RU2348698C2 - Unit of steel integrated processing - Google Patents
Unit of steel integrated processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348698C2 RU2348698C2 RU2007109677/02A RU2007109677A RU2348698C2 RU 2348698 C2 RU2348698 C2 RU 2348698C2 RU 2007109677/02 A RU2007109677/02 A RU 2007109677/02A RU 2007109677 A RU2007109677 A RU 2007109677A RU 2348698 C2 RU2348698 C2 RU 2348698C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- unit
- integrated processing
- metallurgy
- outfitted
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 23
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910000600 Ba alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в сталеплавильных цехах.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in the production of steel in steelmaking workshops.
Наиболее близкими по технической сути к предлагаемому изобретению являются агрегаты ковш-печь, в которых для нагрева стали используют электрические дуги переменного и постоянного тока (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998. - с.630).The closest in technical essence to the proposed invention are ladle-furnace assemblies in which electric arcs of alternating and direct current are used for heating steel (Voskoboinikov V.G., Kudrin V.A., Yakushev AM General metallurgy. - M .: Metallurgy, 1998 .-- p.630).
Агрегат переменного тока включает закрытый сводом ковш для нагрева стали, в котором применяют три проходящих через свод графитизированных электрода, подключенных к печному трехфазному трансформатору. Агрегат постоянного тока дополнительно имеет тиристорный преобразователь переменного тока в постоянный ток и оборудован подовым электродом.The AC unit includes a ladle for steel heating closed by a vault, in which three graphitized electrodes passing through the vault are used, connected to a three-phase furnace transformer. The DC unit additionally has a thyristor converter of alternating current to direct current and is equipped with a bottom electrode.
К недостаткам известных агрегатов следует отнести необходимость использования мощных трансформаторов, дорогих графитизированных электродов, тиристорных преобразователей, подового электрода, а также загрязнение металла продуктами обгорания графитизированных электродов.The disadvantages of the known units include the need to use powerful transformers, expensive graphitized electrodes, thyristor converters, a hearth electrode, as well as metal contamination by products of burning graphitized electrodes.
Задачей изобретения является улучшение качества получаемой стали и снижение капитальных затрат на ее производство за счет устранения необходимости применения трансформаторов, тиристорных преобразователей, графитизированных и подовых электродов.The objective of the invention is to improve the quality of the steel and reduce capital costs for its production by eliminating the need for transformers, thyristor converters, graphitized and hearth electrodes.
Поставленный технический результат достигается тем, что предлагаемый агрегат имеет ковш, закрытый сводом, причем на своде установлены один или несколько лазеров, оборудованных устройствами для непрерывного кругового или возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости.The technical result is achieved by the fact that the proposed unit has a bucket closed by a vault, moreover, one or several lasers are installed on the vault equipped with devices for continuous circular or reciprocal movement in a horizontal plane.
Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, и изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих сталеплавильных цехах.The invention has novelty, which follows from a comparison with the prototype, and the inventive step, since it obviously does not follow from the existing level of technology, is practically feasible in existing steelmaking workshops.
Предлагаемый агрегат (см. чертеж) имеет корпус 1, в который устанавливают ковш 2 с жидким металлом 3 на подставку 4. Корпус закрывают сводом 5. В качестве источника тепла для нагрева стали используют один или несколько оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров 6 (Физическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1990, том 2. - с.549), излучение которых направляют на поверхность жидкого металла 3. Причем лазеры оборудованы устройствами для непрерывного кругового или возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости. Эти перемещения необходимы для того, чтобы не перегревать металл в одной точке. Один или несколько лазеров работают до достижения металлом заданной температуры. Для вакуумирования металла корпус соединен с вакуумной системой трубопроводом 7. Доведение химического состава металла до заданного производят вводом легирующих материалов из бункера 8 через отверстие в своде, закрываемое шибером. Усреднение химического состава металла осуществляют продувкой инертным газом 9.The proposed unit (see drawing) has a housing 1 in which a bucket 2 with liquid metal 3 is mounted on a stand 4. The housing is closed by a vault 5. As a heat source for heating steel, one or more optical quantum generators of high energy density - lasers 6 ( Physical Encyclopedia. - M .: Soviet Encyclopedia, 1990, Volume 2. - p. 549), the radiation of which is directed to the surface of liquid metal 3. Moreover, the lasers are equipped with devices for continuous circular or reciprocal movement in horizontal second plane. These movements are necessary in order not to overheat the metal at one point. One or more lasers operate until the metal reaches the set temperature. To evacuate the metal, the casing is connected to the vacuum system by a pipeline 7. The chemical composition of the metal is adjusted to a predetermined value by entering alloying materials from the hopper 8 through an opening in the arch closed by a gate. Averaging the chemical composition of the metal is carried out by purging with an inert gas 9.
Агрегат предназначен для вакуумной обработки металла; раскисления и легирования металла с помощью специальной проволоки, содержащей алюминий, кальций, сплавы бария, бора, титана, циркония, редкоземельных элементов; обработки металла порошкообразными материалами (СаО, Al2О3, CaF2), которые вдувают в металл в струе инертного газа (Ar) для удаления серы и раскисления металла; легирования металла присадкой ферросплавов, чистых элементов (никеля); продувки металла аргоном для выравнивания температуры и химического состава, удаления неметаллических включений.The unit is designed for vacuum processing of metal; metal deoxidation and alloying using a special wire containing aluminum, calcium, alloys of barium, boron, titanium, zirconium, rare earth elements; metal processing with powder materials (CaO, Al 2 O 3 , CaF 2 ), which are blown into the metal in an inert gas stream (Ar) to remove sulfur and deoxidize the metal; alloying metal with an additive of ferroalloys, pure elements (nickel); purging metal with argon to equalize temperature and chemical composition, removing non-metallic inclusions.
После выпуска из печи ковш с металлом передают на агрегат комплексной обработки. Первая операция обработки - вакуумирование для удаления кислорода, водорода и азота. После вакуумирования производят легирование металла. Например, при выплавке нержавеющей стали типа 08-12Х18Н10Т в металл добавляют феррохром, никель, ферромарганец, ферросилиций, титан, доводя химический состав до заданного значения, затем включают оптические квантовые генераторы для нагрева металла и расплавления присаженных материалов. Мощность оптических квантовых генераторов при обработке ковша вместимостью 150 т для нагрева металла после присадки легирующих элементов на 50°С за 10 минут должна составлять 10 МВт, при нагреве за 15 минут - 7 МВт. Мощность оптических квантовых генераторов при обработке ковша вместимостью 10 т для нагрева металла после присадки легирующих элементов на 50°С за 10 минут должна составлять 0,7 МВт, при нагреве за 15 минут - 0,5 МВт. Через 10-15 минут после включения оптических квантовых генераторов металл продувают аргоном, затем отбирают пробу на полный химический анализ металла и замеряют его температуру. Если химический анализ и температура металла соответствуют заданным значениям, обработку прекращают, оптические квантовые генераторы отключают и ковш передают на разливку. В случае отклонения химического состава или температуры металла от заданных значений производят соответствующую корректировку.After discharge from the furnace, the metal bucket is transferred to the complex processing unit. The first processing step is evacuation to remove oxygen, hydrogen and nitrogen. After evacuation produce alloying of the metal. For example, in the smelting of 08-12X18H10T stainless steel, ferrochrome, nickel, ferromanganese, ferrosilicon, titanium are added to the metal, bringing the chemical composition to a predetermined value, then optical quantum generators are turned on to heat the metal and melt the deposited materials. The power of optical quantum generators when processing a ladle with a capacity of 150 tons for heating metal after adding alloying elements at 50 ° C in 10 minutes should be 10 MW, while heating in 15 minutes - 7 MW. The power of optical quantum generators when processing a ladle with a capacity of 10 tons for heating metal after adding alloying elements at 50 ° C for 10 minutes should be 0.7 MW, and when heated for 15 minutes, 0.5 MW. 10-15 minutes after switching on the optical quantum generators, the metal is purged with argon, then a sample is taken for a complete chemical analysis of the metal and its temperature is measured. If the chemical analysis and the metal temperature correspond to the specified values, the processing is stopped, the optical quantum generators are turned off, and the ladle is transferred to the casting. In case of deviation of the chemical composition or temperature of the metal from the set values, an appropriate adjustment is made.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007109677/02A RU2348698C2 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Unit of steel integrated processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007109677/02A RU2348698C2 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Unit of steel integrated processing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007109677A RU2007109677A (en) | 2008-09-27 |
| RU2348698C2 true RU2348698C2 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=39928438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007109677/02A RU2348698C2 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Unit of steel integrated processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348698C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4581068A (en) * | 1985-05-06 | 1986-04-08 | Frank & Schulte Gmbh | Shaped body for feeding cupola furnaces |
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| SU1765195A1 (en) * | 1990-02-16 | 1992-09-30 | А.В.Гул ев | Unit for extra-furnace treatment of metal |
| RU2219249C1 (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Off-furnace steel treatment in ladle |
-
2007
- 2007-03-16 RU RU2007109677/02A patent/RU2348698C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4581068A (en) * | 1985-05-06 | 1986-04-08 | Frank & Schulte Gmbh | Shaped body for feeding cupola furnaces |
| US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
| SU1765195A1 (en) * | 1990-02-16 | 1992-09-30 | А.В.Гул ев | Unit for extra-furnace treatment of metal |
| RU2219249C1 (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Off-furnace steel treatment in ladle |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВОСКОБОЙНИКОВ В.Г. и др. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998, с.630. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007109677A (en) | 2008-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494158C1 (en) | Method of producing alloy ingot | |
| ES2298390T3 (en) | METALURGICAL SILICON OF MEDIUM PURITY AND PROCESSING PROCESS. | |
| Shi et al. | Non-metallic inclusions in electroslag remelting: A review | |
| ES2751656T3 (en) | Processes for the production of nickel-based alloys containing chromium and chromium plus low nitrogen content niobium and essentially nitride free | |
| WO2014003119A1 (en) | Slag supply container for electric furnace for steel slag reduction | |
| Reitz et al. | Recycling of gamma titanium aluminide scrap from investment casting operations | |
| US4462878A (en) | Method of treating and refining liquid metal alloys by direct current electric arc heating | |
| SHIRINKHON et al. | Methods for reducing metal oxidation when melting aluminum alloys | |
| Mimura et al. | Purification of chromium by hydrogen plasma-arc zone melting | |
| RU2348698C2 (en) | Unit of steel integrated processing | |
| Dragna et al. | Methods of steel manufacturing-The electric arc furnace | |
| TWI816422B (en) | Refining method of molten steel | |
| Rotmann et al. | Challenges in titanium recycling-do we need a new specification for secondary alloys | |
| RU2348880C2 (en) | Laser steel furnace | |
| US3615349A (en) | Production of alloys of iron | |
| GB2281312A (en) | Process for decarburizing carbon-containing molten metal | |
| Radwitz et al. | Investigation of slag compositions and pressure ranges suitable for electroslag remelting under vacuum conditions | |
| Galgali et al. | A study on carbothermic reduction of ilmenite ore in a plasma reactor | |
| Ragnarsson et al. | Inclusions generated during ingot casting of tool steel | |
| CN115595401A (en) | Steel refining equipment for improving cleanliness of molten steel and steel-making method | |
| RU2348879C1 (en) | Ferroalloy laser furnace | |
| Bingjie et al. | Effect of Current Intensity on the Cleanliness of Electroslag Ingots During Low Frequency Electroslag Remelting | |
| RU2294821C2 (en) | Set for shielded-arc welding | |
| RU2640108C1 (en) | Method of producing tube steel | |
| McCullough | Plasmarc Furnace, A New Concept in Melting Metals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090317 |