RU2643292C2 - Method for producing steel in arc steel furnace - Google Patents
Method for producing steel in arc steel furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643292C2 RU2643292C2 RU2016123672A RU2016123672A RU2643292C2 RU 2643292 C2 RU2643292 C2 RU 2643292C2 RU 2016123672 A RU2016123672 A RU 2016123672A RU 2016123672 A RU2016123672 A RU 2016123672A RU 2643292 C2 RU2643292 C2 RU 2643292C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- steel
- furnace
- slag
- containing material
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 9
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 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
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
-
- 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
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of steel in electric arc furnaces.
При выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах широкое применение получили альтернативные источники энергии: топливокислородные горелки, кислородные фурмы, угольные инжекторы и пр., обеспечивающие снижение энергозатрат при производстве стали. При сгорании предварительно подготовленного порошкообразного углерода в струе кислорода в плавильном пространстве печи выделяется тепло, позволяющее сократить период плавления. Кроме этого образование в результате экзотермической реакции моноокиси углерода способствует получению пенистых сталеплавильных шлаков, которые надежно укрывают электрические дуги, повышают КПД технологического процесса и защищают футеровку рабочего пространства дуговой электропечи (Сталь на рубеже столетий. Колл. авторов под научной редакцией Ю.С. Карабасова. - М: МИСИС, - 2001 - 664 с., см. стр. 234-236). Недостатком такого способа является введение углеродосодержащего материала с недостаточно высоким содержанием углерода, не более 88 массовых процентов.In the smelting of steel in electric arc furnaces, alternative sources of energy are widely used: oxygen-fuel burners, oxygen tuyeres, coal injectors, etc., which reduce energy consumption in steel production. During the combustion of pre-prepared powdered carbon in a stream of oxygen, heat is generated in the melting space of the furnace, which reduces the melting period. In addition, the formation of carbon monoxide as a result of an exothermic reaction promotes foamy steelmaking slags that reliably cover electric arcs, increase process efficiency and protect the lining of the working space of an electric arc furnace (Steel at the turn of the century. Coll. Authors under the scientific editorship of Yu.S. Karabasov. - M: MISIS, - 2001 - 664 p., See pages 234-236). The disadvantage of this method is the introduction of a carbon-containing material with a low carbon content, not more than 88 weight percent.
Наиболее близким способом производства стали в дуговой сталеплавильной печи, принятым заявителем за прототип, является способ, описанный в изобретении по патенту RU №2321643, при котором производят завалку металлолома в печь, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в окислительный период, выпуск расплава в ковш. В качестве углеродосодержащего материала используют колошниковую пыль доменного производства или пыль газоочистки электросталеплавильного производства, являющиеся отходами производства.The closest method for the production of steel in an arc steel furnace adopted by the applicant for the prototype is the method described in the invention according to patent RU No. 2321643, in which scrap metal is poured into the furnace, melting, foaming of slag by blowing with oxygen and blowing carbon-containing material into the oxidation period, release of the melt into the bucket. As the carbon-containing material, blast furnace top-grade dust or gas treatment dust from electric steelmaking is used, which are production wastes.
Недостатком данного способа является то, что используемые углеродосодержащие материалы содержат углерода не более 19-27%, что приводит к недостаточному выделению тепла при их сжигании.The disadvantage of this method is that the carbon-containing materials used contain no more than 19-27% carbon, which leads to insufficient heat during combustion.
Задача, решаемая заявляемым способом, заключается в расширении диапазона углеродосодержащих материалов, используемых при вдувании в конце периода плавления и в окислительный период для вспенивания шлака и для повышения энергоэффективности процесса выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи.The problem solved by the claimed method is to expand the range of carbon-containing materials used during blowing at the end of the melting period and in the oxidation period for foaming slag and to improve the energy efficiency of the steelmaking process in an electric arc furnace.
Достигаемый технический результат заключается в расширении диапазона углеродосодержащих материалов, используемых при вдувании в конце периода плавления и в окислительный период для вспенивания шлака и для повышения энергоэффективности процесса выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи.Achievable technical result consists in expanding the range of carbon-containing materials used during blowing at the end of the melting period and in the oxidation period for foaming slag and to increase the energy efficiency of the steelmaking process in an arc steel furnace.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства стали в дуговой сталеплавильной печи, включающем подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш, согласно изобретению в качестве углеродосодержащего материала используют нефтяной кокс производства Комсомольского-на-Амуре нефтеперерабатывающего завода (далее КНПЗ), влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм, в количестве 10-12 кг/т стали.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing steel in an electric arc furnace, comprising feeding the furnace into the furnace, melting, foaming the slag by blowing oxygen and blowing carbon-containing material at the end of the melting period and during the oxidation period, the melt is released into the ladle according to the invention in as a carbon-containing material, petroleum coke produced by the Komsomolsk-on-Amur oil refinery (hereinafter KNPZ) is used, with a moisture content of not more than 2%, a fraction of up to 3 mm, per honors 10-12 kg / t steel.
Новым в заявленном изобретении является то, что в качестве углеродосодержащего материала для вспенивания шлака и повышения энергоэффективности процесса используют нефтяной кокс производства КНПЗ, влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм в количестве 10-12 кг/т стали.New in the claimed invention is that as a carbon-containing material for foaming slag and improving the energy efficiency of the process, petroleum coke produced by KNPZ is used, with a moisture content of not more than 2%, a fraction of up to 3 mm in an amount of 10-12 kg / t of steel.
Использование нефтяного кокса производства КНПЗ в качестве углеродосодержащего материала обеспечивает эффективное вспенивание печных шлаков, позволяет получить более высокий тепловой эффект при сгорании в плавильном пространстве печи, так как содержание углерода в нем составляет 91-99%. Содержание углерода в нефтяном коксе выше, чем в обычно используемой коксовой пыли, содержащей 80-88% углерода, в результате чего выделяется дополнительное тепло при сгорании нефтяного кокса. Химический состав нефтяного кокса производства КНПЗ приведен ниже в таблице.The use of petroleum coke produced by KNPZ as a carbon-containing material ensures the efficient foaming of furnace slags, allows to obtain a higher thermal effect during combustion in the furnace melting space, since the carbon content in it is 91-99%. The carbon content in petroleum coke is higher than in commonly used coke dust containing 80-88% carbon, resulting in additional heat being released during the combustion of petroleum coke. The chemical composition of petroleum coke produced by KNPZ is given in the table below.
Нефтяной кокс производства КНПЗ влажностью не более 2% исключает дополнительное насыщение стали водородом.Petroleum coke produced by KNPZ with a moisture content of not more than 2% eliminates the additional saturation of steel with hydrogen.
Нефтяной кокс производства КНПЗ фракцией не более 3 мм обеспечивает оптимальное образование пенистых шлаков в дуговой сталеплавильной печи. Кроме того кокс такой фракции и влажности обеспечивает надежную его подачу пневмотранспортом.Petroleum coke produced by KNPZ with a fraction of not more than 3 mm ensures the optimal formation of foamy slag in an electric arc furnace. In addition, coke of such a fraction and humidity ensures its reliable supply by pneumatic transport.
Кроме интенсификации выплавки стали использование данного изобретения имеет целью получить дополнительный мультипликативный эффект, заключающийся в следующем:In addition to the intensification of steelmaking, the use of this invention aims to obtain an additional multiplier effect, which consists in the following:
- сокращение объемов экологически вредного коксохимического производства из каменного угля;- reduction in the volume of environmentally harmful coke and chemical production from coal;
- исключение дальних грузоперевозок кокса и коксовой пыли для передельных металлургических предприятий, не имеющих в составе собственного производственного цикла коксохимического производства. Например, ОАО «Амурметалл», расположенное в городе Комсомольск-на-Амуре, может полностью закрыть свои потребности в углеродосодержащем материале, используя побочный продукт местного нефтеперерабатывающего завода. Тем самым исключаются дорогостоящие перевозки кокса и коксовой пыли из регионов Сибири и Урала и снижается загруженность железнодорожных магистралей.- the exclusion of long-distance transportation of coke and coke dust for steelmaking enterprises that do not have coke production in their own production cycle. For example, Amurmetall OJSC, located in the city of Komsomolsk-on-Amur, can completely cover its needs for carbon-containing material using a by-product of a local oil refinery. This eliminates the costly transportation of coke and coke dust from the regions of Siberia and the Urals and reduces the congestion of railways.
Заявляемый способ реализуют следующим образом. Перед использованием в дуговой сталеплавильной печи нефтяной кокс должен пройти предварительную подготовку, состоящую из сушки до влажности не более 2%, дробления и помола до фракции не более 3 мм. Затем подготовленный материал пневмотранспортом подается в герметичные накопительные бункеры, расположенные рядом с печью.The inventive method is implemented as follows. Before using in an electric arc furnace, petroleum coke must undergo preliminary preparation, consisting of drying to a moisture content of not more than 2%, crushing and grinding to a fraction of not more than 3 mm. Then, the prepared material is fed by pneumatic transport to sealed storage bins located next to the furnace.
В печь загружают металлошихту, известь (для раннего наведения шлака), коксовый орешек или кусковой нефтекокс (для науглероживания расплава). После проплавления части шихты и получения жидкого шлака в конце периода плавления, а затем и в окислительный период в плавильное пространство печи через угольные инжекторы в струе инертного газа подают в качестве углеродосодержащего материала порошок нефтяного кокса производства Комсомольского-на-Амуре нефтеперерабатывающего завода влажностью не более 2% и фракцией до 3 мм в количестве 10-12 кг/т стали; одновременно в печь подают газообразный кислород через кислородные копья, расположенные по периферии печи, для окисления углерода и наведения пенистого шлака. Шлак поддерживают во вспененном состоянии до выпуска расплава в ковш.A metal charge, lime (for early slag guidance), coke nut or lump petroleum coke (for melt carburization) are loaded into the furnace. After part of the charge is melted and liquid slag is obtained at the end of the melting period and then during the oxidation period, oil coke powder produced by the Komsomolsk-on-Amur oil refinery with a humidity of not more than 2 is supplied as carbon-containing material to the furnace melting space through coal injectors % and a fraction of up to 3 mm in an amount of 10-12 kg / t of steel; at the same time, gaseous oxygen is supplied to the furnace through oxygen spears located on the periphery of the furnace to oxidize carbon and to induce foamy slag. The slag is kept foamed until the melt is discharged into the ladle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016123672A RU2643292C2 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Method for producing steel in arc steel furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016123672A RU2643292C2 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Method for producing steel in arc steel furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016123672A RU2016123672A (en) | 2017-12-19 |
| RU2643292C2 true RU2643292C2 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=60718410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016123672A RU2643292C2 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Method for producing steel in arc steel furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2643292C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821140C1 (en) * | 2023-07-12 | 2024-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) | Method of producing steel in an arc steel-making furnace |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807986A (en) * | 1971-06-09 | 1974-04-30 | Lukens Steel Co | Combination iron and iron oxide briquette and method of using |
| US4213778A (en) * | 1977-12-24 | 1980-07-22 | Metallhuttenwerke Lubeck Gmbh | Process for treating a mud produced during gas scrubbing in a blast furnace or a steelworks |
| SU1068498A1 (en) * | 1982-11-25 | 1984-01-23 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Charge for producing high-carbon metal |
| SU1071645A1 (en) * | 1982-12-09 | 1984-02-07 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Им.И.П.Бардина | Method for making steel |
| RU2321643C2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Steel melting method in electric-arc steel melting furnace |
| RU2532538C1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-10 | Открытое Акционерное Общество "Выксунский Металлургический Завод" | Mixture for steel making in electroslag furnace with production of raw material for zinc industry |
-
2016
- 2016-06-14 RU RU2016123672A patent/RU2643292C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807986A (en) * | 1971-06-09 | 1974-04-30 | Lukens Steel Co | Combination iron and iron oxide briquette and method of using |
| US4213778A (en) * | 1977-12-24 | 1980-07-22 | Metallhuttenwerke Lubeck Gmbh | Process for treating a mud produced during gas scrubbing in a blast furnace or a steelworks |
| SU1068498A1 (en) * | 1982-11-25 | 1984-01-23 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Charge for producing high-carbon metal |
| SU1071645A1 (en) * | 1982-12-09 | 1984-02-07 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Им.И.П.Бардина | Method for making steel |
| RU2321643C2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Steel melting method in electric-arc steel melting furnace |
| RU2532538C1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-10 | Открытое Акционерное Общество "Выксунский Металлургический Завод" | Mixture for steel making in electroslag furnace with production of raw material for zinc industry |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821140C1 (en) * | 2023-07-12 | 2024-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) | Method of producing steel in an arc steel-making furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016123672A (en) | 2017-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103649341B (en) | molten iron refining method | |
| JP5552754B2 (en) | Arc furnace operation method | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| WO2009123115A1 (en) | Process for production of reduced iron | |
| MXPA04007099A (en) | Process for producing molten iron. | |
| JP5998763B2 (en) | Converter steelmaking method | |
| EA029843B1 (en) | METHOD FOR MELTING STEEL IN AN ELECTRIC ARC KEY AND ELECTRIC ARC KIT | |
| WO2004050921A1 (en) | Process for producing molten iron | |
| Akberdin et al. | Development of technology for producing complex boron-containing aluminum-silicon ferroalloy | |
| CN117858968A (en) | Method for producing molten iron | |
| RU2643292C2 (en) | Method for producing steel in arc steel furnace | |
| KR102517013B1 (en) | Carbonized ash and carbonized method using the same | |
| JP5892103B2 (en) | Method for smelting reduction of chromium ore | |
| RU2542050C1 (en) | Method for pyrometallurgical processing of iron-containing materials | |
| JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
| RU2541239C1 (en) | Processing method of iron-containing materials in two-zone furnace | |
| RU2107738C1 (en) | Method of steel melting from metal scrap in electric-arc furnace | |
| JP5082678B2 (en) | Hot metal production method using vertical scrap melting furnace | |
| JP4479541B2 (en) | Method for producing high chromium molten steel | |
| JP4639943B2 (en) | Hot metal desulfurization method | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| KR101552142B1 (en) | Agent for dephosphorization and treatment method of molten metal using the same | |
| JP2010138428A (en) | MATERIAL FOR ADJUSTING CONCENTRATION OF MgO IN CONVERTER SLAG, AND STEEL MANUFACTURING PROCESS IN CONVERTER | |
| JP5251296B2 (en) | Hot metal production method using vertical melting furnace | |
| JP2001355016A (en) | Raw materials for melting and refining metal materials |