SK1262000A3 - Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel - Google Patents
Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel Download PDFInfo
- Publication number
- SK1262000A3 SK1262000A3 SK126-2000A SK1262000A SK1262000A3 SK 1262000 A3 SK1262000 A3 SK 1262000A3 SK 1262000 A SK1262000 A SK 1262000A SK 1262000 A3 SK1262000 A3 SK 1262000A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- slag
- pig iron
- steel
- iron
- content
- Prior art date
Links
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000007670 refining Methods 0.000 title abstract 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 111
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 5
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 8
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 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
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/04—Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu odkremíkovania surového železa pred následným skujňovaním na oceľ.
Doterajší stav techniky
Vysokopecné surové železo obsahuje spravidla 0,4 až 2,8 % kremíka a viac než 4 hmotn. % uhlíka. Pri procese skujňovania kremík zoxiduje na S1O2 a uhlík na oxid uhoľnatý, pričom sa v priebehu procesu skujňovania prirodzene nedá zabrániť aj prepalu železa v dôsledku privádzania kyslíka. Troska, ktorá vzniká pri skujňovaní na oceľ, vzniká spravidla ako silne zásaditá troska, pretože sa musí pridať zodpovedajúco vysoká vsádzka vápna, ktorá sa čiastočne neutralizuje vytvoreným SiO2. Vysoká zásaditosť takýchto oceľových trosiek, ako aj vysoký podiel oxidov železa a chrómu, ako aj prípadne oxidov ťažkých kovov neumožňujú v dôsledku možnej toxicity bezprostredné použitie oceliarenskej trosky bez ďalších opatrení. Zatiaľ čo vysokopecná troska vykazuje priaznivé hydraulické vlastnosti a podstatne menší obsah oxidov železa, a preto sa dá ľahšie priviesť k ďalšiemu zhodnoteniu ako stavebná surovina, likvidácia oceliarenských trosiek prináša stále viac ťažkostí, pretože takéto oceliarenské trosky v zložení, v akom vznikajú, t. j. bez následného metalurgického spracovania, sa nedajú bezprostredne použiť na stavebné účely alebo podobne. Metalurgické spracovanie oceliarenskej trosky je prakticky vždy spojené s vysokou spotrebou energie a s vysokými investičnými nákladmi.
Z EP 666 930 B1 je už známy spôsob, pri ktorom sa oceľová troska použila na skujňovanie surového železa. Pri tomto známom spôsobe sa využije vysoký obsah oxidov železa v tekutej oceľovej troske na to, aby sa skujnilo tekuté surové železo s pomerne vysokým obsahom uhlíka a kremíka. Oxid železa tu reaguje s uhlíkom, resp. karbidom železa na železo a oxid uhoľnatý, naproti čomu oxid železa trosky reaguje spolu s kremíkom kúpeľa surového železa na železo a SiO2. Tieto reakcie sú pomerne silne exotermické a pri reakčnej dobe, ktorá je podľa známeho návrhu zodpovedajúco dlhá, sa dá bezprostredne získať surová oceľ, pričom parametre trosky, najmä v špeciálnych
-2konvertoroch, sa pridaním prísad, ako CaCO3, AI2O3 a/alebo SiO2, dajú optimalizovať na následné použitie v rámci hydraulicky aktívnych spojív.
Pri skujňovaní surového železa vzniká, najmä pri surovom železe s vysokým obsahom kremíka, nie nevýznamné množstvo S1O2, ktoré vedie v procese skujňovania k zvýšeniu potrebnej vsádzky vápna.
Podstata vynálezu
Vynález je zameraný na to, aby sa lepšie využila tepelná bilancia premeny surového železa s oceľovou troskou a súčasne, aby sa dal k dispozícii východiskový produkt pre následné skujňovanie, pri ktorom sa množstvo trosky pri skujňovaní a najmä vsádzka vápna zníži a súčasne sa dá zlepšiť výťažok železa. Na riešenie tejto úlohy spočíva spôsob podľa tohto vynálezu v podstate v tom, že tekutá troska sa v množstve, zodpovedajúcom obsahu Si v surovom železe a obsahu oxidov Fe a/alebo Cr v troske, pridá po odpichu vysokej pece na odpichnutý kúpeľ surového železa a prípadne vysokopecnej trosky, pričom toto množstvo je stanovené tak, aby sa obsah Si v surovom železe dostal pod 0,5 hmotn. % pri súčasnom vzraste obsahu SiO2 v troske pri redukcii oxidov Fe a/alebo Cr v troske na tekuté kovy, a že sa teplota kúpeľa trosky a železa bude udržiavať pod 1500 °C. Tým, že sa vsádzka oceľovej trosky pri zohľadnení špeciálnych analytických hodnôt zníži, resp. prispôsobí a uskutoční sa len v takej miere, ktorá vedie k čo najväčšiemu poklesu obsahu kremíka v surovom železe, vytvorí sa možnosť znížiť množstvo oxidu kremičitého, ktoré vzniká pri následnom skujňovaní na oceľ, a tým sa potrebná zásaditosť oceľových trosiek bezpečne dodrží pridaním menších vsádzok vápna. Tým, že sa oceľová troska pridá na tekuté surové železo, bezprostredne stiahnuté z vysokej pece, a prípadne vyplavený kúpeľ vysokopecnej trosky, sa môže prípadne spolu privádzaná vysokopecná troska použiť na zriedenie a tým na neutralizovanie oxidačnej reakcie premeny. Obmedzenie na skujňovanie kremíka bez významnejšieho poklesu obsahu uhlíka umožňuje potom bežnú výrobu ocele bez podstatných zmien s výnimkou zníženia vsádzky vápna. Súčasne s poklesom obsahu kremíka sa môžu znížiť obsahy oxidov železa a chrómu naloženej oceľovej trosky v exotermickej reakcii, pričom sa celková tepelná bilancia
-3ukazuje byť veľmi výhodnou. Pri takejto premene, napríklad v panve, ktorá sa takto môže uskutočniť s menšími investičnými nákladmi, sa pri kremíkovom skujňovaní získa na teple asi 610 MJ/t trosky. Tepelné straty panvy, ktoré vznikajú prúdením alebo vyžarovaním, sú asi 160 MJ/t trosky, takže celkový nadbytok tepla je asi 450 MJ/t trosky. V dôsledku tejto tepelnej bilancie je napríklad možné k surovému železu pridať pred vnesením do skujňovacieho konvertora ešte aj prísady, ako napríklad AI2O3, v tuhej forme, ktoré následne podstatne zlepšia zloženie trosky na použitie ako plniva pre hydraulické spojivá. Na zahriatie 100 kg AI2O3 prísady na tonu trosky je potrebných asi 200 MJ tepla, ktoré môžu byť úplne vykryté z vyššie uvedenej tepelnej bilancie. Ešte stále zostávajúca nadbytočná entalpia sa dá napríklad využiť ešte na to, aby sa už v miešači alebo v panve, najmä v pojazdnom miešači, pridal šrot, alebo aby sa pri miešači surového železa vynechalo dodatočné vykurovanie. Nastavenie pridaného množstva oceľovej trosky na požadovanú konečnú hodnotu obsahu kremíka týmto umožňuje zvlášť hospodárny spôsob procesu, pri ktorom sa následný proces výroby ocele nijakým spôsobom neovplyvní, ale naopak, v dôsledku menších množstiev S1O2 pri skujňovaní na oceľ sa dokonca zlepší. Súčasné premiešanie s prípadne prítomnou vysokopecnou troskou v žľabe pre surové železo, resp. v miešači surového železa alebo v panve vedie v dôsledku týmto docieleného zriedenia k zníženiu reakčnej rýchlosti a tým k zmenšeniu entalpie skujňovania, pričom sa však súčasne kvalita trosky, ktorá sa už zlepšila najmä tým, že sa oxidy železa a chrómu mohli redukovať na tekuté kovy, zlepší a jej likvidácia alebo ďalšie použitie sa uľahčí.
Podstatným predpokladom pre hospodárnu uskutočniteľnosť spôsobu podľa tohto vynálezu je však okolnosť, že teplota kúpeľa trosky a železa sa bude udržiavať pod 1500 °C. Nad touto teplotou reaguje uhlík prednostne s oxidom železa oceľovej trosky, pretože nad touto teplotou sa uhlík stane menej ušľachtilým než kremík. Až obmedzenie teploty na 1500 °C umožni z hľadiska hospodárnosti účelné odkremikovanie a zabráni ináč možným explozívnym erupciám kúpeľa trosky a železa spontánnou, nekontrolovateľnou tvorbou oxidu uhoľnatého. Rozhodujúci význam pre uskutočnenie spôsobu podľa tohto vynálezu má preto kontrola teploty, ktorá sa dá zodpovedajúco kontrolovať pridaním šrotu, pridaním studenej trosky, odvádzaním tepla, vnášaním plynu a podobne, ako ešte bude bližšie vysvetlené v ďalšom.
-4Spôsob podľa tohto vynálezu sa s výhodou uskutočni tak, že obsah Si v surovom železe sa privedie pod 0,2 hmotn. %.
Ako už bolo spomenuté v úvode, spôsob podľa tohto vynálezu sa dá uskutočniť bez veľkých nákladov na technické zariadenie, pričom sa tento spôsob s výhodou uskutočni tak, že oceľová troska sa pridá do miešača surového železa alebo do panvy, najmä do pojazdného miešača.
Aby sa zabezpečilo, že zostane pozitívna tepelná bilancia a bude sa môcť zlikvidovať, resp. spracovať zodpovedajúco veľké množstvo tekutej oceľovej trosky, s výhodou sa postupuje tak, že sa oceľová troska pridá v množstve, ktoré je menšie než 1/2, s výhodou menšie než 1/4 množstva vysokopecnej trosky. Obmedzenie množstva oceľovej trosky súčasne umožňuje zohľadniť aj problematiku žiaruvzdomosti, pretože týmto spôsobom sa dá nastaviť požadovaná začiatočná zásaditosť trosky. Namiesto množstva vysokopecnej trosky sa prirodzene dá do tohto výpočtu množstiev zahrnúť aj zostávajúce redukované množstvo trosky.
Ako sme už uviedli v úvode, pozitívna tepelná bilancia umožňuje roztaviť prísady, ako napríklad AI2O3, takže pre následné ďalšie použitie v rámci výroby hydraulických spojív sa dá zaručiť optimálne zloženie. S výhodou sa tu postupuje tak, že pri oceľovej troske sa prísady, ako napríklad A12O3, pridajú v množstvách od 50 do 180 kg/t trosky, pričom tepelná bilancia postačuje na roztavenie takýchto množstiev AI2O3.
Aby sa požadované parametre a najmä požadovaný pokles obsahu kremíka na vopred definované hodnoty mohli bezpečne dodržať, s výhodou sa postupuje tak, že pridávanie oceľovej trosky sa uskutočňuje cez regulovateľné alebo ovládateľné podávacie zariadenie, ktoré sa reguluje, resp. ovláda v závislosti od zloženia oceľovej trosky a vysokopecnej trosky, ako aj od zloženia kúpeľa surového železa. Reakčná rýchlosť a úplná premena sa dajú zlepšiť ešte tým, že sa do zmesi surového železa a trosky, odpichnutej z vysokej pece, fúkajú inertné plyny, najmä dusík.
Tým, že sa inertné plyny s výhodou fúkajú do žľabu s kúpeľom surového železa, na ktorý sa pridá oceľová troska, resp. trosková zmes, sa súčasne dosiahne potrebná regulácia teploty na < 1500 °C. Zregulovanie teploty na
-5< 1500 °C sa však dá uskutočniť aj pridaním studených prísad, studenej trosky a/alebo šrotu.
Miešače surového železa slúžia v integrovaných hutníckych závodoch ako medzizásobníky surového železa medzi vysokou pecou a oceľovým konvertorom, pričom kapacita takýchto miešačov surového železa najčastejšie zodpovedá prinajmenšom jednej dennej produkcii oceliarne. Uchovávanie jednej takejto dennej produkcie oceliarne v miešači surového železa slúži súčasne aj na homogenizáciu kvality surového železa. Namiesto takýchto miešačov surového železa sa používajú aj pojazdné miešače, v ktorých sa premiešanie podporuje vlastnými výkyvmi obsahu počas dopravy od vysokej pece k oceliarni. Do takýchto pojazdných miešačov sa s výhodou vloží tekutá troska, ktorá sa má redukovať, a naleje sa vysokopecné surové železo, čím sa zaručí vysoká turbulencia a intenzívna premena.
Fosfor, prípadne vnesený oceľovými troskami do kúpeľa surového železa, sa zatroskuje následným oxidačným procesom skujňovania. Ďalšia možnosť prerušenia obehu
I fosforu spočíva v tom, že kúpeľ surového železa sa pri redukčných podmienkach odfosforuje. To sa stane vnesením karbidu vápnika alebo veľmi jemného páleného vápna. Medzitroska s vysokým obsahom fosforu sa môže následným oxidačným pôsobením premeniť na vysokohodnotné hnojivo bez chrómu.
Celkove sa môže celý rad prísad, ako oceľové prachy a ďalšie hutnícke zvyškové látky s obsahom silikátov a aluminátov, v dôsledku veľmi pozitívnej tepelnej bilancie roztaviť bezprostredne spolu s kyslými prísadami, ako AI2O3, ako aj prípadne s ďalším S1O2, čim sa dá zásaditosť oceľovej trosky podstatne znížiť. Prísady s obsahom S1O2 sa však musia v porovnaní s bežným troskovacím postupom pridávať v podstatne menších množstvách, pretože S1O2 sa tvorí bezprostredne pri premene oceľovej trosky s kúpeľom surového železa. Výhodné pri tom je tiež to, že surové železo sa obsahom CaO v troske prinajmenšom čiastočne odsíri.
Spôsob podľa tohto vynálezu sa dá s výhodou uskutočniť so špeciálne prispôsobeným zariadením. Takéto zariadenie na uskutočnenie tohto spôsobu sa v podstate vyznačuje tým, že zahrnuje žľab pre surové železo, na ktorého spodku sú usporiadané fúkacie tvárnice alebo prerušenia na vnášanie inertných plynov a do ktorého
-6ústi prívod trosky, ako aj prívod vysokopecného surového železa, a na žľab napojenú panvu na oddelenie kúpeľa trosky a kúpeľa železa. Pomocou takéhoto žľabu, do ktorého sa dajú pridať požadované prísady na chladenie, sa inertnými plynmi a najmä tlakovým dusíkom dá zvýšiť turbulencia, takže sa zaručí lepšie premiešanie súčasne s lepším odvodom tepla. Privádzanie plynu do žľabu tak zabezpečí, že nemôže dôjsť k lokálnym prehriatiam a že teplota sa dá spoľahlivo udržiavať pod 1500 °C.
Toto zariadenie sa s výhodou upraví tak, aby žľab ústil do ponornej výlevky, ktorá zasahuje do železného kúpeľa v panve. Pomocou takejto ponornej výlevky, ktorá zasahuje do železného kúpeľa oddeľovacej panvy, sa redukčná dráha stúpajúcich kvapôčok trosky zvýši a zabezpečí sa úplná premena. Alternatívne sa môže intenzívne premiešanie dosiahnuť aj tým, že žľab sa vyhotoví ako kaskáda, pričom prepad trosky nasledujúceho stupňa kaskády je usporiadaný pod rovinou prívodu železného kúpeľa z predchádzajúceho stupňa kaskády.
Vynález v ďalšom bližšie objasníme pomocou príkladu uskutočnenia zariadenia na uskutočnenie spôsobu podľa tohto vynálezu, ktorý je schematicky znázornený na výkrese, ako aj pomocou príkladu uskutočnenia tohto spôsobu. Na výkrese znázorňujú obr. 1 pohľad zhora na zariadenie podľa tohto vynálezu na uskutočnenie spôsobu a obr. 2 schematický bočný pohľad, čiastočne v reze, na diely zariadenia podľa obr. 1.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je značkou 1 schematicky naznačená panva na oceľovú trosku, 2 označuje panvu na surové železo. Množstvá trosky, stiahnuté z panvy na oceľovú trosku, ako aj množstvo surového železa sa cez zodpovedajúco riadené škrtiace orgány 3 dodajú do žľabu 4 a následne sa dostanú k oddeľovacej panve 5, v ktorej sa železný kúpeľ oddelí od trosky.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Zo znázornenia na obr. 2 sú bližšie viditeľné detaily takéhoto zariadenia. Značkou 1 je opäť označená panva na oceľovú trosku, na ktorú je napojená trosková medzipanva 6, ktorej prívod trosky je označený značkou 7. Oceľová troska sa dostane do žľabu 4,
-7pričom zo znázornenia na obr. 2 vidieť, že cez otvory 8 v dne žľabu sa pod tlakom vnáša inertný plyn a najmä dusík. Do žľabu 4 sa, ako je schematicky naznačené na obr. 1, pridáva samostatne surové železo, pripadne zmiešané s vysokopecnou troskou.
Materiál, ktorý sa v žľabe silne odkremikoval, sa potom dostane do vtokového lievika 9 ponornej výlevky 10. ktorá ústi pod železným kúpeľom Π. oddeľovacej panvy 5. Stúpajúce kvapôčky trosky sa ďalej redukujú a bezchrómanová troska 12 vypláva na železný kúpeľ Π. v oddeľovacej panve 5, ktorá troska sa dá oddelene odobrať.
Sklon žľabu 4 sa dá prostredníctvom zodpovedajúceho hydraulického zariadenia 13 prestaviť, pričom spolu s tlakovým dusíkom zaplyňovania žľabu sa tu dá zodpovedajúco nastaviť rýchlosť tečenia a turbulencia, aby sa dosiahol optimálny odvod tepla, takže požadované obmedzenie teploty premeny sa bezpečne dodrží. Teplota sa dá udržať pod 1500 °C aj pomocou neznázomenej vzduchovej chladiacej skrine nad žľabom.
Príklad
Použila sa konvertorová troska s nasledujúcim zložením:
| LDS | |
| Zložka | Podiel (%) |
| P2OS | 1,65 |
| CaO | 49 |
| A12O3 | 0,81 |
| SiO2 | 15,6 |
| MnO | 3,53 |
| FeO | 22,8 |
| MgO | 2,2 |
| Cr2O3 | 0,2 |
| CaO/SiO2 | 3,14 |
-8Surové železo, nachádzajúce sa v miešači surového železa, vykazuje 1 % Si, ako aj
4,6 % C. Na 1 t surového železa sa pridá 150 kg kofekcionovanej konvertorovej trosky. „Konfekcionovanej“ znamená, že CaO/SiO2-zásaditosť z 3,14 v panve klesla, ako aj obsah AI2O3 stúpol na 10 %.
Bilancia kremíka % Si v surovom železe (10 kg na t surového železa) stálo pri zohľadnení vyššie uvedenej analýzy voči nasledujúcim zložkám trosky, ktoré sa majú redukovať:
P2O5 : 16,5 kg/t LDS
MnO : 35,3 kg/t LDS
FeO : 228 kg/t LDS
Cr2O3 : 2 kg/t LDS
K surovému železu sa pridalo 150 kg konfekcionovanej konvertorovej trosky,
I takže na t surového železa sa majú redukovať nasledujúce zložky trosky:
P2O5 1,98 kg/t surového železa
MnO : 4,23 kg/t surového železa
FeO 27,36 kg/t surového železa
Cr2O3 : 0,24 kg/t surového železa
Si v surovom železe teraz redukoval vyššie opísané zložky trosky nasledovne:
| 2 P2O5 + | 5 Si | —> | 5 SiO2 | + | 4P | |
| 2 MnO | + | Si | -> | SiO2 | + | 2Mn |
| 2 FeO + | Si | -> | SiO2 | + | 2Fe | |
| 2 Cr2O3 | + | 3 Si | -> | 3 SiO2 | + | 4Cr |
Tak vznikla nasledujúca potreba kremíka:
| P2O5 | 0,97 kg Si |
| MnO | 0,85 kg Si |
| FeO | 5,20 kg Si |
-9Cr2C>3 0,07 kg Si
Súčet: 7,98 kg Si
Prítomné surové železo obsahovalo 10 kg Si/t surového železa (1 % v surovom železe), takže v surovom železe boli po premene 2 kg Si/t surového železa alebo 0,2 % Si. Redukcia trosky pomocou kremíka je exotermická, takže pre tento proces sa nemusela privádzať žiadna dodatočná energia.
| -> -» -> -> | Redukciou trosky sa vytvoril S1O2 v nasledujúcich množstvách: | |
| z P2Os-redukcie: z MnO-redukcie: z FeO-redukcie: z Cr2O3-redukcie: | 2,1 kgSiO2 1,8 kgSiO2 11,5 kgSiO2 0,14kgSiO2 | |
| Súčet: | 15,5 kgSiOz |
Tak vznikla medzianalýza trosky:
| Zložka | Podiel (%) |
| CaO | 70,8 |
| AI2O3 | 1,2 |
| SiO2 | 25 |
| MgO | 3 |
| CaO/SiO2 | 2,8 |
Takáto medzianalýza trosky už vykazuje menšiu zásaditosť trosky, ďalšia vonkajšia SiO2-korekcia sa môže potom uskutočniť pridaním 250 kg S1O2 na t trosky, takže sa dosiahne obsah S1O2 44 hmotn. % a hodnota CaO/SiCh zásaditosti 1,6. Obsah AI2O3 v troske sa ešte zvýšil na 10 hmotn. %, čo sa však uskutočnilo rovnako v miešači surového železa, resp. v pojazdnom miešači.
-10Zvýšenie obsahu AI2O3 pritom slúžilo v prvom rade na zlepšenie rýchlej pevnosti hydraulických spojív, vyrobených z takýchto trosiek.
Celkove sa pri vedení procesu podľa tohto vynálezu dosiahne menší dodatočný objem investícií a prakticky žiadna dodatočná spotreba energie. Ďalej je prísada S1O2 oveľa menšia, pretože zásaditosť sa v priebehu tohto spôsobu pomocou S1O2, vytvoreného skujňovanim kremíka, dostatočne zníži.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob odkremíkovania surového železa pred následným skujňovaním na oceľ, vyznačujúci sa tým, že tekutá oceľová troska sa v množstve, zodpovedajúcom obsahu Si v surovom železe a obsahu oxidov Fe a/alebo Cr v troske, pridá po odpichu vysokej pece k odpichnutému kúpeľu surového železa a prípadne vysokopecnej trosky, pričom toto množstvo je stanovené tak, aby sa obsah Si v surovom železe dostal pod 0,5 hmotn. % pri súčasnom vzraste obsahu S1O2 v troske pri redukcii oxidov Fe a/alebo Cr v troske na tekuté kovy, a že sa teplota kúpeľa trosky a železa bude udržiavať pod 1500 °C.
- 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že obsah Si v surovom železe sa privedie pod 0,2 hmotn. %.I
- 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že oceľová troska sa pridá v miešači surového železa alebo v panve, najmä v pojazdnom miešači.
- 4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že oceľová troska sa pridá v množstve, ktoré je menšie než 1/2, s výhodou menšie než 1/4 množstva vysokopecnej trosky.
- 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že s troskou sa pridajú prísady, ako napr. AI2O3, v množstvách od 50 do 180 kg/t trosky.
- 6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 5, vyznačujúci sa tým, že pridanie oceľovej trosky sa uskutočni cez regulovateľné alebo ovládateľné podávacie zariadenie, ktoré sa reguluje, resp. ovláda v závislosti od zloženia oceľovej trosky, resp. vysokopecnej trosky.- 127. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 6, vyznačujúci sa tým, že sa do zmesi surového železa a trosky, odpichnutej z vysokej pece, fúkajú inertné plyny, najmä dusík.
- 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že regulácia teploty na < 1500 °C sa uskutoční fúkaním inertných plynov do žľabu so surovým železom, ku ktorému sa pridá oceľová troska, resp. trosková zmes.
- 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 8, vyznačujúci sa tým, že regulácia teploty na < 1500 °C sa uskutočni pridaním studených prísad, studenej trosky a/alebo šrotu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0100698A AT406691B (de) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
| PCT/AT1999/000149 WO1999064635A1 (de) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK1262000A3 true SK1262000A3 (en) | 2000-09-12 |
Family
ID=3504771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK126-2000A SK1262000A3 (en) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6261339B1 (sk) |
| EP (1) | EP1007744A1 (sk) |
| AT (1) | AT406691B (sk) |
| BR (1) | BR9906496A (sk) |
| CA (1) | CA2299277A1 (sk) |
| ES (1) | ES2149752T1 (sk) |
| SK (1) | SK1262000A3 (sk) |
| WO (1) | WO1999064635A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA200000582B (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507259A (ja) | 2005-09-09 | 2009-02-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 交換可能なモジュールを有する会議システム用ディスカッションユニット |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538310A (en) * | 1976-07-13 | 1978-01-25 | Nippon Steel Corp | Reusing method of steel making slag |
| JPS58181815A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉による溶銑の予備脱硅方法 |
| JPS59104414A (ja) | 1982-12-07 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱珪方法 |
| JPS60218408A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の予備処理方法 |
| JPS6318011A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Steel Corp | 溶銑の予備処理方法 |
| JPH01156413A (ja) | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶銑の予備処理法および装置 |
| JPH032308A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-08 | Nkk Corp | 溶銑予備処理方法 |
| DE4242328C2 (de) * | 1992-12-15 | 1995-06-08 | Alfred Dipl Ing Dr Freissmuth | Mittel zur Entschwefelung, Entphosphorung, Entsilicierung und Entstickung von Roheisen- und Gußeisenschmelzen |
| CZ291176B6 (cs) * | 1993-09-07 | 2003-01-15 | Holcim Ltd. | Způsob výroby oceli a hydraulicky aktivních pojiv |
-
1998
- 1998-06-10 AT AT0100698A patent/AT406691B/de not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-06-09 CA CA 2299277 patent/CA2299277A1/en not_active Abandoned
- 1999-06-09 WO PCT/AT1999/000149 patent/WO1999064635A1/de not_active Ceased
- 1999-06-09 BR BR9906496A patent/BR9906496A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-06-09 EP EP99924566A patent/EP1007744A1/de not_active Withdrawn
- 1999-06-09 ES ES99924566T patent/ES2149752T1/es active Pending
- 1999-06-09 SK SK126-2000A patent/SK1262000A3/sk unknown
- 1999-06-09 US US09/485,369 patent/US6261339B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-08 ZA ZA200000582A patent/ZA200000582B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1007744A1 (de) | 2000-06-14 |
| ES2149752T1 (es) | 2000-11-16 |
| CA2299277A1 (en) | 1999-12-16 |
| AT406691B (de) | 2000-07-25 |
| BR9906496A (pt) | 2000-09-26 |
| ATA100698A (de) | 1999-12-15 |
| ZA200000582B (en) | 2001-03-12 |
| US6261339B1 (en) | 2001-07-17 |
| WO1999064635A1 (de) | 1999-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100695650B1 (ko) | 정련제 및 정련 방법 | |
| JP5954551B2 (ja) | 転炉製鋼法 | |
| JP6693536B2 (ja) | 転炉製鋼方法 | |
| EP0714989B1 (en) | Steel manufacturing method using converter dephosphorisation | |
| WO2013012039A9 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
| JP6665884B2 (ja) | 転炉製鋼方法 | |
| TWI568856B (zh) | 熔鐵的脫磷處理方法 | |
| US4518422A (en) | Process and apparatus for refining steel in a metallurgical vessel | |
| US5868817A (en) | Process for producing steel by converter | |
| CN103370426A (zh) | 铁液的脱硅和脱磷方法 | |
| JP3332010B2 (ja) | 低燐溶銑の製造方法 | |
| JP5904238B2 (ja) | 転炉における溶銑の脱燐処理方法 | |
| SK1262000A3 (en) | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel | |
| JP4894325B2 (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
| US4023962A (en) | Process for regenerating or producing steel from steel scrap or reduced iron | |
| JPH0297611A (ja) | 冷鉄源溶解方法 | |
| JP4581751B2 (ja) | 溶銑輸送容器からの発塵防止方法 | |
| TWI897822B (zh) | 鐵水的精煉方法 | |
| WO2007055404A1 (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
| JP4305127B2 (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
| JP4957018B2 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
| JP2007092181A (ja) | 低燐溶銑の製造方法 | |
| RU1770373C (ru) | Технологическа лини получени стали | |
| WO2025192355A1 (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
| JPS5839716A (ja) | 溶銑処理方法 |