[go: up one dir, main page]

RU2353662C2 - Method of steel smelting in converter - Google Patents

Method of steel smelting in converter Download PDF

Info

Publication number
RU2353662C2
RU2353662C2 RU2007108269A RU2007108269A RU2353662C2 RU 2353662 C2 RU2353662 C2 RU 2353662C2 RU 2007108269 A RU2007108269 A RU 2007108269A RU 2007108269 A RU2007108269 A RU 2007108269A RU 2353662 C2 RU2353662 C2 RU 2353662C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
converter
slag
oxides
flux
magnesia
Prior art date
Application number
RU2007108269A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007108269A (en
Inventor
Константин Николаевич Демидов (RU)
Константин Николаевич Демидов
Татьяна Викторовна Борисова (RU)
Татьяна Викторовна Борисова
Леонид Андреевич Смирнов (RU)
Леонид Андреевич Смирнов
Сергей Исаакович Кузнецов (RU)
Сергей Исаакович Кузнецов
Лев Моисеевич Аксельрод (RU)
Лев Моисеевич Аксельрод
Андрей Петрович Возчиков (RU)
Андрей Петрович Возчиков
Александр Евгеньевич Терентьев (RU)
Александр Евгеньевич Терентьев
Евгений Александрович Терентьев (RU)
Евгений Александрович Терентьев
Original Assignee
Константин Николаевич Демидов
Александр Евгеньевич Терентьев
Евгений Александрович Терентьев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Николаевич Демидов, Александр Евгеньевич Терентьев, Евгений Александрович Терентьев filed Critical Константин Николаевич Демидов
Priority to RU2007108269A priority Critical patent/RU2353662C2/en
Publication of RU2007108269A publication Critical patent/RU2007108269A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2353662C2 publication Critical patent/RU2353662C2/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

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to ferrous metallurgy. Particularly it relates to steel smelting in converter. Method includes feeding into converter of magnesia-alumina flux, manufactured by method of briquetting, burnt in rotary kiln. Flux contains oxides of magnesium and iron, together with slag, received by means of aluminium scrap remelting with addition or without addition of carbon-bearing materials, additionally it contains oxides and (or) chlorides, and (or) fluorides of alkaline metals, in amount 5.0-60.0 kg/t of available steel and allows content, wt %: calcium oxide 0.5-15.0; ferric oxide 0.1-10.0; aluminium oxide 0.1-20.0; silicon oxide 1.0-10.0; oxides and (or) chlorides, and (or) fluorides of alkaline metals 0.01-10.0; carbon 0.01-15.0; organic and (or) mineral compounds 1.0-10.0; magnesium oxide - the rest.
EFFECT: stableness increasing of vessel lining and improving of the slag-forming process.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to steelmaking in oxygen converters.

Известен способ выплавки стали с использованием магнезиального флюса, содержащего 40-65% оксидов магния; 7,0-15,0% оксидов железа; 1,0-2,5% оксидов кальция; 4,0-20,0% углерода и 20,0-50,0% потерь при прокаливании (ППП), основу которых составляет соединения СО3 и (ОН)2, так как эти флюсы изготавливаются из магнезиально-содержащих пород MgCO3 и брусита Mg(OH)2 [1].A known method of steelmaking using magnesia flux containing 40-65% of magnesium oxides; 7.0-15.0% iron oxides; 1.0-2.5% calcium oxides; 4.0–20.0% carbon and 20.0–50.0% loss on ignition (SPP), which are based on the compounds CO 3 and (OH) 2 , since these fluxes are made from magnesia-containing MgCO 3 and brucite Mg (OH) 2 [1].

Недостатком этого флюса является то, что он непригоден к использованию в конвертере в процессе продувки плавки, так как флюс оказывает охлаждающее воздействие на шлак за счет эндотермических реакций, протекающих при дегидратации брусита и декаборнизации магнезита, в результате чего снижается температура шлакового расплава, повышается его вязкость, ухудшаются диффузионные процессы между оксидами шлака и примесями металла и, тем самым, снижаются процессы десульфурации и дефосфорации металла.The disadvantage of this flux is that it is not suitable for use in the converter during the melt blowing process, since the flux has a cooling effect on the slag due to endothermic reactions occurring during the dehydration of brucite and decarnization of magnesite, as a result of which the temperature of the slag melt decreases and its viscosity increases , the diffusion processes between the slag oxides and metal impurities deteriorate and, thereby, the processes of metal desulfurization and dephosphorization are reduced.

Наиболее близким по технической сущности и по совокупности существенных признаков предлагаемому способу является способ выплавки стали в конвертере с присадкой в конвертер флюса магнезиального брикетированного с углеродом и оксидами железа (ФМБУЖ), содержащего 1,0-35,0% оксидов кальция, 0,1-15,0% оксидов железа; 0,1-4,0% оксидов алюминия; 1,0-10,0% оксидов кремния; 0,01-20,0% углерода; 1,0-10,0% органических и (или) минеральных соединений и остальное - оксиды магния [2].The closest in technical essence and in the aggregate of essential features of the proposed method is a method of steel smelting in a converter with an additive in a flux converter magnesia briquetted with carbon and iron oxides (FMBUZH) containing 1.0-35.0% calcium oxides, 0.1- 15.0% iron oxides; 0.1-4.0% aluminum oxides; 1.0-10.0% silicon oxides; 0.01-20.0% carbon; 1.0-10.0% of organic and (or) mineral compounds and the rest are magnesium oxides [2].

Недостатком вышеуказанного способа выплавки стали, принятого за прототип, является то, что при осуществлении этого способа начальные 30-40% времени продувки металла кислородом футеровка конвертера не защищена от коррозии. Повышенная коррозия огнеупоров в начальный период продувки приводит к снижению срока службы конвертера.The disadvantage of the above method of steel smelting, adopted as a prototype, is that when implementing this method, the initial 30-40% of the time the metal is purged with oxygen, the lining of the converter is not protected from corrosion. Increased corrosion of refractories in the initial purge period leads to a reduction in converter life.

Объясняется это следующим. Известно, что износ футеровки конвертера зависит от степени насыщения (предела растворимости) конвертерного шлака оксидами магния, которые в результате диффузионно равновесного состояния препятствуют переходу этого оксида из футеровки в шлак. В процессе продувки металла в конвертере предел растворимости MgO в шлаке изменяется вследствие изменения химсостава шлака. Основной износ футеровки происходит в начальный период продувки в шлаках с низкой основностью (CaO:SiO2=1,0-1,5 ед.) и высокой окисленностью (FeO более 30%), при этом предел насыщения в шлаке MgO может составлять 18-20% с дальнейшим снижением по ходу продувки предела растворимости до 8-9% при основности шлака до 3,5 ед. и содержанием 15-25% FeO. Несмотря на то, что согласно известному способу выплавки стали в конвертере (прототип) магнезиальный флюс может вводиться в конвертер в шихтовку и в начальный период продувки, в результате низких температур начала процесса навеска флюса не успевает в этот период раствориться в шлаке, и поэтому содержание в шлаке оксидов магния не достигает содержаний предела насыщения MgO (18-20%).This is explained as follows. It is known that the wear of the converter lining depends on the degree of saturation (solubility limit) of the converter slag with magnesium oxides, which, as a result of the diffusion-equilibrium state, impede the transition of this oxide from the lining to the slag. In the process of purging the metal in the converter, the solubility limit of MgO in the slag changes due to changes in the chemical composition of the slag. The main wear of the lining occurs in the initial purge period in slags with low basicity (CaO: SiO 2 = 1.0-1.5 units) and high oxidation (FeO more than 30%), while the saturation limit in MgO slag can be 18- 20% with a further decrease in the course of purging the solubility limit to 8-9% with a slag basicity of up to 3.5 units. and a content of 15-25% FeO. Despite the fact that, according to the known method of steel smelting in a converter (prototype), magnesia flux can be introduced into the converter in the batch and in the initial purge period, as a result of low temperatures at the beginning of the process, the flux sample does not have time to dissolve in the slag, and therefore the content in magnesium oxide slag does not reach the saturation limit of MgO (18-20%).

В заявляемом способе выплавки стали поставлена задача снизить предел растворимости оксидов магния в шлаке в начальный период продувки металла кислородом, что приведет к повышению стойкости футеровки конвертера и улучшению шлакообразования плавки.In the inventive method of steel smelting, the task was to reduce the solubility limit of magnesium oxides in slag during the initial period of metal purging with oxygen, which will increase the resistance of the converter lining and improve slag formation of the melt.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку извести и флюса, содержащего оксиды магния, алюминия, кальция, железа, кремния, органические и (или) минеральные соединения и углерод, в предлагаемом способе в конвертер вводится магнезиально-глиноземистый флюс, изготовленный методом брикетирования обожженного во вращающейся печи материала, содержащего оксиды магния и железа совместно со шлаком, получаемого путем переплава алюминиевого лома с добавкой или без добавки углеродсодержащих материалов, дополнительно содержащий оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that in the known method of steelmaking in a converter, including scrap filling, cast iron casting, metal blowing with oxygen, an additive of lime and flux containing oxides of magnesium, aluminum, calcium, iron, silicon, organic and (or) mineral compounds and carbon, in the proposed method, a magnesia-alumina flux produced by briquetting a material burned in a rotary kiln containing magnesium and iron oxides together with slag obtained by remelting is introduced into the converter aluminum scrap with or without carbon-containing materials, additionally containing oxides and (or) chlorides, and (or) alkali metal fluorides in the following ratio of components, wt.%:

оксид кальцияcalcium oxide 0,5-15,00.5-15.0 оксид железаiron oxide 0,1-10,00.1-10.0 оксид алюминияaluminium oxide 0,1-20,00.1-20.0 оксид кремнияsilica 1,0-10,01.0-10.0 оксиды и (или) хлориды, и (или)oxides and (or) chlorides, and (or) фториды щелочных металловalkali metal fluorides 0,01-10,00.01-10.0 углеродcarbon 0,01-15,00.01-15.0 органические и (или)organic and (or) минеральные соединенияmineral compounds 1,0-10,01.0-10.0 оксид магнияmagnesium oxide остальноеrest

В технологическом процессе присадку в конвертер магнезиально-глиноземистого флюса осуществляют в количестве 5,0-60 кг/т годной стали перед и (или) после завалки металлолома и (или) на металлолом, перед началом и (или) в процессе продувки металла кислородом, на оставшийся шлак после выпуска металла из конвертера.In the technological process, an additive in the magnesia-alumina flux converter is carried out in the amount of 5.0-60 kg / t suitable steel before and (or) after filling the scrap metal and (or) the scrap metal, before and (or) during the metal blowing process with oxygen, to the remaining slag after the release of metal from the converter.

Магнезиально-глиноземистый флюс изготавливают методом брикетирования мелкой фракции (менее 4 мм) магнезита, обожженного совместно с железосодержащими материалами (железная руда, сидерит, металлургический шлам и т.п.) во вращающейся печи и шлака, получаемого в процессе переплава алюминистого лома. В процессе брикетирования флюса в шихту может добавляться кокс, уголь, графит. В качестве связки используют органические (смола, пек и т.п.) и (или) минеральные (лингосульфанат, хлористый магний и т.п.) соединения.Magnesia-alumina flux is produced by the method of briquetting a fine fraction (less than 4 mm) of magnesite, calcined together with iron-containing materials (iron ore, siderite, metallurgical sludge, etc.) in a rotary kiln and slag obtained in the process of remelting aluminum scrap. In the process of briquetting flux, coke, coal, graphite can be added to the mixture. Organic (resin, pitch, etc.) and (or) mineral (lingosulfanate, magnesium chloride, etc.) compounds are used as ligaments.

Шлак, получаемый в процессе переплава алюминистого лома, содержит значительное количество оксидов алюминия (до 70%), корольков металлического алюминия (до 40%), а также оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов Na2O, K2O, NaCl, KCl, NaF, KF (до 30%).Slag obtained in the process of remelting aluminum scrap contains a significant amount of aluminum oxides (up to 70%), metal aluminum kings (up to 40%), as well as oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides Na 2 O, K 2 O, NaCl, KCl, NaF, KF (up to 30%).

Сущность способа выплавки стали с использованием магнезиально-глиноземистого флюса заключается в том, что содержащиеся во флюсе оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов совместно с оксидами алюминия ускоряют растворение кусков извести, введенной в конвертер, в шихту и (или) в начальные минуты продувки металла кислородом. Ускорение растворения извести увеличивает поступление оксидов кальция в шлак, в результате шлак насыщается оксидами кальция с увеличением основности шлака. Рост основности шлака приводит к снижению предела растворимости оксидов магния в шлаке, например с 18-20% до 6-8%. В результате переход оксидов магния в первичный шлак из футеровки конвертера или из гарнисажного слоя прекращается, а дальнейшее растворение навески флюса и, тем самым, поступление оксидов магния в шлак пересыщает шлак MgO, который в результате гидрогазодинамических потоков откладывается на стенках футеровки, укрепляя гарнисажный слой, нанесенный на предыдущей плавке.The essence of the method of steel smelting using magnesia-alumina flux is that the oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides together with aluminum oxides contained in the flux accelerate the dissolution of pieces of lime introduced into the converter into the charge and (or ) in the initial minutes of purging the metal with oxygen. The acceleration of the dissolution of lime increases the flow of calcium oxides into the slag; as a result, the slag is saturated with calcium oxides with an increase in the basicity of the slag. An increase in slag basicity leads to a decrease in the solubility limit of magnesium oxides in slag, for example, from 18-20% to 6-8%. As a result, the transition of magnesium oxides to the primary slag from the converter lining or from the skull layer is stopped, and further dissolution of the flux sample and, thus, the supply of magnesium oxides to the slag supersaturated MgO slag, which is deposited on the walls of the lining as a result of hydrodynamic flows, strengthening the skull layer, applied on the previous heat.

Учитывая, что содержащиеся во флюсе оксиды алюминия и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов позволяют быстро и полно растворяться кускам извести, шлак становится гомогенным, более жидкоподвижным с меньшей вязкостью, что способствует улучшению шлакообразования плавки. Поэтому магнезиально-глиноземистый флюс можно вводить в конвертер не только в начальный период плавки, но в середине и на конечной стадии продувки. Также эффективно его использовать при нанесении шлакового гарнисажа на футеровку азотом после выпуска металла из конвертера, так как дорастворение извести повышает основность шлака, снижается предел растворимости оксидов магния в шлаке и пересыщенный этим оксидом шлак создает хороший гарнисаж с повышенным содержанием оксидов магния.Considering that the aluminum oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides contained in the flux allow quick and complete dissolution of pieces of lime, the slag becomes homogeneous, more fluid, with a lower viscosity, which helps to improve slag formation of the smelting. Therefore, magnesia-alumina flux can be introduced into the converter not only in the initial melting period, but in the middle and at the final stage of purging. It is also effective to use it when applying a slag skull on the lining with nitrogen after the metal is discharged from the converter, since the addition of lime increases the basicity of the slag, the solubility limit of magnesium oxides in the slag decreases, and the slag supersaturated with this oxide creates a good skull with a high content of magnesium oxides.

Поставленная задача не решается, если содержание оксидов, хлоридов и фторидов щелочных металлов составляет менее 0,01%, так как малое содержание разжижающих шлак компонентов во флюсе приводит к повышению поверхностного натяжения шлака, что способствует образованию пены и, следовательно, к увеличению количества выбросов шлакометаллической эмульсии. Повышенное содержание более 10% оксидов, хлоридов и фторидов щелочных металлов приводит к образованию значительного количества фтористых и хлористых паров, конденсация которых на металлоконструкциях газоотводящего тракта способствует ускорению их износа.The problem is not solved if the content of oxides, chlorides and fluorides of alkali metals is less than 0.01%, since the low content of slag thinning components in the flux leads to an increase in the surface tension of the slag, which contributes to the formation of foam and, consequently, to an increase in the amount of slag metal emissions emulsions. The increased content of more than 10% oxides, chlorides and fluorides of alkali metals leads to the formation of a significant amount of fluoride and chloride vapors, the condensation of which on the metal structures of the exhaust duct helps to accelerate their wear.

При содержании во флюсе оксидов алюминия и железа менее 0,1%, а оксидов кальция менее 0,5% количество легкоплавкого браунмиллерита (4СаО·Al2O3·Fe2O3) во флюсе снижается, что значительно снижает скорость растворения флюса, и как следствие повышает количество гетерогенных соединений в шлаке по ходу продувки плавки.When the flux content of aluminum and iron oxides is less than 0.1%, and calcium oxides less than 0.5%, the amount of low-melting brownmillerite (4СаО · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ) in the flux decreases, which significantly reduces the dissolution rate of the flux, and as a result, it increases the number of heterogeneous compounds in the slag during the purge process.

В случае повышения во флюсе содержания оксидов алюминия более 20% ухудшается дефосфорирующая способность шлака, т.к. глинозем Al2О3 как амфотерный оксид снижает концентрацию анионов О2-, т.е. уменьшает основность шлака, тем самым ухудшает фосфоропоглотительную способность шлака.In the case of an increase in the flux of aluminum oxides over 20%, the dephosphorizing ability of the slag deteriorates, because Alumina Al 2 O 3 as an amphoteric oxide reduces the concentration of O 2- anions, i.e. reduces the basicity of the slag, thereby worsening the phosphorus absorption capacity of the slag.

Повышение содержания оксидов кальция во флюсе более 15% и снижение содержания оксидов кремния менее 1% приводит к резкому снижению прочностных свойств флюса с образованием значительного количества пыли, которая при транспортировке под воздействием атмосферных осадков насыщается влагой с образованием Са(ОН)2 и Mg(OH)2 и соответственно может привести к превышению допустимой доли водорода в отходящих газах.An increase in the content of calcium oxides in the flux of more than 15% and a decrease in the content of silicon oxides of less than 1% leads to a sharp decrease in the strength properties of the flux with the formation of a significant amount of dust, which, when transported under the influence of precipitation, is saturated with moisture to form Ca (OH) 2 and Mg (OH ) 2 and, accordingly, may lead to an excess of the permissible fraction of hydrogen in the exhaust gases.

При увеличении содержания оксидов железа более 10% во флюсе возрастает охлаждающая способность флюса, что ограничивает его использование на плавках с повышенной долей лома в металлошихте вследствие недостатка тепла в начальный период плавки, которое приводит к резкому повышению окисленности шлака и соответственно к увеличению износа футеровки конвертера. Аналогично к повышению окисленности шлака может привести увеличение во флюсе оксидов кремния более 10%, т.к. необходим дополнительный расход извести на плавку для получения требуемой основности шлака (CaO/SiO2), что требует дополнительного расхода тепла на прогрев добавки извести.With an increase in the iron oxide content of more than 10% in the flux, the cooling ability of the flux increases, which limits its use in melts with an increased share of scrap in the metal charge due to the lack of heat in the initial melting period, which leads to a sharp increase in the oxidation of slag and, accordingly, to increased wear of the converter lining. Similarly, an increase in the oxidation of slag can be caused by an increase in the flux of silicon oxides of more than 10%, because additional consumption of lime for melting is required to obtain the required basicity of slag (CaO / SiO 2 ), which requires an additional heat consumption for heating the lime additive.

Органические и минеральные соединения способствуют быстрому растворению флюса и являются связующим компонентом в брикете. Если их содержание составит менее 1%, то сцепление между частицами в брикете будет слабым, что приведет к увеличению количества мелочи фракцией менее 3 мм и к выносу значительной части присаживаемого флюса из конвертера в период продувки в газоотводящий тракт. Добавка связующего свыше 10% в составе флюса приводит к увеличению содержания серы в магнезиальном глиноземистом флюсе, что значительно снижает десульфурирующую способность шлака и может привести к ресульфурации металла.Organic and mineral compounds contribute to the rapid dissolution of flux and are a binder in the briquette. If their content is less than 1%, then the adhesion between the particles in the briquette will be weak, which will lead to an increase in the amount of fines with a fraction of less than 3 mm and to the removal of a significant part of the flux that is deposited from the converter during the purge period into the exhaust pipe. The addition of a binder in excess of 10% in the flux composition leads to an increase in the sulfur content in the magnesia alumina flux, which significantly reduces the desulfurization ability of the slag and can lead to metal resulfurization.

Углерод во флюсе играет роль теплоносителя и восстановителя. Окисление углерода в начальный период продувки плавки приводит к выделению дополнительного тепла и улучшает тепловой баланс плавки. Поставленная задача не решается при содержании углерода менее 0,01%. Содержание углерода свыше 15% исключает присадку флюса в конечный период продувки для получения заданного содержания углерода в металле в конце плавки.Carbon in the flux plays the role of a coolant and a reducing agent. The oxidation of carbon in the initial purge purge period leads to the release of additional heat and improves the heat balance of the melt. The problem is not solved when the carbon content is less than 0.01%. A carbon content of more than 15% eliminates the addition of flux in the final purge period to obtain a given carbon content in the metal at the end of the heat.

Количество вводимого в конвертер магнезиально-глиноземистого флюса составляет 5,0-60,0 кг/т годной стали и в каждом конкретном случае определяется составом и количеством шлака в конвертере, шихтовых материалов (лом, чугун), выплавляемой марки стали, температурой заливаемого в конвертер чугуна и другими технологическими параметрами выплавки стали в конвертере. Если количество вводимого в конвертер флюса составит величину менее 5,0 кг/т годной стали, то количество оксидов алюминия и щелочных металлов будет недостаточным для быстрого растворения кусков извести, основность шлака не достигнет величины, позволяющей снизить предел растворимости оксидов магния в шлаке, в результате оксид магния будет переходить из футеровки или шлакового гарнисажа. Стойкость футеровки понизится. Если количество вводимого в конвертер флюса составит величину более 60 кг/т годной стали, то, несмотря на пересыщение шлака оксидами магния, шлак также будет насыщен оксидами алюминия и оксидами и (или) хлоридами, и (или) фторидами щелочных металлов, что приведет к сверхжидкоподвижности шлака, который, проникая в поры, трещины футеровки, в присутствии в шлаке оксидов железа, будет вымывать кусочки углеродпериклазовой футеровки или гарнисажа, увеличивая ее расход. В этом случае стойкость футеровки также понизится.The amount of magnesia-alumina flux introduced into the converter is 5.0-60.0 kg / t suitable steel and, in each case, is determined by the composition and amount of slag in the converter, charge materials (scrap, cast iron), smelted steel grade, and the temperature poured into the converter cast iron and other technological parameters of steel smelting in the converter. If the amount of flux introduced into the converter is less than 5.0 kg / t of suitable steel, the amount of aluminum and alkali metal oxides will be insufficient for the quick dissolution of lime pieces, the basicity of the slag will not reach a value that reduces the solubility limit of magnesium oxides in the slag, as a result magnesium oxide will pass from the lining or slag skull. Lining durability will decrease. If the amount of flux introduced into the converter is more than 60 kg / t suitable steel, then, despite the supersaturation of the slag with magnesium oxides, the slag will also be saturated with aluminum oxides and oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides, which will lead to superfluid mobility of the slag, which, penetrating into the pores, cracks in the lining, in the presence of iron oxides in the slag, will wash out pieces of the carbon-periclase lining or skull, increasing its consumption. In this case, the durability of the lining will also decrease.

Увеличение в конвертерном шлаке оксидов магния из магнезиальных флюсов при известных способах выплавки стали (аналог и прототип) до содержаний, равных пределу растворимости, и перенасыщение шлака оксидами магния достигается только количеством введенных в конвертер оксидами магния с флюсами. В заявляемом способе изменение величины предела растворимости и перенасыщение шлака оксидами магния достигается изменением химсостава шлака за счет количества вводимых оксидов алюминия и оксидов и (или) хлоридов, и (или) фторидов щелочных металлов и не зависит от количества присаживаемых оксидов магния с флюсом, что определяет неочевидность заявляемого способа выплавки стали в конвертере.The increase in the converter slag of magnesium oxides from magnesia fluxes using known methods of steel smelting (analogue and prototype) up to contents equal to the solubility limit, and the saturation of the slag with magnesium oxides is achieved only by the amount of magnesium oxides with fluxes introduced into the converter. In the inventive method, a change in the solubility limit and supersaturation of the slag with magnesium oxides is achieved by changing the chemical composition of the slag due to the amount of introduced aluminum oxides and oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides and does not depend on the amount of magnesium oxides added with flux, which determines the non-obviousness of the proposed method of steelmaking in the converter.

Сопоставление заявляемого способа выплавки стали в конвертере со способом, взятым за прототип, показывает, что ввод в состав магнезиально-глиноземистого флюса оксидов и (или) хлоридов, и (или) фторидов щелочных металлов при наличии оксидов алюминия позволяет влиять на величину предела растворимости оксидов магния в шлаке и при равенстве содержаний этих оксидов в шлаке при известном и заявляемом способах в случае насыщения шлака большее перенасыщение шлака оксидами магния и, тем самым, большее количество оксидов магния отложится на футеровку конвертера при предлагаемом способе выплавки стали. Поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию «новизна».A comparison of the proposed method for steel smelting in a converter with the method taken as a prototype shows that the introduction of oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides in the presence of aluminum oxides into the composition of magnesia-alumina flux can influence the solubility limit of magnesium oxides in the slag and with the equality of the contents of these oxides in the slag with the known and claimed methods in the case of saturation of the slag, a greater supersaturation of the slag with magnesium oxides and, therefore, a greater amount of magnesium oxides will be deposited on the foot Converter converter with the proposed method of steelmaking. Therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features used in the proposed solution for their functional purpose. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В конвертер после завалки лома или на залитый чугун загружают известь и магнезиально-глиноземистый флюс (МГФ). После установки конвертера в вертикальное положение в конвертер вводят известь и МГФ, опускают кислородную фурму и начинают продувку металла кислородом. После истечения 30-40% времени продувки в конвертер вводят известь, а по истечении 80-90% времени продувки вводят МГФ. После окончания продувки, отбора пробы и замера температуры металл сливается в ковш, шлак отсекается от металла и остается в конвертере. На оставшийся шлак присаживается известь и МГФ, опускают фурму и начинают раздув шлака азотом с целью нанесения гарнисажа на поверхность футеровки. После окончания нанесения гарнисажа остатки шлака сливают в чашу.After filling the scrap or onto cast iron, lime and magnesia-alumina flux (MGF) are loaded into the converter. After the converter is installed in a vertical position, lime and MGF are introduced into the converter, the oxygen lance is lowered and the metal is purged with oxygen. After 30-40% of the purge time has elapsed, lime is introduced into the converter, and after 80-90% of the purge time, MGF is introduced. After purging, sampling and measuring the temperature, the metal is poured into a ladle, the slag is cut off from the metal and remains in the converter. Lime and MGF are deposited on the remaining slag, the lance is lowered and the slag is blown with nitrogen in order to apply a skull on the lining surface. After the application of the skull, the remaining slag is poured into the bowl.

Конкретный пример осуществления способа. Проведено 2 варианта осуществления способа выплавки стали с использованием различных составов магнезиально-глиноземистого флюса (МГФ), содержащих:A specific example of the method. Conducted 2 options for the implementation of the method of steelmaking using various compositions of magnesia-alumina flux (MGF), containing:

Вариант 1 - 70,5% MgO, 3,8% CaO, 9,6% Fe2O3, 4,3% Al2О3, 2,7% SiO2, 2,5% Σ(Na2O, К2О, NaCl, KCl, NaF, KF), 2,4% С и 4,2% органические и минеральные соединения;Option 1 - 70.5% MgO, 3.8% CaO, 9.6% Fe 2 O 3 , 4.3% Al 2 O 3 , 2.7% SiO 2 , 2.5% Σ (Na 2 O, K 2 O, NaCl, KCl, NaF, KF), 2.4% C and 4.2% organic and mineral compounds;

Вариант 2 - 64,1% MgO, 10,3% CaO, 1,5% Fe2О3, 10,1% Al2O3, 1,2% SiO2, 6,7% Σ(Na2O, К2О, NaCl, KCl, NaF, KF), 4,6% С и 1,5% органические и минеральные соединения.Option 2 - 64.1% MgO, 10.3% CaO, 1.5% Fe 2 O 3 , 10.1% Al 2 O 3 , 1.2% SiO 2 , 6.7% Σ (Na 2 O, K 2 O, NaCl, KCl, NaF, KF), 4.6% C and 1.5% organic and mineral compounds.

При всех вариантах в конвертер емкостью 400 т завалили лом (90 т) и на него присадили известь (5,0 т) и МГФ (1,5 т). После заливки чугуна (310 т) в конвертер ввели известь (5,0 т) и МГФ (4,0 т) и начали продувку металла кислородом. На 9 мин продувки ввели известь (5 т), а на 22 мин продувки - МГФ (1,0 т). Продолжительность продувки плавки составила 25 мин. После окончания продувки при температуре металла 1720°С отобрали пробу металла и шлака и слили металл в ковш. При сливе металла произвели отсечку шлака. Установив конвертер в вертикальное положение, на оставшийся шлак ввели МГФ (0,5 т) и через фурму подали азот давлением 14 атм. Операцию по нанесению шлакового гарнисажа производили в течение 3 мин. Остатки шлака слили в шлаковую чашу.In all cases, scrap (90 tons) was poured into a converter with a capacity of 400 tons and lime (5.0 tons) and MGF (1.5 tons) were added to it. After casting iron (310 tons), lime (5.0 tons) and MGF (4.0 tons) were introduced into the converter and the metal was purged with oxygen. Lime (5 t) was introduced for 9 min of purging, and MGF (1.0 t) for 22 min of purging. The duration of the purge was 25 minutes After purging at a metal temperature of 1720 ° C, a sample of metal and slag was taken and the metal was poured into a ladle. When the metal was drained, the slag was cut off. After installing the converter in an upright position, MGF (0.5 t) was added to the remaining slag and nitrogen was supplied through a lance with a pressure of 14 atm. The operation for applying a slag skull was made within 3 minutes The remaining slag was poured into a slag bowl.

В таблице 1 представлены результаты плавок, проведенных в конвертере по предлагаемому техническому решению и по способу, взятому за прототип. Представленные данные в таблице 1 по пределу растворимости в шлаке оксидов магния рассчитывали по специальной компьютерной программе, исходя из состава шлака, отобранного на 8-ой мин продувки, вязкость этого шлака определяли на вибрационном вискозиметре, количество растворенной футеровки за плавку определяли сканированием футеровки после слива шлака. Из таблицы 1 видно, что при предлагаемом способе предел растворимости оксидов магния в начальный период продувки составил в 2,6 раза меньшую величину, чем при известном способе за счет увеличения основности шлака. Вязкость шлака уменьшилась в 1,4 раза, что свидетельствует об улучшении шлакообразовании плавки вследствие более полного растворения кусков извести. В результате количество растворенной в шлаке футеровки за плавку при предложенном способе составило 78,0-80,0 кг против 113,0 кг при известном способе.Table 1 presents the results of swimming trunks conducted in the converter according to the proposed technical solution and by the method taken as a prototype. The data presented in table 1 on the solubility limit in the slag of magnesium oxides was calculated according to a special computer program based on the composition of the slag selected for the 8th min of purging, the viscosity of this slag was determined on a vibration viscometer, the amount of lining dissolved during melting was determined by scanning the lining after draining the slag . From table 1 it is seen that with the proposed method, the solubility limit of magnesium oxides in the initial purge period was 2.6 times smaller than with the known method by increasing the basicity of the slag. Slag viscosity decreased by 1.4 times, which indicates an improvement in slag formation of the smelting due to a more complete dissolution of pieces of lime. As a result, the amount of lining dissolved in slag per smelting with the proposed method was 78.0-80.0 kg versus 113.0 kg with the known method.

Таким образом, использование предлагаемого способа выплавки стали в конвертере в сравнении с известным способом (прототип) позволяет улучшить шлакообразование плавки и повысить службу футеровки конвертера.Thus, the use of the proposed method of steelmaking in the converter in comparison with the known method (prototype) can improve slag formation of the smelter and increase the service of the lining of the converter.

Figure 00000001
Figure 00000001

Источники информацииInformation sources

1. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке №2005130937/02(034681) от 05.10.2005 г.«Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера».1. A positive decision on the grant of a patent of the Russian Federation by application No. 2005130937/02 (034681) dated 10/05/2005 “Method of applying a skull on the converter lining”.

2. Патент РФ №2288958 от 14.06.2005. «Способ выплавки стали в конвертере».2. RF patent No. 2288958 dated 06/14/2005. "The method of steelmaking in the converter."

Claims (5)

1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку извести и флюса, содержащего оксиды магния, алюминия, кальция, железа, кремния, органические и (или) минеральные соединения и углерод, отличающийся тем, что в конвертер вводят магнезиально-глиноземистый флюс, изготовленный методом брикетирования обожженного во вращающейся печи материала, содержащего оксиды магния и железа, совместно со шлаком, полученным путем переплава алюминиевого лома с добавкой или без добавки углеродсодержащих материалов, дополнительно содержащий оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
оксид кальция 0,5-15,0 оксид железа 0,1-10,0 оксид алюминия 0,1-20,0 оксид кремния 1,0-10,0 оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов 0,01-10,0 углерод 0,01-15,0 органические и (или) минеральные соединения 1,0-10,0 оксид магния остальное
1. The method of steelmaking in a converter, including filling scrap, pouring cast iron, blowing metal with oxygen, an additive of lime and flux containing oxides of magnesium, aluminum, calcium, iron, silicon, organic and (or) mineral compounds and carbon, characterized in that magnesia-alumina flux produced by briquetting a material burned in a rotary kiln containing magnesium and iron oxides, together with slag obtained by remelting aluminum scrap with or without carbon, is introduced into the converter won materials further containing oxides and (or) the chlorides, and (or) alkali metal fluorides in the following ratio, wt.%:
calcium oxide 0.5-15.0 iron oxide 0.1-10.0 aluminium oxide 0.1-20.0 silica 1.0-10.0 oxides and (or) chlorides, and (or) alkali metal fluorides 0.01-10.0 carbon 0.01-15.0 organic and (or) mineral compounds 1.0-10.0 magnesium oxide rest
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество вводимого в конвертер магнезиально-глиноземистого флюса составляет 5,0-60 кг/т годной стали.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of magnesia-alumina flux introduced into the converter is 5.0-60 kg / t suitable steel. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнезиально-глиноземистый флюс вводят в конвертер перед и/или после завалки металлолома.3. The method according to claim 1, characterized in that the magnesia-alumina flux is introduced into the converter before and / or after filling the scrap metal. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнезиально-глиноземистый флюс вводят в конвертер перед началом и (или) в процессе продувки металла кислородом.4. The method according to claim 1, characterized in that the magnesia-alumina flux is introduced into the converter before and / or in the process of purging the metal with oxygen. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнезиально-глиноземистый флюс вводят на оставшийся шлак после выпуска металла из конвертера. 5. The method according to claim 1, characterized in that the magnesia-alumina flux is introduced into the remaining slag after the release of metal from the converter.
RU2007108269A 2007-03-05 2007-03-05 Method of steel smelting in converter RU2353662C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108269A RU2353662C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method of steel smelting in converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108269A RU2353662C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method of steel smelting in converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007108269A RU2007108269A (en) 2008-09-10
RU2353662C2 true RU2353662C2 (en) 2009-04-27

Family

ID=39866664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108269A RU2353662C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method of steel smelting in converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2353662C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608008C1 (en) * 2015-12-31 2017-01-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Procedure for melting steel in oxygen converter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118326120B (en) * 2024-06-12 2024-10-25 中铝山西新材料有限公司 Method for producing steelmaking slag-forming accelerator and steelmaking slag-forming accelerator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164952C1 (en) * 2000-06-15 2001-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Method of steel melting in converter
RU2196181C1 (en) * 2001-08-27 2003-01-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Process for melting steel in converter
RU2205232C1 (en) * 2001-12-11 2003-05-27 Шатохин Игорь Михайлович Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same
RU2254378C1 (en) * 2004-01-27 2005-06-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of converter steel making
RU2260626C1 (en) * 2003-12-31 2005-09-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method for steel melting in converter
RU2288958C1 (en) * 2005-06-14 2006-12-10 ОАО "Уральский институт металлов" Method for smelting steel in converter
RU2289629C1 (en) * 2005-04-20 2006-12-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method for steel melting in converter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2164952C1 (en) * 2000-06-15 2001-04-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Method of steel melting in converter
RU2196181C1 (en) * 2001-08-27 2003-01-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Process for melting steel in converter
RU2205232C1 (en) * 2001-12-11 2003-05-27 Шатохин Игорь Михайлович Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same
RU2260626C1 (en) * 2003-12-31 2005-09-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method for steel melting in converter
RU2254378C1 (en) * 2004-01-27 2005-06-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of converter steel making
RU2289629C1 (en) * 2005-04-20 2006-12-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method for steel melting in converter
RU2288958C1 (en) * 2005-06-14 2006-12-10 ОАО "Уральский институт металлов" Method for smelting steel in converter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S 6174374 B1, 16.01.2001. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608008C1 (en) * 2015-12-31 2017-01-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Procedure for melting steel in oxygen converter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007108269A (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5408369B2 (en) Hot metal pretreatment method
RU2164952C1 (en) Method of steel melting in converter
JP5408379B2 (en) Hot metal pretreatment method
BR112019013592B1 (en) PROCESSING METHOD BY DESULFURIZATION OF CAST STEEL AND DESULFURIZING AGENT
JP2015218338A (en) Molten iron refining method by converter type refining furnace
JP2015092026A (en) Hot metal pretreatment method
JPH07504230A (en) Method for desulfurizing molten iron with minimal slag formation and equipment for carrying out the process
JP5895887B2 (en) Desulfurization treatment method for molten steel
RU2353662C2 (en) Method of steel smelting in converter
RU2260626C1 (en) Method for steel melting in converter
JP2004263285A (en) Molten steel desulfurizing agent, desulfurizing method and method for producing calcium aluminate source
RU2327743C2 (en) Method of steel smelting in converter
RU2645170C1 (en) Method of steel making in arc-type electric steel making furnace
RU2413006C1 (en) Procedure for treatment of steel in casting ladle
JPH11229020A (en) Method for protecting refractory lining of kiln for metal refining and melting
JP2004011970A (en) Hot metal holding vessel
RU2254378C1 (en) Method of converter steel making
JP4639943B2 (en) Hot metal desulfurization method
RU2387717C2 (en) Method of steelmaking in converter
Sarkar Interactions of Iron, Wustite, and Slags with Selected Refractory Materials Under Flash Ironmaking Conditions
RU2169197C2 (en) Method of steel making in oxygen converter
RU2203329C1 (en) Method of making steel in oxygen converter
JP4218172B2 (en) Method for refining molten iron alloy
RU2288958C1 (en) Method for smelting steel in converter
JP2000345226A (en) Hot metal dephosphorization method

Legal Events

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

Effective date: 20090306