[go: up one dir, main page]

RU2343204C1 - Charge for steel melting - Google Patents

Charge for steel melting Download PDF

Info

Publication number
RU2343204C1
RU2343204C1 RU2007110459/02A RU2007110459A RU2343204C1 RU 2343204 C1 RU2343204 C1 RU 2343204C1 RU 2007110459/02 A RU2007110459/02 A RU 2007110459/02A RU 2007110459 A RU2007110459 A RU 2007110459A RU 2343204 C1 RU2343204 C1 RU 2343204C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
less
carbon
oxide material
carbon alloy
Prior art date
Application number
RU2007110459/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007110459A (en
Inventor
В чеслав Владимирович Павлов (RU)
Вячеслав Владимирович Павлов
Леонид Александрович Годик (RU)
Леонид Александрович Годик
Николай Анатольевич Козырев (RU)
Николай Анатольевич Козырев
Сергей Геннадьевич Томских (RU)
Сергей Геннадьевич Томских
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39926999&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2343204(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2007110459/02A priority Critical patent/RU2343204C1/en
Publication of RU2007110459A publication Critical patent/RU2007110459A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343204C1 publication Critical patent/RU2343204C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; chemistry.
SUBSTANCE: charge contains iron-carbon alloy: 2.5-4.8% C; 0.05-1.20% Si; 0.05-0.70% Mn; 0.01-0.16% V; less than 0.15% P; less than 0.030% S; less than 0.15% Cr; less than 0.10% Cu; less than 0.10% Ni; less than 0.05% Al; less than 0.008% As; less than 0.15% Ti, and oxide material: 3.0-98.0% FeO; 0.5-15.0% SiO2; 0.1-8.5% Al2O3; 0.15-12.5% CaO; 0.15-3.8% MgO; 0.1-6.5% MnO; 0.01-0.12% S; 0.03-0.18% P2O5. Charge contains components in a following ratio, wt %: iron-carbon metal 70-99.9; oxide material 0.1-30. Charge is manufactured by method of casting in the form of ingot, weight 5-50 kg, with envelope made of iron-carbon alloy and oxide material of fractions 0.01-10 mm in 1-3 layers in central part of ingot. Ratio of ferric oxide concentration in oxide material to carbon content in iron-carbon alloy is 1:(1-2.5). Ratio of oxide material density to iron-carbon alloy density - 1:(2.2-7.8).
EFFECT: reduction of melting duration, decreasing of melted steel cost price, improving of melted steel.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу шихты для выплавки стали.The invention relates to ferrous metallurgy, and specifically to the composition of the mixture for steelmaking.

Известен железоуглеродистый сплав - чугун передельный, используемый при выплавке стали [1], содержащий 0,5-0,9% Si, не более 1,5% Mn, не более 0,05% S, не более 0,30% Р.Known iron-carbon alloy - pig iron used in steelmaking [1], containing 0.5-0.9% Si, not more than 1.5% Mn, not more than 0.05% S, not more than 0.30% R.

Существенными недостатками данного материала являются:Significant disadvantages of this material are:

- высокая концентрация кремния, приводящая к увеличению кратности шлака, увеличению расхода извести и электроэнергии для формирования печного шлака;- a high concentration of silicon, leading to an increase in the multiplicity of slag, an increase in the consumption of lime and electricity for the formation of furnace slag;

- высокая концентрация углерода, повышающая длительность плавки в связи с удалением значительного избыточного, для определенной марки стали, его содержания;- a high concentration of carbon, increasing the duration of the smelting in connection with the removal of a significant excess, for a certain grade of steel, its content;

- высокие концентрации серы и фосфора, затрудняющих выплавку высококачественных марок стали, при этом увеличивается длительность плавки, расход шихтовых материалов и энергетические затраты на передел;- high concentrations of sulfur and phosphorus, which impede the smelting of high-quality steel grades, while increasing the duration of the smelting, consumption of charge materials and energy costs for redistribution;

- возможность, при использовании твердого чугуна с твердым окислителем, сплавления отдельных кусков между собой с последующим перегревом расплава при не расплавившейся рудной части шихты и выбросам из печи в результате бурного протекания экзотермической реакции окисления углерода.- the possibility, when using solid cast iron with a solid oxidizing agent, of fusing individual pieces together, followed by overheating of the melt during the unmelted ore part of the charge and emissions from the furnace as a result of the violent exothermic reaction of carbon oxidation.

Известен также способ выплавки стали в дуговой электропечи, включающий завалку металлолома и извести, расплавление металлолома, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш, присадку в ковш во время выпуска шлакообразующей смеси, отличающийся тем, что взамен жидкого чугуна используют в количестве 30-60% от массы завалки полупродукт, содержащий 2,0-3,5% С, менее 0,01% Si, менее 0,015% Р, менее 0,025% S, который заливают при температуре 1280-1400°С сверху в печь после проплавления металлолома при расходе электроэнергии 180-300 кВт·ч/т металлолома, температуру в печи при окислении углерода поддерживают не более 1700°С, сталь и шлак в печи не раскисляют, выпуск проводят с отсечкой печного шлака с оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи, присаживают в ковш при выпуске шлакообразующую смесь, состоящую из извести и плавикового шпата в соотношении (0,8-1,2):(0,2-0,5) с расходом 10-17 кг/т стали и необходимые ферросплавы [2].There is also known a method of steelmaking in an electric arc furnace, including the filling of scrap metal and lime, the melting of scrap metal, pouring molten iron, oxidizing carbon with gaseous oxygen, dephosphorization, the subsequent release of steel into the ladle, the additive in the ladle during the production of slag-forming mixture, characterized in that instead of liquid cast iron is used in an amount of 30-60% of the weight of the filling intermediate product containing 2.0-3.5% C, less than 0.01% Si, less than 0.015% P, less than 0.025% S, which is poured at a temperature of 1280-1400 ° C from above to the furnace after scrap metal penetration at an energy consumption of 180-300 kWh / t of scrap metal, the temperature in the furnace during carbon oxidation is maintained no more than 1700 ° C, the steel and slag in the furnace are not deoxidized, the discharge is carried out with cut-off furnace slag leaving 10-15% of the total liquid mass metal in the furnace, a slag-forming mixture consisting of lime and fluorspar in a ratio of (0.8-1.2) :( 0.2-0.5) with a flow rate of 10-17 kg / t of steel and necessary ferroalloys [2].

Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются:Significant disadvantages of this method of steelmaking are:

- значительная длительность плавки, связанная с необходимостью окисления примесей, находящихся в чугуне (углерод, кремний, фосфор) в связи с окислением углерода только газообразным кислородом, без использования твердого окислителя;- a significant duration of the smelting associated with the need to oxidize impurities in cast iron (carbon, silicon, phosphorus) due to the oxidation of carbon only by gaseous oxygen, without the use of a solid oxidizer;

- невозможность транспортирования жидкого чугуна на большие расстояния;- the inability to transport molten iron over long distances;

- необходимость регламентации режимов заливки жидкого чугуна, в связи с возможными выбросами из печи.- the need to regulate the pouring conditions of molten iron, in connection with possible emissions from the furnace.

Известен также композиционный материал для металлургического передела [3], содержащий конгломерат с характерными геометрическими размерами и сформированный из способной к эндо-экзотермическим реакциям шихтовой смеси, содержащей металлсодержащую добавку, углеродсодержащий, шлакообразующий и железосодержащий окисленный материалы, в котором в качестве металлсодержащей добавки в шихтовой смеси содержится железоуглеродистый сплав или железоуглеродистый сплав и чугунный и/или металлический скрап, железосодержащий окисленный материал содержит оксиды железа в количестве 20-100% от его массы, при этом отношение суммарной внешней поверхности железосодержащего окисленного материала к массе железоуглеродистого сплава равно 5-500 м2/т, а отношение суммарного количества окисляемых элементов шихты к количеству кислорода в оксидах железа равно 0,3-3,6 при следующем соотношении компонентов, мас.%:Also known is a composite material for metallurgical redistribution [3], containing a conglomerate with characteristic geometric dimensions and formed from a mixture capable of endo-exothermic reactions containing a metal-containing additive, carbon-containing, slag-forming and iron-containing oxidized materials, in which, as a metal-containing additive, in a charge mixture contains iron-carbon alloy or iron-carbon alloy and cast iron and / or metal scrap, iron-containing oxidized material contains iron oxides in an amount of 20-100% of its mass, while the ratio of the total outer surface of the iron-containing oxidized material to the mass of the iron-carbon alloy is 5-500 m 2 / t, and the ratio of the total amount of oxidized charge elements to the amount of oxygen in iron oxides is 0 , 3-3.6 in the following ratio of components, wt.%:

Железосодержащий окисленный материалIron Oxidized Material 5-355-35 Шлакообразующий материалSlag-forming material 0,2-300.2-30 Углеродсодержащий материалCarbon material 0,1-100,1-10 Железоуглеродистый сплав илиCarbon alloy or железоуглеродистый сплав и чугунный и/илиiron-carbon alloy and cast iron and / or металлический скрапmetal scrap ОстальноеRest

Существенными недостатками данного материала при использовании являются:Significant disadvantages of this material when used are:

- большое количество шлака, образующегося из оксидсодержащегося материала, в связи с чем увеличивается длительность плавки и затраты на производство, связанные с повышением количества шлака в печи;- a large amount of slag formed from oxide-containing material, in connection with which increases the duration of the smelting and production costs associated with an increase in the amount of slag in the furnace;

- низкая механическая прочность композиционного материала в связи с расположением большого количества оксидного материала в центральной части;- low mechanical strength of the composite material due to the location of a large amount of oxide material in the central part;

- высокая продолжительность плавления в связи с тем, что оксиды в материале не распределены по объему материала, а находятся в центральной части, что приводит к дополнительному времени для диффузии активного кислорода из оксидсодержащего сплава к углероду железоуглеродистого сплава;- a high melting time due to the fact that the oxides in the material are not distributed over the volume of the material, but are located in the central part, which leads to additional time for the diffusion of active oxygen from the oxide-containing alloy to the carbon of the iron-carbon alloy;

- введение в состав композиционного материала углеродсодержащего материала приводит к увеличению длительности плавления материала и повышению тепловых затрат, связанных с растворением твердого углерода в железоуглеродистом расплаве, в то время как железоуглеродистый сплав уже содержит реакционноспособный углерод, способный вступить в экзотермическую реакцию с кислородом окисленного материала.- the introduction of a carbon-containing material into the composition of the composite material leads to an increase in the melting time of the material and an increase in the heat costs associated with the dissolution of solid carbon in the iron-carbon melt, while the iron-carbon alloy already contains reactive carbon that can enter into an exothermic reaction with oxygen from the oxidized material.

Известен также [4] шихтовый брикет для производства высококачественной стали, содержащий железо металлическое, оксиды железа, углерод и пустую породу, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:Also known [4] is a charge briquette for the production of high-quality steel, containing metallic iron, iron oxides, carbon and waste rock, characterized in that it contains these components in the following ratio, wt.%:

Железо металлическоеMetal iron 63-7563-75 Оксиды железаIron oxides 18-2918-29 УглеродCarbon 5-75-7 Пустая породаWaste rock Остальное,Rest,

при этом отношение углерода к кислороду оксидов железа больше или равно 0,8.the ratio of carbon to oxygen of iron oxides is greater than or equal to 0.8.

Существенными недостатками данного брикета, являются:Significant disadvantages of this briquette are:

- высокие затраты, связанные с изготовлением данного брикета в результате чего увеличивается себестоимость полученной стали;- high costs associated with the manufacture of this briquette as a result of which the cost of the resulting steel increases;

- пониженная прочность данных брикетов, приводящая к образованию большого количества мелочи при транспортировке брикетов в результате чего ухудшаются технико-экономические показатели плавки;- reduced strength of these briquettes, leading to the formation of a large amount of fines during transportation of briquettes, as a result of which the technical and economic indicators of smelting are worsened;

- высокая продолжительность плавления в связи с тем, что оксиды в материале не распределены по объему материала, а находятся в центральной части, что приводит к дополнительному времени для диффузии активного кислорода оксидсодержащего сплава к углероду железоуглеродистого сплава;- a high melting time due to the fact that the oxides in the material are not distributed over the volume of the material, but are located in the central part, which leads to additional time for diffusion of the active oxygen of the oxide-containing alloy to the carbon of the iron-carbon alloy;

- выбранное отношение углерода к кислороду оксидов железа приводит к нежелательному науглероживанию выплавляемой из материала стали.- the selected ratio of carbon to oxygen of iron oxides leads to undesirable carburization of the steel melted from the material.

Известна также выбранная в качестве прототипа [5] шихта для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах, содержащая железоуглеродистый сплав, отличающаяся тем, что сплав содержит, мас.%;Also known is selected as a prototype [5] the mixture for steelmaking in electric arc furnace, containing iron-carbon alloy, characterized in that the alloy contains, wt.%;

УглеродCarbon 2,0-4,02.0-4.0 МарганецManganese 0,05-0,300.05-0.30 КремнийSilicon менее 0,01less than 0.01 ХромChromium менее 0,15less than 0.15 МедьCopper менее 0,10less than 0.10 НикельNickel менее 0,10less than 0.10 СераSulfur менее 0,030less than 0,030 ФосфорPhosphorus менее 0,030less than 0,030 МышьякArsenic менее 0,008less than 0,008 ТитанTitanium менее 0,15less than 0.15 АлюминийAluminum менее 0,04less than 0.04 ЖелезоIron остальноеrest

Существенными недостатками данной шихты для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах, являются:Significant disadvantages of this charge for steelmaking in electric arc furnaces are:

- высокие затраты, связанные с изготовлением и подготовкой шихты к плавке (включающие выплавку, раскисление и разливку шихты);- high costs associated with the manufacture and preparation of the mixture for melting (including smelting, deoxidation and casting of the mixture);

- значительная длительность плавки, связанная со сплавлением отдельных кусков шихты между собой с образованием тугоплавкого чугунно-стального конгломерата;- significant melting time associated with the fusion of individual pieces of the mixture with each other with the formation of refractory cast iron-steel conglomerate;

- снижение скорости плавления и гомогенизации стали, связанное с развитием реакции обезуглероживания при плавлении данной шихты только в районе подачи газообразного кислорода во внешних горизонтах плавки, при этом развитие реакции обезуглероживания во внутренних горизонтах (объемах) не происходит, в связи с чем повышается концентрация серы, фосфора и неметаллических включений в стали, что значительно снижает качественные показатели стали.- a decrease in the rate of melting and homogenization of steel associated with the development of the decarburization reaction during melting of this charge only in the gaseous oxygen supply area in the external melting horizons, while the development of decarburization reaction in the internal horizons (volumes) does not occur, and therefore the sulfur concentration increases, phosphorus and non-metallic inclusions in steel, which significantly reduces the quality indicators of steel.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются: сокращение длительности плавки, снижение себестоимости выплавляемой стали за счет снижения затрат на подготовку шихты, повышение качества выплавляемой стали.The desired technical results of the invention are: reducing the duration of the smelting, reducing the cost of smelting steel by reducing the cost of preparing the charge, improving the quality of the smelted steel.

Для этого предлагается шихта для выплавки стали, содержащая железоуглеродистый сплав и оксидный материал, в которой в качестве железоуглеродистого сплава используют сплав с содержанием: 2,5-4,8% С, 0,05-1,20% Si, 0,05-0,70% Mn, 0,01-0,16% V, менее 0,15% P, менее 0,030% S, менее 0,15% Cr, менее 0,10% Cu, менее 0,10% Ni, менее 0,05% Al, менее 0,008% As, менее 0,15% Ti, а в качестве оксидного материала используется материал с содержанием: 3,0-98,0% FeO, 0,5-15,0% SiO2, 0,1-8,5% Al2О3, 0,15-12,5% СаО, 0,15-3,8% MgO, 0,1-6,5% MnO, 0,01-0,12% S, 0,03-0,18% P2O5; причем компоненты содержатся в следующем соотношении, мас.%:For this purpose, a charge for steelmaking is proposed, containing an iron-carbon alloy and an oxide material, in which an alloy with a content of 2.5-4.8% C, 0.05-1.20% Si, 0.05- is used as an iron-carbon alloy. 0.70% Mn, 0.01-0.16% V, less than 0.15% P, less than 0.030% S, less than 0.15% Cr, less than 0.10% Cu, less than 0.10% Ni, less 0.05% Al, less than 0.008% As, less than 0.15% Ti, and the material with the content of: 3.0-98.0% FeO, 0.5-15.0% SiO 2 , 0 is used as the oxide material , 1-8.5% Al 2 O 3 , 0.15-12.5% CaO, 0.15-3.8% MgO, 0.1-6.5% MnO, 0.01-0.12% S, 0.03-0.18% P 2 O 5 ; moreover, the components are contained in the following ratio, wt.%:

железоуглеродистый сплавcarbon alloy 70-99,970-99.9 оксидный материалoxide material 0,1-300.1-30

шихту изготавливают методом литья в виде чушек массой 5-50 кг, причем оболочка содержит только железоуглеродистый сплав, а оксидный материал фракции 0,01-10 мм располагают в 1-3 слоя в центральной части чушки, при этом отношение концентрации оксидов железа в оксидном материале к содержанию углерода в железоуглеродистом сплаве поддерживают равным 1:(1-2,5) и отношение плотности оксидного материала к плотности железоуглеродистого сплава поддерживают равным 1:(2,2-7,8).the mixture is made by casting in the form of ingots weighing 5-50 kg, and the shell contains only iron-carbon alloy, and the oxide material of the fraction of 0.01-10 mm is placed in 1-3 layers in the central part of the ingot, while the ratio of the concentration of iron oxides in the oxide material to the carbon content in the iron-carbon alloy is maintained equal to 1: (1-2.5) and the ratio of the density of the oxide material to the density of the iron-carbon alloy is maintained equal to 1: (2.2-7.8).

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.The claimed limits are selected experimentally.

Железоуглеродистый сплав является основной составляющей шихты для выплавки стали, причем при изготовлении шихты с содержанием менее 70% железоуглеродистого сплава механическая прочность чушки заметно снижается, а при увеличении более 99,9% нет эффекта активного перемешивания металла при расплавлении за счет реакции взаимодействия углерода сплава с оксидами оксидного материала.Iron-carbon alloy is the main component of the charge for steelmaking, and in the manufacture of a charge with a content of less than 70% of the iron-carbon alloy, the mechanical strength of the ingot decreases markedly, and with an increase of more than 99.9% there is no effect of active mixing of the metal during melting due to the reaction of the carbon of the alloy with oxides oxide material.

Концентрация углерода в железоуглеродистом сплаве выбрана исходя из того, что при содержании углерода менее 2,5% невозможно проведение активного окислительного периода, а при увеличении содержания углерода более 4,8% увеличивается продолжительность плавки в связи с окислением «избыточной» концентрации углерода.The carbon concentration in the iron-carbon alloy was chosen on the basis that it is impossible to conduct an active oxidation period with a carbon content of less than 2.5%, and with an increase in carbon content of more than 4.8%, the melting time increases due to the oxidation of the "excess" carbon concentration.

При увеличении содержания кремния более 1,20% для нейтрализации SiO2, образующегося при окислении, необходимо значительное количество извести, в связи с чем наблюдаются значительные теплопотери и увеличивается расход электроэнергии и электродов, при снижении содержания кремния менее 0,05% снижается экзотермичность шихты, связанная с химическим теплом заявляемой шихты.With an increase in silicon content of more than 1.20% to neutralize SiO 2 formed during oxidation, a significant amount of lime is necessary, in connection with which significant heat losses are observed and the consumption of electricity and electrodes is increased, while the silicon content is reduced to less than 0.05%, the charge exotherm is reduced, associated with the chemical heat of the inventive charge.

Содержание марганца выбрано исходя из следующих предпосылок: при содержании марганца менее 0,05% необходимо введение значительного количество марганецсодержащих ферросплавов для доведения стали до требуемых Государственными стандартами содержаний; напротив, при увеличении концентрации марганца в заявляемом материале более 0,70% необходимо проведение дополнительных мероприятий по окислению избыточного содержания марганца, что увеличивает длительность плавки.The manganese content is selected based on the following assumptions: when the manganese content is less than 0.05%, a significant amount of manganese-containing ferroalloys must be introduced to bring the steel to the levels required by State standards; on the contrary, with an increase in the concentration of manganese in the claimed material more than 0.70%, additional measures are necessary to oxidize the excess manganese content, which increases the duration of smelting.

Превышение заявляемых концентраций фосфора и серы в железоуглеродистом сплаве приводит к увеличению длительности плавки в связи с более интенсивной дефосфорацией и десульфурацией стали, что, в свою очередь, повышает расход электроэнергии и электродов.Exceeding the declared concentrations of phosphorus and sulfur in the iron-carbon alloy leads to an increase in the duration of smelting due to more intense dephosphorization and desulfurization of steel, which, in turn, increases the consumption of electricity and electrodes.

Концентрация хрома, никеля, меди и мышьяка выбрана исходя из получения требуемых концентраций данных элементов (с учетом использования металлолома) в особокачественных марках стали с регламентированной концентрацией примесей.The concentration of chromium, nickel, copper and arsenic was selected on the basis of obtaining the required concentrations of these elements (taking into account the use of scrap metal) in high-grade steel grades with a regulated concentration of impurities.

Содержание ванадия, титана и алюминия выбрано исходя из исключения получения неметаллических включений оксидов титана и алюминия в готовой стали, резко снижающих механические свойства качественных сталей.The content of vanadium, titanium and aluminum is selected based on the exclusion of non-metallic inclusions of titanium and aluminum oxides in the finished steel, which sharply reduces the mechanical properties of high-quality steels.

Оксидный материал ввиду наличия кислородной составляющей способствуют раннему началу окисления примесей железоуглеродистого сплава, причем при количестве менее 0,1% не удается достичь эффективного перемешивания и гомогенизации железоуглеродистого сплава, а при увеличении более 30% уменьшается механическая прочность и снижаются технико-экономические показатели плавки в связи с увеличением кратности шлака.The oxide material, due to the presence of the oxygen component, contributes to the early onset of oxidation of impurities of the iron-carbon alloy, moreover, when the amount is less than 0.1%, it is not possible to efficiently mix and homogenize the iron-carbon alloy, and with an increase of more than 30%, the mechanical strength decreases and the technical and economic performance of the melting is reduced due to with an increase in the ratio of slag.

Содержание оксидов железа в оксидном материале выбрано исходя из того, что при содержании оксидов железа менее 3% эффект проведения окислительного периода почти полностью отсутствует, а при увеличении концентрации оксидов железа более 98% метод подготовки оксидного материала требует дополнительных расходов и увеличение стоимости продукции.The content of iron oxides in the oxide material was chosen based on the fact that when the content of iron oxides is less than 3%, the effect of the oxidation period is almost completely absent, and with an increase in the concentration of iron oxides over 98%, the method of preparing oxide material requires additional costs and an increase in the cost of production.

Содержание оксидов кремния, алюминия, кальция, магния и марганца выбрано исходя из получения требуемых концентраций данных оксидов для наведения оптимального шлакового режима.The content of oxides of silicon, aluminum, calcium, magnesium and manganese is selected on the basis of obtaining the required concentrations of these oxides to optimize the slag regime.

Превышение заявляемых концентраций фосфора и серы в оксидном материале приводит к снижению качественных показателей выплавляемой стали, а также приводит к увеличению длительности плавки в связи с более интенсивной дефосфорацией и десульфурацией стали, что, в свою очередь, повышает расход электроэнергии и электродов.Exceeding the declared concentrations of phosphorus and sulfur in the oxide material leads to a decrease in the quality indicators of steel being smelted, and also leads to an increase in the duration of smelting due to more intense dephosphorization and desulfurization of steel, which, in turn, increases the consumption of electricity and electrodes.

Масса изготовляемых чушек выбрана из того, что при массе менее 5 кг не обеспечивается прочность чушки для ее перегрузки и транспортировки, а при увеличении массы более 50 кг снижается насыпная плотность шихты и возникает необходимость работы с дополнительными подвалками, кроме того, в ряде случаев необходимо использование различных подъемных механизмов для присадки в печь.The mass of manufactured ingots is selected from the fact that, with a mass of less than 5 kg, the strength of the ingot for its overload and transportation is not ensured, and with an increase in mass of more than 50 kg, the bulk density of the mixture decreases and the need arises to work with additional basements, in addition, in some cases it is necessary to use various lifting mechanisms for additive in the furnace.

Фракция добавляемого оксидного материала выбрана исходя из того, что при фракции менее 0,01 мм требуются определенные расходы на дополнительный помол, а при содержании фракции более 10 мм снижается поверхность взаимодействия рудного материала с углеродом железоуглеродистого сплава в результате чего повышается длительность плавки.The fraction of the added oxide material was selected on the basis that with a fraction of less than 0.01 mm, certain costs for additional grinding are required, and with a fraction of more than 10 mm, the surface of interaction of the ore material with carbon of the iron-carbon alloy decreases, resulting in a longer melting time.

Количество слоев оксидного материала в чушки более трех снижает прочность чушки и приводит к разламыванию чушки при транспортировке.The number of layers of oxide material in the ingots more than three reduces the strength of the ingots and leads to breakage of ingots during transportation.

Отношение концентрации оксидов железа в оксидном материале к содержанию углерода в железоуглеродистом сплаве поддерживают равным 1:(1-2,5) исходя из шихтовки плавки: для полного окисления углерода оксидным материалом в чушке поддерживают соотношение 1:1, при необходимости науглероживания стали из заявляемой шихты поддерживают соотношение 1:2,5.The ratio of the concentration of iron oxides in the oxide material to the carbon content in the iron-carbon alloy is maintained equal to 1: (1-2.5) based on the charge of the smelting: for the complete oxidation of carbon by the oxide material in the ingot, the ratio is 1: 1, if necessary, carbonization of steel from the inventive charge maintain a ratio of 1: 2.5.

Отношение плотности оксидного материала к плотности железоуглеродистого сплава поддерживают равным 1:(2,2-7,8) исходя из обеспечения прочности и реакционной способности реакции окисления углерода заявляемой шихты кислородом оксидного материала.The ratio of the density of the oxide material to the density of the iron-carbon alloy is maintained equal to 1: (2.2-7.8) based on ensuring the strength and reactivity of the carbon oxidation reaction of the inventive charge with oxygen of the oxide material.

Заявляемая шихта для выплавки стали была получена методом заливки оксидных материалов железоуглеродистым расплавом по специальной технологии. Далее полученную шихту использовали при выплавке стали в 100-тонных дуговых электропечах с трансформатором мощностью 95 МВА как в смеси с металлошихтой, так и при 100% загрузке печи заявляемой шихтой. При выплавке по заявляемому способу на 176 плавках стали марок НЭ76Ф, Э76Ф, ст. 80-90, 50-70Г сокращена длительность плавки по сравнению с использованием чушкового неподготовленного чугуна в зависимости от марки стали на 6-9 минут. При производстве стали, предназначенной для производства железнодорожных рельсов марок НЭ76Ф, Э76Ф, уменьшено содержание хрома и никеля на 0,02%, меди до 0,03%, снижена загрязненность стали неметаллическими включениями (средняя длина строчки оксидов не превышает 0,3 мм). Себестоимость выплавленной стали снижена на 0,9-8,8 руб./кг стали.The inventive charge for steelmaking was obtained by pouring oxide materials with iron-carbon melt according to a special technology. Further, the resulting mixture was used in steelmaking in 100-ton electric arc furnaces with a transformer with a capacity of 95 MVA, both in a mixture with a metal charge and at 100% furnace load of the inventive charge. When smelting by the present method on 176 smelting steel grades NE76F, E76F, Art. 80-90, 50-70G reduced melting time compared to using pig unprepared cast iron, depending on the steel grade, by 6-9 minutes. In the production of steel intended for the production of NE76F and E76F railroad rails, the content of chromium and nickel is reduced by 0.02%, copper to 0.03%, and the contamination of steel by non-metallic inclusions is reduced (the average length of the line of oxides does not exceed 0.3 mm). The cost of smelted steel was reduced by 0.9-8.8 rubles / kg of steel.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 805-95 «Чугун передельный. Технические условия».1. GOST 805-95 "Converted cast iron. Technical conditions. "

2. Патент РФ №2258084, МПК7 С21С 5/52, 7/06.2. RF patent No. 2258084, IPC 7 C21C 5/52, 7/06.

3. Патент РФ№2231558, кл. С21С 5/28, С22В 1/00, 1/24, В22D 3/00.3. RF patent No. 2231558, cl. С21С 5/28, С22В 1/00, 1/24, В22D 3/00.

4. Патент РФ №2150514, кл. С21С 5/52, С22B 1/24.4. RF patent No. 2150514, cl. C21C 5/52, C22B 1/24.

5. Заявка №2005115632/02(017896), МПК С21С 5/52, С22С 37/00.5. Application No. 2005115632/02 (017896), IPC C21C 5/52, C22C 37/00.

Claims (1)

Шихта для выплавки стали, содержащая железоуглеродистый сплав и оксидный материал, отличающаяся тем, что она в качестве железоуглеродистого сплава содержит: 2,5-4,8% С; 0,05-1,20% Si; 0,05-0,70% Mn; 0,01-0,16% V; менее 0,15% Р; менее 0,030% S; менее 0,15% Cr; менее 0,10% Cu; менее 0,10% Ni; менее 0,05% Al; менее 0,008% As; менее 0,15% Ti, а в качестве оксидного материала содержит: 3,0-98,0% FeO; 0,5-15,0% SiO2; 0,1-8,5% Al2О3; 0,15-12,5% CaO; 0,15-3,8% MgO; 0,1-6,5% MnO; 0,01-0,12% S; 0,03-0,18% P2O5; причем шихта содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: железоуглеродистый сплав 70-99,9; оксидный материал 0,1-30, в виде чушек массой 5-50 кг, с оболочкой из железоуглеродистого сплава и оксидного материала фракции 0,01-10 мм в 1-3 слоя в центральной части чушки, при этом соотношение концентрации оксидов железа в оксидном материале к содержанию углерода в железоуглеродистом сплаве составляет 1:(1-2,5), а отношение плотности оксидного материала к плотности железоуглеродистого сплава - 1:(2,2-7,8). A mixture for steelmaking containing an iron-carbon alloy and an oxide material, characterized in that it as an iron-carbon alloy contains: 2.5-4.8% C; 0.05-1.20% Si; 0.05-0.70% Mn; 0.01-0.16% V; less than 0.15% P; less than 0.030% S; less than 0.15% Cr; less than 0.10% Cu; less than 0.10% Ni; less than 0.05% Al; less than 0.008% As; less than 0.15% Ti, and as the oxide material contains: 3.0-98.0% FeO; 0.5-15.0% SiO 2 ; 0.1-8.5% Al 2 O 3 ; 0.15-12.5% CaO; 0.15-3.8% MgO; 0.1-6.5% MnO; 0.01-0.12% S; 0.03-0.18% P 2 O 5 ; moreover, the mixture contains components in the following ratio, wt.%: iron-carbon alloy 70-99.9; the oxide material is 0.1-30, in the form of ingots weighing 5-50 kg, with a shell of an iron-carbon alloy and an oxide material of a fraction of 0.01-10 mm in 1-3 layers in the central part of the ingot, while the ratio of the concentration of iron oxides in the oxide the material to the carbon content in the iron-carbon alloy is 1: (1-2.5), and the ratio of the density of the oxide material to the density of the iron-carbon alloy is 1: (2.2-7.8).
RU2007110459/02A 2007-03-21 2007-03-21 Charge for steel melting RU2343204C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110459/02A RU2343204C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Charge for steel melting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110459/02A RU2343204C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Charge for steel melting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007110459A RU2007110459A (en) 2008-10-10
RU2343204C1 true RU2343204C1 (en) 2009-01-10

Family

ID=39926999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110459/02A RU2343204C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Charge for steel melting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343204C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2409682C1 (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Procedure for steel melting

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044061C1 (en) * 1993-08-19 1995-09-20 Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Composition burden for steel melting
RU2092573C1 (en) * 1995-05-26 1997-10-10 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания" Charge preparation for metallurgical refining process
RU2170270C1 (en) * 2000-01-20 2001-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Filler for material destined for metallurgical production and method for preparing filler for material destined for metallurgical production
RU2186856C1 (en) * 2001-03-20 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПМП Интермет-Сервис" Composite blend for smelting alloyed steels
RU2294382C1 (en) * 2005-05-23 2007-02-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Charge for smelting the steel in the arc-furnaces

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044061C1 (en) * 1993-08-19 1995-09-20 Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Composition burden for steel melting
RU2092573C1 (en) * 1995-05-26 1997-10-10 Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания" Charge preparation for metallurgical refining process
RU2170270C1 (en) * 2000-01-20 2001-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" Filler for material destined for metallurgical production and method for preparing filler for material destined for metallurgical production
RU2186856C1 (en) * 2001-03-20 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПМП Интермет-Сервис" Composite blend for smelting alloyed steels
RU2294382C1 (en) * 2005-05-23 2007-02-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Charge for smelting the steel in the arc-furnaces

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2409682C1 (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Procedure for steel melting

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007110459A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2254380C1 (en) Method of production of rail steel
RU2044061C1 (en) Composition burden for steel melting
RU2258084C1 (en) Method of making steel in electric arc furnace
RU2269578C1 (en) Rail steel melting method in electric arc furnace
CN110373605B (en) High-toughness alloy steel and smelting method thereof
RU2235790C1 (en) Rail steel melting method
JPH03505755A (en) Material for refining steel with multi-purpose applications
RU2343204C1 (en) Charge for steel melting
CN100371480C (en) Method of directly smelting vanadium alloy steel or vanadium titanium alloy steel using vanadium containing pig iron or sponge iron
CN100540685C (en) Direct Steel Alloying Methods
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
RU2302471C1 (en) Method of making steel in electric arc steel melting furnace
US5425797A (en) Blended charge for steel production
RU2542157C1 (en) Method of steelmaking in arc furnace
RU2566230C2 (en) Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal
RU2294382C1 (en) Charge for smelting the steel in the arc-furnaces
RU2350661C1 (en) Method for melting of rail steel in electric arc furnace
RU2364632C2 (en) Steel production method
RU2269577C1 (en) Steel producing method in electric arc steel melting furnace
RU2409682C1 (en) Procedure for steel melting
RU2382085C1 (en) Charge for remelting of vanadium-bearing steel
RU2626110C1 (en) Method of smelting low-alloy vanadium containing steel
RU2144089C1 (en) Method of making vanadium-containing steels and alloys
RU2404263C1 (en) Method of steel making in arc-type steel-making furnace
RU2347820C2 (en) Method of steel melting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110322