RU2641587C1 - Способ производства стали в кислородном конвертере - Google Patents
Способ производства стали в кислородном конвертере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641587C1 RU2641587C1 RU2017106124A RU2017106124A RU2641587C1 RU 2641587 C1 RU2641587 C1 RU 2641587C1 RU 2017106124 A RU2017106124 A RU 2017106124A RU 2017106124 A RU2017106124 A RU 2017106124A RU 2641587 C1 RU2641587 C1 RU 2641587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- slag
- metal
- processing
- loading
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 59
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 18
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 claims 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку металлолома и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической и шлаковой составляющих, загрузку извести и магнезиального флюса, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем. В процессе загрузки извести и магнезиального флюса дополнительно вводят углеродсодержащий материал при соотношении масс углеродсодержащего материала и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, равном 1:(5-10), и после заливки чугуна перед продувкой ванны газообразным окислителем перемешивают расплав смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1:(0,3-1,0). Изобретение позволяет увеличить выход годного металла за счет восстановления железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере, и связано с использованием в конвертерной плавке железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков.
Известен способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку металлолома, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем, причем дополнительно производят загрузку железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической и шлаковой составляющих (RU, №2169197, С21С 5/28, опубл. 1999). Известный способ позволяет увеличить содержание оксидов железа в конвертерной ванне и снизить, при необходимости, температуру металла в определенные периоды операции, ускорить шлакообразование и рафинирование металла.
Недостатком известного способа является низкая технологичность процесса, связанная с агрессивным воздействием на футеровку агрегата конвертерного шлака с повышенным содержанием оксидов железа, особенно в начале процесса, а также с образованием большого количества шлака, выбросами шлакометаллической эмульсии во время продувки ванны, необходимостью промежуточного скачивания шлака и, соответственно, дополнительными потерями железа, что приводит к снижению выхода годного.
Известен также способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий подачу в конвертер жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов и продувку расплава кислородом сверху через фурму. В шихту дополнительно вводят железосодержащий продукт переработки отвальных шлаков в соотношении к количеству металлолома 2:1, а в составе шлакообразующих материалов используют известняк и доломит (RU, №2386703, С21С 5/28, опубл. 2009). Известный способ позволяет увеличить расход чугуна на выплавку стали и снизить расход металлошихты.
Недостатком известного способа является образование увеличенного объема шлака в конвертере, выбросы металла и шлака во время продувки плавки, необходимость остановки продувки и скачивание шлака, додувок и наведения нового шлака, при этом возрастают потери металла со шлаком, а также расход шлакообразующих материалов.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку твердой металлошихты в виде металлолома и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической и шлаковой составляющих, загрузку извести и магнезиального флюса, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем (RU, №2347819, С21С 5/28, опубл. 2008). Известный способ позволяет предотвратить выбросы металла и шлака во время продувки, снизить потери металла, расход металлошихты и шлакообразующих материалов.
Недостатком известного способа является низкий выход годного металла из-за невозможности восстановления оксидов железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков и их потерь со шлаком.
Задачей изобретения является повышение выхода годного металла за счет восстановления железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков.
Для решения поставленной задачи в способе производства стали в кислородном конвертере, включающем загрузку твердой металлошихты в виде металлолома и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической и шлаковой составляющих, загрузку извести и магнезиального флюса, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем, согласно изобретению в процессе загрузки извести и магнезиального флюса дополнительно вводят углеродсодержащий материал, при соотношении масс углеродсодержащего материала и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, равном 1:(5-10), и после заливки чугуна перед продувкой ванны газообразным окислителем перемешивают расплав смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1:(0,3-1,0).
Технический результат, достигаемый предлагаемым способом производства стали в конвертере, заключается в том, что в конвертер загружают металлолом и железосодержащий продукт переработки отвальных шлаков, состоящий из металлической и шлаковой составляющих, загрузку извести, магнезиального флюса и углеродсодержащего материала, заливают чугун и перемешивают расплав смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1:(0,3-1,0) для восстановления оксидов железа шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков углеродом чугуна и присаживаемых углеродсодержащих материалов, а также углеродсодержащими газами рабочего пространства агрегата и другими примесями чугуна.
Для рассматриваемых условий и характерных температур возможно развитие как твердофазного восстановления, когда восстановление оксидов железа шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков протекает в твердой фазе с последующим плавлением и довосстановлением оксидов железа из расплава, так и жидкофазного восстановления с восстановлением оксидов железа шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков из расплава.
При твердофазном восстановлении развитие реакций в сторону восстановления оксидов железа возможно только в том случае, когда фактическая температура процесса выше температуры начала восстановления оксидов железа, что также обеспечивается в предлагаемых условиях. При жидкофазном восстановлении на кинетических параметрах процесса благоприятно сказывается повышение температуры ванны и интенсивности перемешивания расплава.
Соотношение масс углеродсодержащего материала и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков 1:(5-10) определяется условиями обеспечения эффективного восстановления оксидов железа шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков для увеличения выхода годного металла и получения требуемых технологических и технико-экономических показателей процесса.
При превышении этого соотношения не обеспечиваются условия для развития процессов восстановления оксидов железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков. В этом случае реализуется только твердофазное восстановление оксидов железа, преимущественно примесями чугуна, с образованием незначительного количества газообразных продуктов восстановления, что исключает возможность значительного повышения скорости восстановительных процессов и не позволяет значительно повысить выход годного металла.
При соотношении масс углеродсодержащего материала и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков менее 1:(5-10) восстановление оксидов железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта будет развиваться без участия примесей чугуна, что приведет к понижению температуры в локальных объемах расплава, заметалливанию железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков и снижению скорости восстановительных процессов, что не позволит в необходимой степени повысить выход годного металла.
Перемешивание расплава перед продувкой ванны газообразным окислителем смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1:(0,3-1,0) необходимо для интенсивного перемешивания и обеспечения необходимой степени восстановления оксидов железа шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков.
Соотношение расходов нейтрального газа и кислорода в перемешивающем газе не должно быть больше 1:(0,3-1,0), иначе изменение окислительного потенциала газовой фазы в условиях избытка кислорода приведет к снижению эффективности процесса восстановления железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков и не позволит в необходимой степени повысить выход годного металла.
Уменьшение соотношения расходов нейтрального газа и кислорода в перемешивающем газе менее 1:(0,3-1,0) приведет к снижению фактической температуры процесса ниже температуры начала восстановления оксидов железа, развитие реакций в сторону восстановления оксидов железа будет невозможно, что не позволит повысить выход годного металла.
Пример. В 160-т конвертер загружают металлический лом в количестве 30 т, шлакостальные коржи - 12 т, уголь ТОМ - 2 т, известь - 7,5 г и флюс ФОМИ - 0,8 т. Заливают чугун в количестве 118 т. Температура заливаемого чугуна 1360°С; химический состав, масс.%: 4,2 углерода; 0,52 кремний; 0,45 марганца; 0,016 серы; 0,095 фосфора. При этом соотношение расхода угля ТОМ (углеродсодержащий материал) и шлакостальных коржей (железосодержащий продукт переработки отвальных шлаков) составляет 1:6. Агрегат переводят в рабочее положение, опускают кислородную фурму и начинают перемешивать конвертерную ванну смесью азота (нейтральный газ) (350 м3/мин) и кислорода (150 м3/мин) (соотношение 1:0,43). Перемешивание ванны осуществляют в течение 7 мин, после чего переходят на продувку металла кислородом (газообразный оксилитель) (21 мин). Температура металла на повалке составляет 1650°С, металл содержит, масс.%: 0,10 углерода, 0,10 марганца, 0,014 серы, 0,011 фосфора. Основность шлака составляет 2,4; содержание FeO - 26,1%. Выход жидкого металла составляет 98,2%.
Способ производства стали промышленно применим при выплавке стали в кислородных конвертерах.
Claims (1)
- Способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку твердой металлошихты в виде металлолома и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической и шлаковой составляющих, извести и магнезиального флюса, заливку чугуна и продувку ванны газообразным окислителем, отличающийся тем, что в процессе загрузки извести и магнезиального флюса дополнительно вводят углеродсодержащий материал при соотношении масс углеродсодержащего материала и железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, равном 1:(5-10), и после заливки чугуна перед продувкой ванны газообразным окислителем перемешивают расплав смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1:(0,3-1,0), обеспечивающем восстановление оксидов железа из шлаковой составляющей железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106124A RU2641587C1 (ru) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Способ производства стали в кислородном конвертере |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106124A RU2641587C1 (ru) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Способ производства стали в кислородном конвертере |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2641587C1 true RU2641587C1 (ru) | 2018-01-18 |
Family
ID=68235507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017106124A RU2641587C1 (ru) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Способ производства стали в кислородном конвертере |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2641587C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0470066B1 (de) * | 1990-07-26 | 1994-09-14 | Seirlehner, Leopold, Dipl.-Ing. | Verfahren zum Erschmelzen von Stahl aus Schrott und/oder metallhaltigen, müllähnlichen Stoffen |
| EP0521844B1 (de) * | 1991-06-28 | 1995-12-20 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur energetischen Nutzung von Schreddermüll |
| RU2347819C2 (ru) * | 2007-04-18 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ производства стали в кислородном конвертере |
| RU2386703C1 (ru) * | 2009-08-24 | 2010-04-20 | Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
-
2017
- 2017-02-22 RU RU2017106124A patent/RU2641587C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0470066B1 (de) * | 1990-07-26 | 1994-09-14 | Seirlehner, Leopold, Dipl.-Ing. | Verfahren zum Erschmelzen von Stahl aus Schrott und/oder metallhaltigen, müllähnlichen Stoffen |
| EP0521844B1 (de) * | 1991-06-28 | 1995-12-20 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur energetischen Nutzung von Schreddermüll |
| RU2347819C2 (ru) * | 2007-04-18 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ производства стали в кислородном конвертере |
| RU2386703C1 (ru) * | 2009-08-24 | 2010-04-20 | Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5408369B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| CN104250672A (zh) | 一种复吹转炉高效脱磷的方法 | |
| JP5408379B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| JPWO2018135344A1 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法及び脱硫剤 | |
| JP2015218338A (ja) | 転炉型精錬炉による溶鉄の精錬方法 | |
| JP2019194350A (ja) | 転炉スラグのリサイクル方法 | |
| JP5895887B2 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法 | |
| JP5904238B2 (ja) | 転炉における溶銑の脱燐処理方法 | |
| RU2386703C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2641587C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
| JPS587691B2 (ja) | 製鋼法 | |
| RU2131467C1 (ru) | Способ восстановления футеровки конвертера | |
| RU2566230C2 (ru) | Способ переработки в кислородном конвертере низкокремнистого ванадийсодержащего металлического расплава | |
| RU2136764C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере | |
| RU2465337C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2131927C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов | |
| RU2177508C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2280699C2 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере с оставлением шлака | |
| RU2233890C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в кислородном конвертере | |
| RU2786105C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне | |
| RU2608008C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2845595C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2107737C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
| RU2515403C1 (ru) | Способ производства стали в дуговой сталеплавильной печи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200223 |