RU2366723C2 - Способ получения стали и устройство для его реализации - Google Patents
Способ получения стали и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366723C2 RU2366723C2 RU2007135939/02A RU2007135939A RU2366723C2 RU 2366723 C2 RU2366723 C2 RU 2366723C2 RU 2007135939/02 A RU2007135939/02 A RU 2007135939/02A RU 2007135939 A RU2007135939 A RU 2007135939A RU 2366723 C2 RU2366723 C2 RU 2366723C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction
- reaction chamber
- mixture
- thermite mixture
- thermite
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003832 thermite Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению стали. Способ включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, ее загрузку в реакционную камеру, зажигание смеси и осуществление восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака. Зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, которая расположена в реакционной камере и в которую термитную смесь непрерывно загружают через подвижный дозатор, расположенный в реакционной камере. Способ осуществляют в устройстве, включающем реакционную камеру с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышкой и активатором для поджигания термитной смеси. В отверстии съемной крышки установлен подвижный дозатор, выполненный в виде трубы, для подачи термитной смеси в реакционную чашу, расположенную внутри корпуса реакционной камеры и используемую для слива шлака и очищения зеркала металла. Изобретение позволяет повысить долю восстановленного железа и повысить производительность. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам восстановления стали из окалины и может быть использовано в металлургии.
Наиболее близким по технической сути к достигаемому результату является способ непрерывного прямого восстановления железа по патенту US 4701213 А (опубл. 20.10.1987), где в термитной смеси, содержащей окислы железа, в качестве его восстановителя используется алюминий. Смесь зажигают, и в результате экзотермической реакции происходит восстановление железа.
Рассмотренный способ обладает следующими недостатками. Восстановление железа из термитной смеси, находящейся в сыпучем состоянии, является низкопроизводительным процессом с малой долей восстановления железа, т.к. в сыпучей среде не обеспечивается плотного контакта между окислами железа и восстановителем. Кроме того, сыпучая термитная смесь, первоначально попадая на разделительный слой реагента, восстанавливается не полностью, т.к. активно окисляется восстановитель (алюминий), что также снижает производительность процесса.
Данные недостатки устраняются заявляемым способом. В способе получения стали, который включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, ее загрузку в реакционную камеру, зажигание смеси и осуществление восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака, зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, которая расположена в реакционной камере и в которую термитную смесь непрерывно загружают через подвижный дозатор, расположенный в реакционной камере.
Новым в заявленном способе является то, что зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, которая расположена в реакционной камере и в которую термитную смесь непрерывно загружают через подвижный дозатор, расположенный в реакционной камере.
Так как в заявляемом способе зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, расположенной в реакционной камере, производительность процесса и доля восстановленного железа возрастают. Благодаря тому что термитная смесь непрерывно загружается через подвижный дозатор, образуется столб термитной смеси с плотностью, большей, чем насыпная плотность, поэтому железо из термитной смеси восстанавливается в большем объеме, и производительность процесса увеличивается.
Наиболее близким по технической сути к достигаемому результату является устройство для непрерывного прямого восстановления железа по патенту US 4701213 А (опубл. 20.10.1987), содержащее герметичный футерованный конвертер, в котором располагается труба подачи термитной смеси, в корпусе конвертера выполнены отверстия для слива образующихся в результате экзотермической реакции шлака и железа.
Рассмотренное устройство обладает следующим недостатком. Образовавшийся в результате реакции вязкий слой шлака препятствует поступлению восстановленного расплавленного железа в зону его слива.
Данный недостаток устраняется заявляемым устройством. В устройстве для получения стали, включающим реакционную камеру с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемную крышку и активатор для поджигания смеси, в отверстии съемной крышки установлен подвижный дозатор, выполненный в виде трубы, для подачи термитной смеси в реакционную чашу, расположенную внутри корпуса реакционной камеры и используемую для слива шлака и очищения зеркала металла.
Новым в заявленном устройстве является то, что в отверстии съемной крышки установлен подвижный дозатор, выполненный в виде трубы, для подачи термитной смеси в реакционную чашу, расположенную внутри корпуса реакционной камеры и используемую для слива шлака и очищения зеркала металла.
Благодаря тому что экзотермическая реакция происходит в реакционной чаше, появившийся в результате восстановления железа расплав стали сливается в реакционную камеру, продавливая слой шлака, который не препятствует поступлению расплава стали в зону слива.
Заявленный способ осуществляется при помощи устройства, представленного на фиг.1. Устройство содержит съемную крышку 1 и корпус реакционной камеры 2 с леткой для скачивания шлака 3 и расположенной ниже леткой для скачивания стали 4. Внутри корпуса реакционной камеры 2 расположена реакционная чаша 5 (используемая для слива шлака и очищения зеркала металла с целью продолжения восстановительного процесса). Через отверстие 6 в крышку 5 введен дозатор 7, выполненный в виде трубы, причем дозатор 7 выполнен с возможностью перемещения по вертикальной оси для управления термитной реакцией. Бункер 8, заполняемый термитной смесью 9, соединен с дозатором 7. Получаемый в результате экзотермической реакции шлак 10 вследствие меньшей плотности располагается над слоем расплавленного металла 11. Для воспламенения в реакционной чаше 5 термитной смеси 9 применяется активатор 12. В качестве активатора 12 реакции может использоваться электрическая дуга или специальный запал.
Способ получения стали осуществляют следующим образом. Дозатор 7 подводят к реакционной чаше 5. В подвижный дозатор 7 из бункера 8 подается термитная смесь 9, состоящая из алюминиевого порошка и окалины (Fe3O4), содержащей не менее 25% О и 70% Fe и модификаторы. В качестве модификаторов могут быть использованы, например, для получения стали по химическому составу, соответствующей Ст45, порошок ферросилиция ФС-45 фракции 0,5 мм, с содержанием кремния 44%, остальных элементов не более: S=0,02%, P=0,05%, Al=2%, Mn=0,6%, Cr=0,5%, C=0,2%. Термитную смесь 9 в реакционной чаше 5 воспламеняют активатором 12. Процесс восстановления стали протекает в реакционной чаше 5 быстро, последовательно распространяясь на весь объем термитной смеси, заполняющей реакционную чашу 5, и проходит по реакции:
3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe.
В процессе прохождения термитной реакции образуется шлак 10, который всплывает в полном объеме к поверхности образующегося металла 11. Шлак непрерывно скачивается из реакционной камеры через летку 3, а металл через летку 4. При выведении дозатора 7 из зоны реакции процесс горения прекращается.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют в непрерывном режиме получать сталь однородной структуры без применения плавильных печей.
Claims (2)
1. Способ получения стали, включающий подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, ее загрузку в реакционную камеру, зажигание смеси и осуществление восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака, при этом зажигание термитной смеси производят в реакционной чаше, которая расположена в реакционной камере, и в которую термитную смесь непрерывно загружают через подвижный дозатор, расположенный в реакционной камере.
2. Устройство для получения стали, включающее реакционную камеру с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышкой и активатором для поджигания термитной смеси, причем в отверстии съемной крышки установлен подвижный дозатор, выполненный в виде трубы, для подачи термитной смеси в реакционную чашу, расположенную внутри корпуса реакционной камеры и используемую для слива шлака и очищения зеркала металла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135939/02A RU2366723C2 (ru) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Способ получения стали и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135939/02A RU2366723C2 (ru) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Способ получения стали и устройство для его реализации |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007135939A RU2007135939A (ru) | 2009-04-10 |
| RU2366723C2 true RU2366723C2 (ru) | 2009-09-10 |
Family
ID=41014407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007135939/02A RU2366723C2 (ru) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Способ получения стали и устройство для его реализации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2366723C2 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425153C1 (ru) * | 2009-11-19 | 2011-07-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для получения стали |
| RU2446215C2 (ru) * | 2010-04-05 | 2012-03-27 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт Уральского отделения РАН | Способ выплавки стали, легированной азотом |
| RU2637735C2 (ru) * | 2016-05-13 | 2017-12-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения низкоуглеродистой кипящей стали |
| RU2675809C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для получения стали |
| RU2803881C1 (ru) * | 2023-02-07 | 2023-09-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения железоалюминиевого сплава |
| WO2025014384A1 (en) * | 2023-07-12 | 2025-01-16 | Coman Tudor Adrian | Electrometallurgical metallothermic process and installation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4396422A (en) * | 1982-03-08 | 1983-08-02 | Hiroshi Matsuno | Process for producing iron and refractory material |
| US4701213A (en) * | 1985-12-26 | 1987-10-20 | Judkins Kenneth R | Reduction of iron ore concentrates with magnesium or aluminum |
| JP2003048796A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Sys Machinery:Kk | テルミット反応組成物及びその製造方法 |
| RU2262415C1 (ru) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированного сплава железа из отходов производства |
| RU2277456C1 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированного сплава железа из отходов производства |
-
2007
- 2007-09-27 RU RU2007135939/02A patent/RU2366723C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4396422A (en) * | 1982-03-08 | 1983-08-02 | Hiroshi Matsuno | Process for producing iron and refractory material |
| US4701213A (en) * | 1985-12-26 | 1987-10-20 | Judkins Kenneth R | Reduction of iron ore concentrates with magnesium or aluminum |
| JP2003048796A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Sys Machinery:Kk | テルミット反応組成物及びその製造方法 |
| RU2262415C1 (ru) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированного сплава железа из отходов производства |
| RU2277456C1 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированного сплава железа из отходов производства |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425153C1 (ru) * | 2009-11-19 | 2011-07-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для получения стали |
| RU2446215C2 (ru) * | 2010-04-05 | 2012-03-27 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт Уральского отделения РАН | Способ выплавки стали, легированной азотом |
| RU2637735C2 (ru) * | 2016-05-13 | 2017-12-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения низкоуглеродистой кипящей стали |
| RU2675809C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для получения стали |
| RU2803881C1 (ru) * | 2023-02-07 | 2023-09-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения железоалюминиевого сплава |
| RU2807405C1 (ru) * | 2023-05-04 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения сплава из термитной смеси |
| RU2820681C1 (ru) * | 2023-06-01 | 2024-06-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ получения расплава из термитной смеси и тигель для его реализации |
| WO2025014384A1 (en) * | 2023-07-12 | 2025-01-16 | Coman Tudor Adrian | Electrometallurgical metallothermic process and installation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007135939A (ru) | 2009-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2366723C2 (ru) | Способ получения стали и устройство для его реализации | |
| RU99105748A (ru) | Установка и способ (варианты) получения расплавов металла | |
| EP0110809B1 (fr) | Procédé et installation pour le traitement de l'acier en poche | |
| US3819365A (en) | Process for the treatment of molten metals | |
| RU2366722C2 (ru) | Способ получения стали и устройство для его реализации | |
| CN109371192A (zh) | 球墨铸铁的冲入球化处理方法和球化处理包 | |
| CN100590216C (zh) | 镍铜中间合金及其熔炼净化处理方法 | |
| FI56857C (fi) | Saett och anordning foer raffinering av smaeltor med ett pulverformigt fast material och/eller gas | |
| RU2366721C2 (ru) | Способ получения стали | |
| RU2465361C1 (ru) | Алюминотермический способ получения металлов и плавильный горн для его осуществления | |
| RU2146650C1 (ru) | Способ рафинирования кремния и его сплавов | |
| CA2251811A1 (en) | Metal containing compound reduction and melting process | |
| US5500870A (en) | Process and device for the extraction of valuable substances | |
| US4490169A (en) | Method for reducing ore | |
| US6120726A (en) | Automatic tapping thimble | |
| RU2073735C1 (ru) | Способ получения сплавов металлов с фосфором | |
| RU2425153C1 (ru) | Устройство для получения стали | |
| RU2658682C1 (ru) | Устройство для получения отливок из железоуглеродистых сплавов | |
| JPH0125806B2 (ru) | ||
| RU2706402C1 (ru) | Способ получения огнеупорного изделия при алюмотермитном восстановлении металла | |
| SU1276681A1 (ru) | Способ плавки ферросилици с повышенным содержанием марганца | |
| RU2675809C1 (ru) | Устройство для получения стали | |
| JPH0596266A (ja) | フイルターダストの溶融方法 | |
| RU166321U1 (ru) | Установка электрошлакового переплава металлической стружки | |
| RU2315815C1 (ru) | Способ получения чугуна с вермикулярным графитом |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100928 |