[go: up one dir, main page]

RU2626368C2 - Composite liquid material for arc electric shops - Google Patents

Composite liquid material for arc electric shops Download PDF

Info

Publication number
RU2626368C2
RU2626368C2 RU2015152641A RU2015152641A RU2626368C2 RU 2626368 C2 RU2626368 C2 RU 2626368C2 RU 2015152641 A RU2015152641 A RU 2015152641A RU 2015152641 A RU2015152641 A RU 2015152641A RU 2626368 C2 RU2626368 C2 RU 2626368C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
metallurgy
electric arc
ratio
waste
Prior art date
Application number
RU2015152641A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015152641A (en
Inventor
Николай Николаевич Сафронов
Герман Николаевич Сафронов
Ленар Рустамович Харисов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
Priority to RU2015152641A priority Critical patent/RU2626368C2/en
Publication of RU2015152641A publication Critical patent/RU2015152641A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626368C2 publication Critical patent/RU2626368C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • C22B1/245Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/248Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: charge material for electric arc furnaces consists of disperse iron-containing wastes of metallurgy and engineering and a carbonaceous binder that does not contain sulfur. The said waste contains oxidized and/or reduced iron with a ratio between them in the range of 1:0 to 0:1, and the ratio between mentioned waste and the binder is 0.7:0.3 to 0.2:0.8.
EFFECT: invention provides for the recycling of disperse wastes of metallurgy and engineering, which include metal iron, carburization of a metal bath of an electric arc furnace and energy savings.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургических процессов получения расплава черных металлов в дуговых электропечах, а именно к применяемым для этой цели шихтовым материалам.The invention relates to the field of metallurgical processes for producing a molten ferrous metal in electric arc furnaces, and in particular to charge materials used for this purpose.

Может быть использовано для насыщения металлической ванны железом, углеродом и экономии электрической энергии.It can be used to saturate a metal bath with iron, carbon and save electrical energy.

Известен способ науглероживания железо-углеродистых расплавов чугуном, коксом и электродным боем [1], включающий в себя выплавку чугуна в электродуговых, индукционных печах и газовых вагранках с копильником, ввод науглероживателя инжекционным способом под зеркало металла.A known method of carburizing iron-carbon melts by cast iron, coke and electrode battle [1], which includes the smelting of cast iron in electric arc, induction furnaces and gas cupolas with a piggy bank, the introduction of a carburizer injection method under a metal mirror.

Недостатками [1] являются:The disadvantages [1] are:

1. Данные материалы обладают определенной и достаточно высокой дороговизной и дефицитностью.1. These materials have a certain and fairly high cost and scarcity.

2. В результате введения чугуна в шихту в металле увеличивается содержание фосфора, который потребует проведения металлургических операций по его выводу из металла. В этой связи использование чугуна в шихте как науглероживателя ограничено.2. As a result of the introduction of cast iron into the charge in the metal, the phosphorus content increases, which will require metallurgical operations to remove it from the metal. In this regard, the use of cast iron in the mixture as a carburizer is limited.

3. Кокс и электродный бой ввиду отсутствия развитой поверхности соприкосновения с железом требуют определенного регламента их ввода в шихту для улучшения усвоения.3. Coke and electrode battle due to the lack of a developed surface of contact with iron require a certain procedure for their introduction into the charge to improve assimilation.

4. Кокс является источником загрязнения металла серой особенно тогда, когда в его «генезисе» имеет место донецкий уголь. Это обстоятельство также требует проведения металлургических операций по выводу серы из металла, которые обуславливают повышенный расход шлакообразующих, увеличение трудоемкости сталеплавильного процесса, длительность плавки и применение различных способов ковшевой десульфурирующей обработки металла. В комплексе указанные обстоятельства увеличивают затраты на производство стали.4. Coke is a source of sulfur contamination of metal, especially when Donetsk coal takes place in its “genesis”. This fact also requires metallurgical operations to remove sulfur from the metal, which lead to an increased consumption of slag-forming materials, an increase in the complexity of the steel-smelting process, the duration of smelting, and the use of various methods of ladle desulfurization treatment of metal. Together, these circumstances increase the cost of steel production.

Известен композиционный шихтовый материал для производства высококачественной стали [2], который представляет собой рудно-угольные окатыши с содержанием суммарного углерода, обеспечивающего полное восстановление окислов железа.Known composite charge material for the production of high-quality steel [2], which is an ore-coal pellets with a total carbon content, providing a complete reduction of iron oxides.

Недостатками [2] в составе шихты дуговых электропечей при плавке стали являются:The disadvantages [2] in the mixture of electric arc furnaces during steel melting are:

1. Отсутствие в составе металлического железа. Это обстоятельство ограничивает рециклирование многих дисперсных отходов металлургии и машиностроения, которые имеют в своем составе металлическое железо.1. The lack of metallic iron. This circumstance limits the recycling of many particulate wastes of metallurgy and mechanical engineering, which incorporate metallic iron.

2. Уголь, входящий в состав указанных известных шихтовых материалов, имеет повышенное содержание серы, которая имеет негативное влияние на сталеплавильный процесс.2. Coal, which is part of these known charge materials, has a high sulfur content, which has a negative effect on the steelmaking process.

3. Материал является источником железа для металлической ванны дуговой электропечи, но не насыщают ее углеродом для проведения процесса кипения.3. The material is the source of iron for the metal bath of the electric arc furnace, but does not saturate it with carbon for the boiling process.

4. Использование в шихте материала не позволяет сократить расход электроэнергии.4. The use of material in the mixture does not allow to reduce energy consumption.

Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является способ прямого получения железа [3], включающий подачу компонентов шихты, содержащей руду, углеродистый восстановитель и флюс в форме рудоугольного брикета неограниченной длины, погружаемый в расплав металла, а окись углерода дожигают для передачи тепла расплаву.The closest to the essence of the claimed invention, the prototype is a direct method for producing iron [3], which includes feeding the components of the mixture containing ore, a carbon reducing agent and flux in the form of an ore-coal briquette of unlimited length, immersed in the metal melt, and carbon monoxide is burned to transfer heat to the melt .

Недостатками прототипа [3] являются:The disadvantages of the prototype [3] are:

1. Отсутствие в составе металлического железа. Это обстоятельство ограничивает рециклирование многих дисперсных отходов металлургии и машиностроения, которые имеют в своем составе металлическое железо.1. The lack of metallic iron. This circumstance limits the recycling of many particulate wastes of metallurgy and mechanical engineering, which incorporate metallic iron.

2. Уголь, входящий в состав указанных известных шихтовых материалов, имеет повышенное содержание серы, негативное влияние которой на сталеплавильный процесс освещено выше.2. Coal, which is part of these known charge materials, has a high sulfur content, the negative impact of which on the steelmaking process is highlighted above.

Целью предполагаемого изобретения является рециклирование дисперсных отходов металлургии и машиностроения, которые имеют в своем составе металлическое железо, а также введение науглероживающего компонента, не имеющего в своем составе серы.The aim of the proposed invention is the recycling of particulate wastes of metallurgy and mechanical engineering, which incorporate metallic iron, as well as the introduction of a carburizing component that does not contain sulfur.

Цели достигают тем, что в состав материала входит металлическое железо на углеродистой связке, не имеющей в своем составе серы.The goals are achieved by the fact that the composition of the material includes metallic iron on a carbon bond that does not have sulfur in its composition.

При проведении указанных металлургических процессов для рафинирования металла осуществляют кипение электросталеплавильной ванны. Для проведения этой операции необходимо повышенное относительно марочного состава количество углерода в металле.When carrying out these metallurgical processes for refining metal, an electric steel melting bath is boiled. For this operation, an increased relative to the brand composition of the amount of carbon in the metal.

Заявляемое изобретение может быть осуществлено, например, следующим путем.The invention can be carried out, for example, in the following way.

Композиционный шихтовый материал для дуговых электропечей вводится на подину дуговой электропечи совместно с другими материалами загрузочной бадьи. В состав этого материала входят железосодержащие отходы металлургии и машиностроения дисперсного вида, в которых железо может быть как восстановленным, так и окисленным. Связка является углеродистой и представляет собой отходы переработки каменноугольной, торфяной, древесной и нефтяной смол, семян растений и других исходных материалов (каменноугольный и нефтяной пеки, битумы, фильтропрессовые осадки, кубовые остатки от дисциляции жирных кислот). Соотношение окисленного и восстановленного железа в наполнительной части композита меняется в пределах: от 1:0 до 0:1. Т.е. возможно формирование композита, как из окисленного железа, так и железа в свободном состоянии. Соотношение между наполнителем и связующим меняется в пределах: от 0,7:0,3 до 0,2:0,8. Это соотношение обусловлено связующими свойствами углеродистой связки. На фиг. приведена Таблица, где представлены экспериментальные данные.Composite charge material for electric arc furnaces is introduced onto the bottom of the electric arc furnace together with other materials of the loading bucket. The composition of this material includes iron-containing wastes of metallurgy and mechanical engineering of a dispersed type, in which iron can be either reduced or oxidized. The binder is carbon and is a waste from the processing of coal, peat, wood and petroleum resins, plant seeds and other raw materials (coal and petroleum sands, bitumens, filter presses, distillation residues from fatty acid discilation). The ratio of oxidized and reduced iron in the filling part of the composite varies from: 1: 0 to 0: 1. Those. it is possible to form a composite of both oxidized iron and free iron. The ratio between the filler and the binder varies in the range: from 0.7: 0.3 to 0.2: 0.8. This ratio is due to the binding properties of the carbon binder. In FIG. The table where experimental data is presented is given.

Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод о том, что, если содержание (масс. %) углеродистого связующего менее 30% и более 80% формообразование композиционного шихтового материала не происходит.Analysis of the data in the table allows us to conclude that if the content (wt.%) Of the carbon binder is less than 30% and more than 80%, the formation of composite charge material does not occur.

Технический результат заключается в рециклинге отходов технологических процессов машиностроения и металлургии дисперсного вида, содержащих железо, а также отходы переработки каменноугольной, торфяной, древесной и нефтяной смол, семян растений и других исходных материалов, содержащих углерод. Рециклирование осуществляется путем использования композиционного шихтового материала для дуговых электропечей, загружаемого на подину дуговой электросталеплавильной печи в процессе завалки, для насыщения металлической ванны железом, углеродом и экономии электрической энергии.The technical result consists in the recycling of waste from engineering processes and dispersed metallurgy of iron containing species, as well as waste from the processing of coal, peat, wood and petroleum resins, plant seeds and other raw materials containing carbon. Recycling is carried out by using composite charge material for electric arc furnaces, loaded onto the bottom of the electric arc furnace in the filling process, to saturate the metal bath with iron, carbon and save electrical energy.

Заявляемый композиционный шихтовый материал для дуговых электропечей, вводимый на подину дуговой электропечи совместно с другими материалами загрузочной бадьи, решает следующие задачи:The inventive composite charge material for electric arc furnaces, introduced on the bottom of the electric arc furnace together with other materials boot bucket, solves the following tasks:

1) является источником железа для металлической ванны;1) is a source of iron for a metal bath;

2) науглероживает металлическую ванну дуговой электропечи для проведения процесса кипения;2) carburizes a metal bath of an electric arc furnace for a boiling process;

3) позволяет экономить дорогостоящую электроэнергию при проведении электросталеплавильных процессов.3) allows you to save expensive electricity during electric smelting processes.

Приведенные примеры применения предполагаемого изобретения показывают его полезность для процессов переработки отходов машиностроения и металлургии, а также раскисления стали.The examples of application of the alleged invention show its usefulness for waste processing processes of mechanical engineering and metallurgy, as well as steel deoxidation.

Предполагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The alleged invention satisfies the criteria of novelty, since in determining the prior art no means have been found which are inherent in the features identical (that is, coinciding in the function performed by them and the form of execution of these features) to all the features listed in the claims, including the purpose of the application.

Предполагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The alleged invention has an inventive step, because it has not been identified technical solutions that have features that match the distinguishing features of this invention, and the popularity of the influence of distinctive features on the specified technical result is not established.

Заявленное техническое решение можно реализовать на предприятия машиностроения и металлургии в процессе переработки дисперсных железосодержащих отходов и раскисления стали.The claimed technical solution can be implemented at engineering and metallurgy enterprises in the process of processing dispersed iron-containing waste and steel deoxidation.

Источники информацииInformation sources

1. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. - Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1984. - 568 с.1. Electrometallurgy of steel and ferroalloys. Povolotsky D.Ya., Roshchin V.E., Ryss M.A., Stroganov A.I., Yartsev M.A. - Textbook for universities. Ed. 2nd, rev. and add. - M.: Metallurgy, 1984. - 568 p.

2. Патент РФ 2009207 от 15.03.94.2. RF patent 2009207 of 03.15.94.

3. Патент РФ 2080391 от 27.05.97.3. RF patent 2080391 from 05.27.97.

Claims (1)

Композиционный шихтовый материал для дуговых электропечей, состоящий из дисперсных железосодержащих отходов металлургии и машиностроения и углеродистого связующего, не содержащего серу, отличающийся тем, что упомянутые отходы содержат окисленное и/или восстановленное железо с соотношением между ними в пределах от 1:0 до 0:1, при этом соотношение между упомянутыми отходами и связующим составляет от 0,7:0,3 до 0,2:0,8.Composite charge material for electric arc furnaces, consisting of dispersed iron-containing waste from metallurgy and mechanical engineering and a carbon binder that does not contain sulfur, characterized in that the said waste contains oxidized and / or reduced iron with a ratio between them ranging from 1: 0 to 0: 1 the ratio between the waste and the binder is from 0.7: 0.3 to 0.2: 0.8.
RU2015152641A 2015-12-08 2015-12-08 Composite liquid material for arc electric shops RU2626368C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152641A RU2626368C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Composite liquid material for arc electric shops

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152641A RU2626368C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Composite liquid material for arc electric shops

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015152641A RU2015152641A (en) 2017-06-14
RU2626368C2 true RU2626368C2 (en) 2017-07-26

Family

ID=59067999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152641A RU2626368C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Composite liquid material for arc electric shops

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626368C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2329311C2 (en) * 2006-07-26 2008-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" Method of scrap and iron-and-steel waste packing
RU2514241C2 (en) * 2012-06-21 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Synthetic composite charge material for production of high-quality steel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2329311C2 (en) * 2006-07-26 2008-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" Method of scrap and iron-and-steel waste packing
RU2514241C2 (en) * 2012-06-21 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Synthetic composite charge material for production of high-quality steel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015152641A (en) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Holtzer et al. The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process
CN102965469B (en) Smelting control method by utilizing inclusion of reoxides in steel
RU2626368C2 (en) Composite liquid material for arc electric shops
RU2573847C1 (en) Steelmaking at electric furnaces
CN103993118B (en) A kind of smelting method of vanadium-containing ilmenite
CA2995170A1 (en) Method for making steel in an electric arc furnace
RU2514241C2 (en) Synthetic composite charge material for production of high-quality steel
US3072474A (en) Cokeless smelting of ore
RU2532538C1 (en) Mixture for steel making in electroslag furnace with production of raw material for zinc industry
CN105002326A (en) Method for preparing low-phosphor and low-sulfur cast steel materials through smelting of intermediate frequency furnace
Matsanga et al. Manganese alloy production─ a review of the SAF process and emerging technologies
Mukhambetgaliev et al. Improving the process of making alumosilicomanganese
FI64191C (en) FOERFARANDE FOER TILLVARATAGANDE AV NICKEL UR NICKEL-JAERN-SLAGG ELLER NICKELMALM AV LAOG GRAD
RU2618294C1 (en) Procedure for melting synthetical nodular cast iron in induction furnaces
Hassan et al. Phosphorous behavior in Electric Arc Furnace steelmaking with the melting of high phosphorous content direct reduced iron
SU434104A1 (en) Refining Mixture
WO2020010206A1 (en) Calcium, aluminum and silicon alloy, as well as a process for the production of the same
RU2355780C2 (en) Smelting method of alloyed by vanadium steel of complex charge
Nokhrina et al. Direct alloying of steel with nickel concentrate
RU2309181C1 (en) Method for melting of vanadium-containing steel
SU897882A1 (en) Method of producing low-carbon ferromanganese
SU1008250A1 (en) Method for smelting steel in electric arc furnaces
SU143824A1 (en) Tungsten steel alloying method
SU414316A1 (en)
SU447441A1 (en) The method of steel and alloys

Legal Events

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

Effective date: 20171209