавильном цехе наряду с ковшами повышенной емкости ковшей меньшей емкости.Moreover, by the implementation of the described supply of elements in several sections of
Таким образом, предложен способ воздействия на химический состав жидкой стали и комплекс для его осуществления на ранней стадии разливки: до поступления металла в ковш подают в жидкий поток металла элементы (раскислители, десульфураторы и другие модифицирующие элементы), меняющие химический состав стали в ковше. Поступление этого потока металла в ковш усиливает явление перемешивания этих элементов с жидким металлом, что ускоряет процесс гомогенизации химсостава стали в объеме ковша. Важной технической стороной предложенного способа является снижение потерь подаваемых в металл элементов, что наряду с повышением экономических показателей улучшает экологические условия работы на участке подачи этих элементов в сталь. Расширяются технологические возможности производства металла за счет создания условий для получения малых партий стали различного химсостава в большой металлургии.Thus, a method for influencing the chemical composition of liquid steel and a complex for its implementation at an early stage of casting is proposed: before the metal enters the ladle, elements (deoxidizing agents, desulfurizers, and other modifying elements) that change the chemical composition of steel in the ladle are fed into the liquid metal stream. The flow of this metal stream into the bucket reinforces the phenomenon of mixing of these elements with liquid metal, which accelerates the process of homogenization of the chemical composition of steel in the volume of the bucket. An important technical aspect of the proposed method is the reduction of losses of elements supplied to the metal, which along with the increase in economic indicators improves the environmental conditions at the site of supply of these elements to steel. The technological capabilities of metal production are expanding due to the creation of conditions for obtaining small batches of steel of various chemical composition in large metallurgy.
Пример 1. В холодной модели (фиг.14) металлоплавильную емкость имитировал сосуд 1, ковш - сосуд 5. Сосуд 1 имел выпускное отверстие 3, закрываемое пробкой (на фиг.14 условно не показано). К сосуду 1 крепили несущую конструкцию 16, на которую устанавливали каналосодержащее тело 15 с каналом 7. Продольная ось 18 отверстия 3 и ось К канала 7 были соосны. Канал 7 выполнен с конической (на входе) и цилиндрической частями. К входу в канал 7 подводили наклонную трубу 8', в верхней части которой установлен контейнер 10'. В контейнер 10' насыпали сыпучий материал 24' (подкрашенная соль, опилки). Контейнер 10' снабжен пробкой 25' с ручкой, позволяющей открывать (закрывать) подачу сыпучего материала в сосуд 5 (см. стрелки).Example 1. In the cold model (Fig. 14), the metal-smelting vessel imitated vessel 1, the bucket -
В сосуд 1 наливали воду 2, открывали пробку и поток воды падал вниз в сосуд 5 в виде струи 4, которую пропускали внутри канала 7. При этом ось К канала 7 и траектория падения струи П совпадали. После наполнения примерно четвертой части сосуда 5 открывали пробку 25' и сыпучий материал 24' по трубе 8' подавали в поток 4 воды в начале канала 7.Water 2 was poured into vessel 1, the cork was opened, and the water flow fell down into
В объеме сосуда 5 получили равномерно подкрашенную воду. При аналогичном заполнении сосуда 5 водой из сосуда 1 (но без пропускания потока 4 воды через канал 7) и подаче этого же сыпучего материала в сосуд 5 в процессе его заполнения водой к концу процесса переливания воды имели заметно более неравномерную подкраску воды в объеме сосуда 5.In the volume of the
Пример 2. При аналогичных примеру 1 (фиг.14) условиях для подачи сыпучего материала 24" из контейнера 10" в трубу 8" и из нее в поток 4 воды использовали газ 26, который подавали в контейнер 10" после открытия пробки 25". Получили аналогичную примеру 1 картину распределения красителя в объеме воды в сосуде 5.Example 2. Under similar conditions to Example 1 (Fig. 14),
Пример 3. На ДСП, рассчитанной на производство примерно 100 т стали в течение одной плавки и снабженной выпускным отверстием, расположенным в эркере, после поворота печи устанавливали тело 15 с каналом 7, через который пропускали поток стали из ДСП в ковш. В канал 7, в его начало, подавали алюминиевую дробь в количестве 160 кг в течение 80 сек. Давление инжектируемого воздуха составляло 6 бар на входе и порядка 2,0 бар вблизи канала 7. Скорость подачи алюминиевой дроби в струю металла достигала 2,0...2,5 м/с. Дробь имела фракцию ⌀ 1,0...5,0 мм с преобладающим размером ⌀ 1,0...2,0 мм. Полученные результаты сопоставляли с принятой технологией подачи алюминия в виде чушек массой 10...11 кг. Расход основных легирующих элементов в обоих случаях находился на одинаковом уровне.Example 3. On the chipboard, designed to produce about 100 tons of steel during one heat and equipped with an outlet located in the bay window, after turning the furnace, a
Получено при практически одинаковой степени раскисления стали в ковше расход алюминия по существующей технологии 1,48 кг/т, при применении предложенного способа на уровне 1,17 кг/т, т.е. расход алюминия снизился на 0,31 кг/т.Obtained at almost the same degree of steel deoxidation in the ladle, the aluminum consumption by the existing technology is 1.48 kg / t, using the proposed method at the level of 1.17 kg / t, i.e. aluminum consumption decreased by 0.31 kg / t.
Claims (10)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106352/02A RU2288280C1 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method |
| BRPI0520108-0A BRPI0520108A2 (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing the chemical composition of molten metal within the bucket, and installation of equipment for its realization |
| PCT/RU2005/000346 WO2006096089A1 (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method |
| EA200701419A EA011081B1 (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method |
| UAA200711225A UA90303C2 (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing liquid metal chemical composition in ladle and equipment system for carrying out said method |
| CN2005800489943A CN101166592B (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing the chemical composition of liquid metal in a ladle and system for implementing the method |
| EP05792855A EP1857202A4 (en) | 2005-03-10 | 2005-06-23 | Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106352/02A RU2288280C1 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005106352A RU2005106352A (en) | 2006-08-20 |
| RU2288280C1 true RU2288280C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=36953617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005106352/02A RU2288280C1 (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1857202A4 (en) |
| CN (1) | CN101166592B (en) |
| BR (1) | BRPI0520108A2 (en) |
| EA (1) | EA011081B1 (en) |
| RU (1) | RU2288280C1 (en) |
| UA (1) | UA90303C2 (en) |
| WO (1) | WO2006096089A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2832806C1 (en) * | 2024-03-06 | 2025-01-09 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | System for feeding dispersed material into steel ladle when tapping molten metal from converter |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108326245A (en) * | 2018-03-26 | 2018-07-27 | 苏州富博宏新材料科技有限公司 | A kind of novel pouring machine current-following inoculation body |
| CN116213652A (en) * | 2023-01-09 | 2023-06-06 | 禹州市恒利来新材料股份有限公司 | An inoculant delivery device for cored wire production |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4632368A (en) * | 1984-05-08 | 1986-12-30 | Centro Sperimentale Metallurgico S.P.A. | Continuous casting tundish with post-refining treatment reactor functions |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1758990B1 (en) * | 1968-09-12 | 1970-06-04 | Elektrometallurgie Gmbh | Device for the introduction of comminuted substances into metallic melts |
| SU374375A1 (en) * | 1970-07-06 | 1973-03-20 | LIBRARY; - A | |
| SU394434A1 (en) * | 1971-03-01 | 1973-08-22 | Донецкий научно исследовательский институт черной металлургии | DEVICE FOR TREATMENT OF LIQUID MOTAL |
| CH584075A5 (en) * | 1973-04-11 | 1977-01-31 | Fischer Ag Georg | |
| SU668951A1 (en) * | 1976-10-01 | 1979-06-25 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Chute for pouring molten metal |
| IT1116426B (en) * | 1977-04-18 | 1986-02-10 | Centro Speriment Metallurg | SYSTEM FOR THE ADDITION OF POWDERS IN THE LINGOTTEERA FOR CONTINUOUS CASTING |
| US4630801A (en) * | 1985-05-06 | 1986-12-23 | Inland Steel Company | Apparatus for adding solid alloying ingredients to molten metal stream |
| US4602949A (en) * | 1985-05-06 | 1986-07-29 | Inland Steel Company | Method and apparatus for adding solid alloying ingredients to molten metal stream |
| RU2015800C1 (en) * | 1991-06-17 | 1994-07-15 | Пензенский Политехнический Институт | Method of processing melt metal |
| BE1014063A3 (en) * | 2001-03-22 | 2003-03-04 | Ct De Rech S Metallurg Ass San | Continuous casting of steel with uniformly distributed fine oxides involves injecting a finely divided metallic material into the steel as it passes from the distributor into the casting mold |
| CN1319677C (en) * | 2003-05-09 | 2007-06-06 | 宝钢集团上海第一钢铁有限公司 | Method and apparatus of adding alloy into liquid metal |
-
2005
- 2005-03-10 RU RU2005106352/02A patent/RU2288280C1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-23 UA UAA200711225A patent/UA90303C2/en unknown
- 2005-06-23 BR BRPI0520108-0A patent/BRPI0520108A2/en not_active Application Discontinuation
- 2005-06-23 CN CN2005800489943A patent/CN101166592B/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-23 EA EA200701419A patent/EA011081B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-23 EP EP05792855A patent/EP1857202A4/en not_active Withdrawn
- 2005-06-23 WO PCT/RU2005/000346 patent/WO2006096089A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4632368A (en) * | 1984-05-08 | 1986-12-30 | Centro Sperimentale Metallurgico S.P.A. | Continuous casting tundish with post-refining treatment reactor functions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯВОЙСКИЙ В.И. и др. Металлургия стали. Учебник для вузов. М., Металлургия, 1983, с.322. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2832806C1 (en) * | 2024-03-06 | 2025-01-09 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | System for feeding dispersed material into steel ladle when tapping molten metal from converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0520108A2 (en) | 2009-04-22 |
| EP1857202A1 (en) | 2007-11-21 |
| WO2006096089A1 (en) | 2006-09-14 |
| EA011081B1 (en) | 2008-12-30 |
| EP1857202A4 (en) | 2008-05-07 |
| CN101166592B (en) | 2010-07-28 |
| RU2005106352A (en) | 2006-08-20 |
| EA200701419A1 (en) | 2008-04-28 |
| CN101166592A (en) | 2008-04-23 |
| UA90303C2 (en) | 2010-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4298377A (en) | Vortex reactor and method for adding solids to molten metal therewith | |
| JP2002515544A (en) | Continuous metal melting process and equipment | |
| JPH0368926B2 (en) | ||
| US5817164A (en) | Method and apparatus for making feedstock for steel making | |
| US3224051A (en) | Method of introducing addition agent into a melt | |
| KR101001258B1 (en) | Equipment for supplying materials to metal smelting equipment | |
| US3260591A (en) | Propelling of addition agents into melts | |
| RU2288280C1 (en) | Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method | |
| US3511490A (en) | Apparatus for introducing addition agent into molten steel | |
| FI56857C (en) | SAFETY OVER ANORDNING FOR REFINING AVAILABLE WITH POWDER FORMATION FAST MATERIAL OCH / ELLER GAS | |
| RU2293937C2 (en) | Metal melting vessel emptying method for discharging main part of melt metal through outlet opening in bottom surface of vessel and metal melting vessel | |
| CN1826417B (en) | Method of charging fine-grained metals into an electric-arc furnace and electric-arc furnace | |
| US4028099A (en) | Continuous stream - inclined trough treatment of ductile iron | |
| US3275244A (en) | Apparatus for introducing addition agent into a melt | |
| US4054275A (en) | Continuous stream treatment of ductile iron | |
| DE19535014C2 (en) | Process for introducing granular solids into molten metals | |
| SE517485C2 (en) | When separating valuable metal from a melt mixture, and apparatus for this, use | |
| DE2633025A1 (en) | Powdery material addn. to molten metals - using carrier gas stream through sealed tube which melts on immersion (SW 9.1.78) | |
| US4033766A (en) | Continuous stream treatment of ductile iron | |
| RU2832806C1 (en) | System for feeding dispersed material into steel ladle when tapping molten metal from converter | |
| RU2101125C1 (en) | Steel tapping launder for mixing steel with refinery slag | |
| RU2339887C2 (en) | Intermidiate device for cutting of slag from metal at output of it in melt form from melting facility | |
| RU30749U1 (en) | Bulk Material Feeder | |
| RU2286393C1 (en) | Method for reducing of steel in ladle | |
| SU1765180A1 (en) | Device for pouring metal from ladle into ingots |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070313 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140311 |