[go: up one dir, main page]

SK5082000A3 - Apparatus and method for the secondary refinement of metals - Google Patents

Apparatus and method for the secondary refinement of metals Download PDF

Info

Publication number
SK5082000A3
SK5082000A3 SK508-2000A SK5082000A SK5082000A3 SK 5082000 A3 SK5082000 A3 SK 5082000A3 SK 5082000 A SK5082000 A SK 5082000A SK 5082000 A3 SK5082000 A3 SK 5082000A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
vessel
bath
slag
container
metal
Prior art date
Application number
SK508-2000A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Louis Johannes Fourie
Original Assignee
Ipcor Nv
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 Ipcor Nv filed Critical Ipcor Nv
Publication of SK5082000A3 publication Critical patent/SK5082000A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D27/00Stirring devices for molten material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002Treatment with gases
    • B22D1/005Injection assemblies therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/003General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • F27B14/065Channel type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/18Charging particulate material using a fluid carrier
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/16Introducing a fluid jet or current into the charge
    • F27D2003/161Introducing a fluid jet or current into the charge through a porous element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0006Electric heating elements or system
    • F27D2099/0021Arc heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0006Electric heating elements or system
    • F27D2099/0031Plasma-torch heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1554Equipment for removing or retaining slag for removing the slag from the surface of the melt
    • F27D3/1563Equipment for removing or retaining slag for removing the slag from the surface of the melt by the use of scrapers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02Supplying steam, vapour, gases or liquids
    • 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
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Apparatus for use in the secondary refinement of a metal, particularly steel, is disclosed, which includes an elongated vessel (10) of which the length to width ratio is greater than 2, the vessel (10) being provided with at least one channel type inductor (13) adapted for heating the vessel (10), and the vessel (10) being adapted in operation to be located with its long side substantially horizontally disposed. The invention also includes a method of refining a metal such as steel, using the aforesaid apparatus.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predložený vynález sa týka zariadenia a spôsobu na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov, najmä ocele.The present invention relates to an apparatus and method for performing secondary refining of metals, in particular steel.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V oceliarenskom priemysle sa pre riadené ovládanie teploty ocele privádzanej z oceliarskej pece na výrobu ocele a uskutočňovanie rafinácie tejto ocele pred jej odlievaním do zariadenia na plynulé liatie používajú vo veľkom rozsahu oceliarske panvové pece. Pri takomto procese rafinácie sú oceliarske panvové pece usporiadané pod vekom a na povrch roztavenej ocele v panve sa aplikuje ohrev elektrickým oblúkom, pričom sa súčasne, za účelom distribuovania tepla do celého objemu kovu, roztavená oceľ prebubláva argónom.In the steel industry, steel ladle furnaces are used to a large extent to control the temperature of the steel fed from the steelmaking furnace and to refine it before casting it into a continuous casting plant. In such a refining process, steel ladle furnaces are arranged below the lid and an electric arc heating is applied to the surface of the molten steel in the ladle, while at the same time the molten steel is bubbled with argon to distribute heat throughout the metal.

Prostredníctvom dosadzovania tavidiel, napríklad páleného vápna, oxidu hliníka, oxidu kremíka a podobne do ocele dochádza k vytváraniu vrstvy trosky, ktorá pláva na povrchu ocele.By introducing fluxes such as quicklime, aluminum oxide, silicon oxide and the like into the steel, a slag layer is formed which floats on the steel surface.

Hore zmieňované prebublávanie ocele argónom sa obvykle uskutočňuje prostredníctvom prefukovania takého plynu cez jeden alebo niekoľko poréznych prvkov účelne umiestnených na dne panvy. Uvedené prebublávanie argónom je nevyhnutné na zaistenie vyhovujúcich podmienok týkajúcich sa objemovej koncentrácie a prestupu tepla medzi oceľou a troskou. V niektorých prípadoch môže byť pre účely docielenia ďalších dodatočných výhod použité elektromagnetické miešanie.The aforementioned bubbling of steel with argon is usually effected by blowing such gas through one or more porous elements expediently disposed at the bottom of the ladle. Said argon bubbling is necessary to ensure satisfactory conditions of volume concentration and heat transfer between steel and slag. In some cases, electromagnetic stirring may be used to provide additional additional benefits.

Oceliarske panvy sú vertikálne usporiadané valcovité nádoby, ktorých veľkostný pomer hĺbka/priemerje obvykle väčší než 1, a menší než 2. Rozumie sa, že jedným z hlavných dôvodov vertikálneho usporiadania takýchto nádob je snaha dosiahnuť čo možno minimálny špecifický povrch kúpeľa a z toho vyplývajúce udržovanie energie v objeme kovového kúpeľa.Steel ladles are vertically arranged cylindrical vessels, the depth / diameter ratio of which is usually greater than 1 and less than 2. It is understood that one of the main reasons for the vertical arrangement of such vessels is the effort to achieve the minimum specific surface of the bath and the resulting energy conservation. in a metal bath volume.

Účelné polohovanie hore zmieňovanýchporéznych prvkov v takýchto nádobách je okrem toho významné z dôvodu docienia čo možno najlepších účinkov miešania. Okrem toho je tiež známe, že použitie nádob s menšími veľkostnými pomermi hĺbka/priemer vo svojom dôsledku spôsobuje horšie pomery miešania, a že takého plytké nádoby, napríklad kyslíkové nádoby so zásaditou výmurovkou, vyžadujú z dôvodu docielenia účinného miešania usporiadanie niekoľkých takýchto poréznych prvkov.The expedient positioning of the aforementioned porous elements in such containers is also important in order to obtain the best possible mixing effects. In addition, it is also known that the use of containers with smaller size depth / diameter ratios results in poorer mixing ratios, and that such shallow containers, for example oxygen containers with basic lining, require the arrangement of several such porous elements to achieve efficient mixing.

Ďalšou nevýhodou, zistenou v spojení s takouto vertikálne usporiadanou nádobou je, že vzájomný pomer povrchu k objemu kovového kúpeľa v nádobe je relatívne malý.A further disadvantage found in connection with such a vertically disposed container is that the surface to volume ratio of the metal bath in the container is relatively small.

Navyše, vzhľadom na to, že z dôvodu zníženia pretekania kovu počas miešania na minimum musí byť v nádobe udržovaná primerane dostatočná výška nad povrchom kúpeľa, je odstraňovanie trosky po jej saturácii nečistotami z takej nádoby veľmi ťažké. V prípade, keď sa odstraňovanie trosky uskutočňuje napríklad naklápaním nádoby, sa zvyšuje špecifický povrch kúpeľa kov/troska, v dôsledku čoho sa znižuje hrúbka troskovej vrstvy. Okrem toho v usporiadaniach, v ktorých sa na sťahovanie trosky smerom k okrajovej hrane nádoby používa zhrňovacia lopatka, predstavuje v podstate kruhovitá konfigurácia povrchu troskovej vrstvy obmedzenie šírky uvedenej lopatky v tom zmysle, že táto lopatka, ktorá je dostatočne široká tak, že preklenuje celú šírku vrstvy trosky v blízkosti okrajovej hrany nádoby, je čo do šírky príliš úzka v polohe nachádzajúcej sa ďalej od tejto okrajovej hrany, a za tohto stavu umožňuje unikaniu trosky okolo jej koncov.In addition, since to minimize metal leakage during agitation, the vessel must be reasonably maintained above the bath surface, removing the slag from impregnation from such a vessel is difficult to remove. In the case where the slag removal is performed, for example, by tilting the container, the specific surface of the metal / slag bath increases, thereby reducing the thickness of the slag layer. In addition, in arrangements in which a scraper blade is used to pull the slag towards the edge of the container, the substantially circular configuration of the surface of the slag layer constitutes a limitation on the width of the blade in that the blade is wide enough to span the entire width. the slag layer near the edge of the container is too narrow in width at a position farther away from the edge, and in this state allows the slag to escape around its ends.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vzhľadom na hore uvedené je cieľom predloženého vynálezu poskytnúť zariadenie a spôsob na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov, najmä ocele, prostredníctvom ktorých sú zhora zmieňované nedostatky buď celkom odstránené, alebo aspoň znížené na minimálnu mieru.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for performing secondary refining of metals, in particular steel, through which the aforementioned deficiencies are either completely eliminated or at least reduced to a minimum.

Zariadenie podľa predloženého vynálezu, určené na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov, najmä ocele, obsahuje podlhovastú nádobu, ktorej veľkostný pomer dĺžka/šírka je väčší než dve, pričom táto nádoba je vybavená aspoň jedným induktorom kanálikového typu, prispôsobeným na ohrev nádoby, a pri prevádzkovej činnosti je umiestnená tak, že jej dlhšia strana je usporiadaná v podstate horizontálne.The apparatus of the present invention for performing secondary refining of metals, in particular steel, comprises an elongate vessel having a length / width ratio greater than two, the vessel being equipped with at least one channel type inductor adapted to heat the vessel and in operation it is positioned such that its longer side is substantially horizontal.

Musí byť zrejmé, napriek tomu, že je uvedená nádoba usporiadaná horizontálne, bude veľkostný pomer kúpeľa kov/troska vnútri nádoby, t.j. pomer dĺžky povrchovej plochy kúpeľa k šírke povrchovej plochy kúpeľa, väčší než dve. Okrem toho musí byť zrejmé, že špecifický povrch takéhoto kúpeľa kov/troska bude oveľa väčší v porovnaní s obvykle používanou vertikálne usporiadanou nádobou tak, že poskytuje oveľa väčšiu styčnú plochu pre reakciu s prísadovými chemikáliami, dosadzovanými do kúpeľa za účelom uskutočňovania sekundárnej rafinácie kovu a/alebo odstraňovanie síry z kovového kúpeľa a/alebo vzájomné spolupôsobenie medzi kovovým kúpeľom a na nej sa nachádzajúcou troskovou vrstvou.It must be understood that although the container is arranged horizontally, the size ratio of the metal / slag bath will be within the container, i. a ratio of the length of the bath surface area to the width of the bath surface area, greater than two. In addition, it must be understood that the specific surface area of such a metal / slag bath will be much larger compared to a conventionally used vertically arranged vessel so as to provide a much larger contact area for reaction with the additive chemicals introduced into the bath for secondary metal refining and / or or removing sulfur from the metal bath and / or interacting between the metal bath and the slag layer thereon.

Ďalej je podľa predloženého vynálezu zariadenie vybavené aspoň jedným induktorom, ktorý je usporiadaný v podstate v stredovej oblasti spodnej strany horizontálne usporiadanej nádoby.Furthermore, according to the present invention, the device is provided with at least one inductor which is arranged substantially in the central region of the underside of the horizontally arranged vessel.

Prihlasovateľom bolo zistené, že skutočnosť, že sa kúpeľ v takejto nádobe ohrieva zospodku, v kombinácii so skutočnosťami týkajúcimi sa existencie pomerne nízkej metalografickej tlakovej výšky kovu spolu s výsledným pôsobením prestupu tepla, zaisťujú vyvolávanie dostatočne silných účinkov pôsobenia miešania v blízkosti induktora (alebo induktorov), čo vo svojom dôsledku spôsobuje vysoko účinné spolupôsobenie na rozhranie troska/kov a rovnomernú distribúciu rafináciou spracovávaného kovu a nečistotami saturovanej trosky.It has been found by the Applicants that the fact that the bath in such a vessel is heated from the bottom in combination with the facts regarding the existence of a relatively low metallographic pressure height of the metal together with the resulting effect of heat transfer ensures that sufficiently agitating effects of mixing near the inductor (or inductors) resulting in a highly efficient interaction at the slag / metal interface and an even distribution of the refined metal and the impurity saturated slag.

Okrem toho môžu byť tavidlá a legujúce prísady, ktoré sa požadujú pre proces rafinácie, dosadzované v poloplynuiom prúde na povrch kovového kúpeľa priamo do oblasti nad induktorom (alebo induktormi), t.j. do oblasti, v ktorej sa docieľuje najúčinnejší miešací pohyb.In addition, the fluxes and alloying agents required for the refining process may be fed in a semi-gas stream to the surface of the metal bath directly into the region above the inductor (s), i.e. the inducer (s). to the area where the most efficient mixing movement is achieved.

Musí byť zrejmé, že akékoľvek takéto tavidlá a podobné prísady, ktoré sa požadujú pre rafináciu kovového kúpeľa, sa môžu do tohto kovového kúpeľa dosadzovať rovnako tak štandardne používaným postupom prostredníctvom jednej alebo niekoľkých prívodných rúrok vedených zhora a prestupujúcich do kovového kúpeľa.It will be appreciated that any such fluxes and similar additives that are required for refining a metal bath can be fed into the metal bath by the same standard procedure by means of one or more inlet pipes passing through and passing into the metal bath.

Okrem toho, akýkoľvek dodatočný, prípadne vyžadovaný ohrev je možné uskutočniť použitím štandardných prostriedkov, napríklad prostredníctvom jedného alebo niekoľkých plazmových horákov a/alebo elektród na vytváranie elektrického oblúka, napájaných trojfázovým prúdom.In addition, any additional or required heating may be accomplished using standard means, for example by means of one or more plasma torches and / or electrodes for producing an electric arc powered by a three-phase current.

Ďalej, podľa predloženého vynálezu, vykazuje nádoba v priečnom priereze kruhovitú konfiguráciu.Further, according to the present invention, the vessel has a circular configuration in cross-section.

Ešte ďalej, podľa predloženého vynálezu, je nádoba vybavená smerom k aspoň jednému z ich kratších koncov otvorom, prostredníctvom ktorých je možné do tejto nádoby zasúvať lopatku alebo podobný prostriedok na zhrňovanie odpadovej troskovej vrstvy z povrchu kovového kúpeľa v nádobe.Still further, according to the present invention, the vessel is provided with an opening towards at least one of its shorter ends through which a bucket or the like can be inserted to sweep the slag waste from the surface of the metal bath in the vessel.

Musí byť zrejmé, že na zhrňovanie trosky, vzhľadom na to, že povrch troskovej vrstvy vykazuje v pôdoryse v podstate obdĺžnikovú konfiguráciu, je možné použiť lopatku, ktorá v podstate preklenuje celú šírku troskovej vrstvy na v podstate celej dĺžke tejto troskovej vrstvy.It will be appreciated that a scoop that substantially spans the entire width of the slag layer over substantially the entire length of the slag layer may be used for slag raking because the surface of the slag layer has a substantially rectangular configuration in plan view.

Prostredníctvom posunovania alebo sťahovania takejto lopatky pozdĺž troskovej vrstvy je možné z povrchu kovového kúpeľa vysoko účinným spôsobom odstraňovať odpadovú trosku.By shifting or contracting such a blade along the slag layer, the waste slag can be removed in a highly efficient manner from the surface of the metal bath.

Na účely odstraňovania odpadovej trosky môže byť aspoň jeden z uvedených kratších koncov nádoby vybavený odpichovým otvorom.For the purpose of removing waste slag, at least one of said shorter ends of the container may be provided with a tap-hole.

S výhodou je šírka lopatky o niečo menšia než šírka nádoby tak, že medzi vonkajšími koncami lopatky a stenami nádoby zostávajú úzke priechodné medzery, zaisťujúce voľné, ničím neobmedzené premiestňovanie lopatky v nádobe.Preferably, the width of the vane is slightly less than the width of the container so that narrow clearance gaps remain between the outer ends of the vane and the container walls to ensure free, unrestricted movement of the vane in the container.

S výhodou môže byť do týchto priechodných medzier, z dôvodu zabraňovania unikania trosky cez tieto medzery počas premiestňovania lopatky pozdĺž troskovej vrstvy v nádobe, prifukovaný vzduch alebo dusík.Advantageously, air or nitrogen may be blown into these passage gaps to prevent slag from escaping through the gaps during displacement of the vane along the slag layer in the vessel.

Predložený vynález sa ďalej týka spôsobu uskutočňovania sekundárnej rafinácie kovov za použitia hore opísaného zariadenia.The present invention further relates to a method of performing secondary metal refining using the apparatus described above.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Zariadenie podľa predloženého vynálezu bude ďalej bližšie objasnené prostredníctvom podrobného opisu jedného príkladu jeho konkrétneho uskutočnenia v spojení s priloženou výkresovou dokumentáciou, v ktorej predstavuje obr. 1 schematický pohľad na zariadenie podľa predloženého vynálezu v bokoryse;The apparatus of the present invention will be further elucidated by way of a detailed description of one exemplary embodiment thereof in conjunction with the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a schematic side view of a device according to the present invention;

obr. 2 schematický pohľad na zariadenie podľa obr. 1 v priečnom priereze, vedenom rovinou l-l z obr. 1; a obr. 3 schematický pohľad na zariadenie podľa obr. 1 v pôdoryse, nazeranom v smere šípky A z obr. 1.Fig. 2 is a schematic view of the device of FIG. 1 in cross-section taken along line I-I in FIG. 1; and FIG. 3 is a schematic view of the device of FIG. 1 in a plan view in the direction of the arrow A of FIG. First

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zariadenia na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov, napríklad takých ako je oceľ, podľa prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu, obsahuje horizontálne usporiadanú a žiaruvzdorným vymurovaným obložením vybavenú nádobu 10. ktorej veľkostný pomer dĺžka/priemer je väčší než 2. Napríklad, podľa jedného uskutočnenia predloženého vynálezu môže byť dĺžka nádoby 10 rádovo 8 m a priemer nádoby rádovo 2 m, pričom sa predpokladá, že táto nádoby bude roztaveným kovom plnená do výšky rádovo 1 m.Apparatus for performing secondary refining of metals, such as steel, according to a preferred embodiment of the present invention, comprises a horizontally arranged and refractory liner equipped with a vessel 10 whose length / diameter ratio is greater than 2. For example, according to one embodiment of the present invention the length of the vessel 10 of the order of 8 m and the diameter of the vessel of the order of 2 m, it being assumed that the vessel will be filled with molten metal to a height of the order of 1 m.

Musí byť zrejmé, že hoci na pripojených obrázkoch znázornená nádoba 10 vykazuje v priečnom priereze kruhovú konfiguráciu, môže byť taká nádoba vytvorená s akoukoľvek ďalšou a pre uvedené účely vhodnou konfiguráciou v priečnom priereze, napríklad takou ako je v podstate štvorcová, trojuholníková, a podobne.It will be appreciated that although the container 10 shown in cross-section has a circular configuration, such a container may be formed with any other and suitable cross-sectional configuration, such as substantially square, triangular, and the like.

Nádoba 10 je na svojej vrchnej stene vybavená plniacim otvorom 12, cez ktorý sa do nej môžu vsadzovať tavidlá a podobné prísady. Nádoba 10 je ďalej, v stredovej oblasti svojej spodnej strany, vybavená aspoň jedným induktorom 13 kanálikového typu s výkonnosťou 3 MW.The container 10 is provided on its top wall with a filling opening 12 through which fluxes and similar additives can be introduced. The vessel 10 is further equipped, in the central region of its underside, with at least one 3 MW channel-type inductor 13.

Okrem toho je vrchná stena nádoby 10 na svojich navzájom protiľahlých koncoch vybavená otvormi 14, cez ktoré sa do tejto nádoby môže zavádzať lopatka 15 pretiahnutého tvaru určená na sťahovanie trosky, ktorá sa obsluhuje prostredníctvom manipulačnej rukoväti 16, a ktorej šírka je o niečo menšia než priemer nádoby 10.In addition, the top wall of the container 10 at its opposed ends is provided with apertures 14 through which an elongated-shaped blade 15 designed to retract the slag, which is operated by the handling handle 16 and whose width is slightly smaller than the diameter, can be introduced into the container. containers 10.

Otvory 14 sú vybavené poklopmi (neznázornené).The apertures 14 are provided with hatches (not shown).

Nádoba 10 je ďalej vybavená prívodnou rúrkou 17, ktorá je vedená zhora a prestupuje do kovového kúpeľa TI, a cez ktorú sa do tohto kúpeľa 11. na účely miešania, môže prifúkavať argón a/alebo dusík.The vessel 10 is further provided with a lead-in tube 17 which is guided from above and passes into a metal bath T1 and through which argon and / or nitrogen can be blown into the bath 11 for stirring purposes.

Okrem toho, pokiaľ je to žiadúce, môže byť nádoba 10 ďalej vybavená jedným alebo niekoľkými poréznymi prvkami, cez ktoré je možné do tejto nádoby za účelom dodatočnej podpory miešania kúpeľa TI privádzať argón a/alebo dusík. Na obr. 1 je v obryse prerušovanou čiarou znázornený iba jeden taký prvok, označený vzťahovou značkou 18.In addition, if desired, the vessel 10 may further be provided with one or more porous elements through which argon and / or nitrogen may be introduced into the vessel to additionally promote mixing of the bath T1. In FIG. 1, only one such element, indicated by 18, is shown in broken line.

Pri prevádzkovom chode sa roztavený kov, ktorý sa má rafinovať, plní do nádoby 10 cez otvor 14 za vytvorenia kúpeľa s hĺbkou rádovo 1 m, a požadované tavidlá sa vsádzajú cez plniaci otvor 12.In operation, the molten metal to be refined is fed into the vessel 10 through an opening 14 to form a bath with a depth of the order of 1 m, and the desired fluxes are charged through the feed opening 12.

Induktor (alebo induktory) 13. pokiaľ sú uvedené do činnosti, slúžia nielen pre ohrev kúpeľa 11. ale súčasne, prostredníctvom výsledného pôsobenia prestupu tepla a elektromagnetických síl, tiež na vyvolávanie miešania kúpeľa U.The inducer (s) 13, when actuated, serve not only to heat the bath 11, but at the same time, through the resulting effect of heat transfer and electromagnetic forces, also to induce agitation of the bath U.

Pokiaľ je to žiadúce, môže byť hore zmieňované miešanie doplnené prifúkavaním argónu a/alebo dusíka do kúpeľa 1_1 cez prívodnú rúrku 17 (či porézny prvok (alebo prvky) 18).If desired, the aforementioned mixing may be supplemented by blowing argon and / or nitrogen into the bath 11 via the lance 17 (or porous element (s) 18).

V dôsledku roztavenia tavidiel a ich vzájomného reagovania sa na povrchu kovového kúpeľa H vytvorí trosková vrstva 19, ktorá následne pôsobí na roztavený kov v kúpeli TI a ovplyvňuje ho.As a result of the melting of the fluxes and their interaction, a slag layer 19 is formed on the surface of the metal bath 11, which subsequently acts on and influences the molten metal in the bath T1.

Vzhľadom na to, že vďaka horizontálnemu usporiadaniu nádoby 10 vykazuje špecifický povrch kúpeľa kov/troska hore zmieňovaný veľkostný pomer, a vzhľadom na to, že sa kúpeľ 11 ohrieva hlavne zospodu, bude zrejmé, že všetky výhody týkajúce sa hore zmieňovanej účinnosti chemickej rafinácie kovu a miešania kúpeľa môžu byť dosiahnuté práve za použitia zariadenia podľa predloženého vynálezu.Since, due to the horizontal arrangement of the vessel 10, the specific metal / slag bath surface exhibits the aforementioned size ratio, and since the bath 11 is heated mainly from below, it will be appreciated that all advantages related to the above mentioned chemical refining efficiency of the metal and mixing of the bath can be achieved precisely using the apparatus of the present invention.

Keď sa odpadová trosková vrstva 19 musí z nádoby 10 odstrániť, zasunie sa do nádoby cez jeden z ich otvorov 14 lopatka 15 a trosková vrstva 19 sa pomocou nej zhŕňa a vytláča cez odpichové otvory (nie sú znázornené) na vonkajších koncoch nádoby 10.When the waste slag layer 19 has to be removed from the container 10, a paddle 15 is inserted into the container through one of its openings 14, and the slag layer 19 is swollen and pushed through the tap holes (not shown) at the outer ends of the container 10.

Šírka lopatky 15 je o niečo menšia než priemer priečneho prierezu nádoby 10 tak, že pri zábere lopatky 15 do troskovej vrstvy 19 zostávajú medzi vonkajšími koncami lopatky 15 a vnútornými bočnými stenami nádoby 10 úzke priechodné medzery 20, ktoré umožňujú relatívne voľné, ničím neobmedzené vratné premiestňovanie lopatky 15 vo vnútornom priestore nádoby 10.The width of the vane 15 is slightly smaller than the diameter of the transverse cross-section of the container 10 such that when the vane 15 engages the slag layer 19, narrow clearance gaps 20 remain between the outer ends of the vane 15 and the inner side walls of the container 10. the vanes 15 in the interior of the container 10.

Prifúkavanie vzduchu alebo dusíka do priechodných medzier 20 slúži na zabraňovanie unikaniu trosky z troskovej vrstvy 19 cez tieto medzery 19 počas uvedeného premiestňovania lopatky 15.The blowing of air or nitrogen into the passage gaps 20 serves to prevent slag from escaping from the slag layer 19 through these gaps 19 during said movement of the blade 15.

Z uvedeného musí byť zrejmé, že opísané usporiadanie celkom prekonáva alebo aspoň znižuje na minimálnu mieru všetky hore zmieňované nevýhody, týkajúce sa odstraňovaniu odpadovej troskovej vrstvy z nádoby.It must be understood that the described arrangement completely overcomes or at least reduces to a minimum the above-mentioned disadvantages of removing the waste slag layer from the container.

Okrem toho musí byť bez akýchkoľvek pochybností celkom zrejmé, že je možné vytvoriť rôzne varianty jednotlivých detailných súčastí zariadení a spôsobu na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov podľa predloženého vynálezu, bez toho aby došlo k akémukoľvek odchýleniu sa z jeho podstaty a/alebo nárokovaného rozsahu vymedzeného v pripojených patentových nárokoch.In addition, it must be understood without any doubt that various variants of the individual detailed components of the apparatus and method for performing secondary metal refining according to the present invention can be made without departing from the spirit and / or claimed scope defined in the appended claims. claims.

Claims (13)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zariadenie určené na uskutočňovanie sekundárnej rafinácie kovov, najmä ocele, vyznačujúce sa tým, že zahŕňa predĺženú nádobu, ktorej veľkostný pomer dĺžka/šírka je väčší než dva, pričom táto nádoba je vybavená aspoň jedným induktorom kanálikového typu, prispôsobeným na ohrev nádoby, a pri prevádzkovej činnosti je nádoba umiestnená tak, že jej dlhšia strana je usporiadaná v podstate horizontálne.Apparatus for performing secondary refining of metals, in particular steel, comprising an elongated vessel having a length / width ratio greater than two, said vessel having at least one channel type inductor adapted to heat the vessel, and in operation, the container is positioned such that its longer side is substantially horizontal. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že aspoň jeden induktor je umiestnený v podstate v stredovej oblasti spodnej strany horizontálne usporiadanej nádoby.Device according to claim 1, characterized in that the at least one inductor is arranged substantially in the central region of the underside of the horizontally arranged vessel. 3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že nádoba obsahuje na svojom hornom konci otvor, cez ktorý sa môžu na povrch kovového kúpeľa, v podstate priamo do oblasti nachádzajúcej sa nad induktorom (induktormi), dosadzovať v poloplynulom prúde akékoľvek tavidlá a legujúce prísady, vyžadované pre proces rafinácie.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the vessel comprises at its upper end an opening through which any flux can be introduced in the semi-continuous flow to the surface of the metal bath, substantially directly into the area above the inductor (s). and alloying additives required for the refining process. 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jednu prívodnú rúrku vedenú zhora a prestupujúcu do kovového kúpeľa, ktorého prostredníctvom sa môžu do tohto kúpeľa dosadzovať tavidlá a/alebo legujúce prísady.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one inlet pipe directed from above and passing into a metal bath by means of which fluxes and / or alloying additives can be introduced into the bath. 5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jednu prívodnú rúrku alebo porézny prvok miešacích prostriedkov, prostredníctvom ktorých sa do kúpeľa môže prifúkavať argón a/alebo dusík na vyvolávanie doplnkového miešania.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one lance or porous mixing element by means of which argon and / or nitrogen can be blown into the bath to induce supplementary mixing. 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jeden plazmový horák a/alebo elektródu na vytváranie elektrického oblúka, napájanú trojfázovým prúdom, na vyvolávanie doplnkového, prípadne vyžadovaného ohrevu.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one plasma torch and / or an electrode for generating an electric arc, fed by a three-phase current, to induce additional or possibly required heating. 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že nádoba vykazuje v priečnom priereze kruhovitú konfiguráciu.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the container has a circular configuration in cross-section. 8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že nádoba je vybavená smerom k aspoň jednému z jej kratších koncov otvorom, a že zariadenie obsahuje lopatku, ktorú je možné cez uvedený otvor zasúvať do nádoby a jej prostredníctvom odstraňovať z povrchu kovového kúpeľa odpadovú trosku.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the receptacle is provided with an opening towards at least one of its shorter ends, and that the apparatus comprises a vane which can be inserted into said receptacle through said opening and removed therefrom from the metal bath surface. waste slag. 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že šírka lopatky je o niečo menšia než priemer priečneho prierezu nádoby tak, že sa pri zábere lopatky do troskovej vrstvy medzi koncami lopatiek a vnútornými stenami nádoby vytvoria úzke priechodné medzery na zaistenie voľného pohybu lopatky v nádobe.Apparatus according to claim 8, characterized in that the width of the blade is slightly smaller than the diameter of the vessel cross-section so that, when the blade is engaged in the slag layer between the blade ends and the inner walls of the vessel, narrow passage gaps are formed. container. 10. Zariadenie podľa nároku 9, vyznačujúce sa tým, že je prispôsobené na prifúkavanie vzduchu a/alebo dusíka do uvedených priechodných medzier, ktoré slúžia na zabraňovanie unikaniu trosky cez tieto medzery počas premiestňovania lopatky pozdĺž troskovej vrstvy.Apparatus according to claim 9, characterized in that it is adapted to blow air and / or nitrogen into said passage gaps, which serve to prevent slag from escaping through these gaps during movement of the blade along the slag layer. 11. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že aspoň jeden z kratších koncov nádoby je vybavený odpichovým otvorom, cez ktorý sa z nádoby môže odstraňovať odpadová troska.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the shorter ends of the vessel is provided with a tap hole through which waste slag can be removed from the vessel. 12. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že spracovávaným kovom je oceľ.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal to be treated is steel. 13. Spôsob uskutočňovania sekundárnej rafinácie kovov, najmä ocele, vyznačujúci sa tým, že sa uskutočňuje za použitia zariadenia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov.Method for carrying out secondary refining of metals, in particular steel, characterized in that it is carried out using a device according to any one of the preceding claims.
SK508-2000A 1998-08-07 1999-07-28 Apparatus and method for the secondary refinement of metals SK5082000A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA987125 1998-08-07
PCT/IB1999/001334 WO2000008216A1 (en) 1998-08-07 1999-07-28 Apparatus and method for the secondary refinement of metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK5082000A3 true SK5082000A3 (en) 2000-10-09

Family

ID=25587196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK508-2000A SK5082000A3 (en) 1998-08-07 1999-07-28 Apparatus and method for the secondary refinement of metals

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1021571A1 (en)
JP (1) JP2002522634A (en)
CN (1) CN1274390A (en)
AU (1) AU4642699A (en)
BG (1) BG104298A (en)
BR (1) BR9906673A (en)
CA (1) CA2305741A1 (en)
PL (1) PL339670A1 (en)
SK (1) SK5082000A3 (en)
TR (1) TR200000919T1 (en)
TW (1) TW446753B (en)
WO (1) WO2000008216A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818100C1 (en) * 2021-01-26 2024-04-24 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Liquid iron refining method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119794305B (en) * 2025-03-13 2025-06-06 湖南润泰新能源科技有限公司 Control method of aluminum alloy smelting and casting integrated equipment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE381586B (en) * 1973-08-23 1975-12-15 Asea Ab METHOD AND DEVICE FOR MOLDING MELT FROM A TIPPABLE CONVERTER
SE448741B (en) * 1980-12-23 1987-03-16 Asea Ab METHODS AND DEVICES FOR TURPED DESULATOR DESCRIPTION
CA1328563C (en) * 1986-06-12 1994-04-19 Paul Metz Method of treating metal melts and apparatus for carrying out the method
JPH08269517A (en) * 1995-03-28 1996-10-15 Kobe Steel Ltd Method for pretreating molten iron in torpedo ladle and device for pretreating molten iron therein

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818100C1 (en) * 2021-01-26 2024-04-24 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Liquid iron refining method
RU2820427C1 (en) * 2021-01-26 2024-06-03 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Liquid iron refining method
RU2823150C1 (en) * 2021-02-01 2024-07-18 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method of refining liquid iron and method of producing liquid steel using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002522634A (en) 2002-07-23
CN1274390A (en) 2000-11-22
PL339670A1 (en) 2001-01-02
WO2000008216A1 (en) 2000-02-17
CA2305741A1 (en) 2000-02-17
TR200000919T1 (en) 2000-11-21
BG104298A (en) 2000-08-31
BR9906673A (en) 2000-08-29
TW446753B (en) 2001-07-21
AU4642699A (en) 2000-02-28
EP1021571A1 (en) 2000-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1300898C (en) Melting furnace and method for melting metal
US4720837A (en) Ladle furnace
TWI816422B (en) Refining method of molten steel
SK5082000A3 (en) Apparatus and method for the secondary refinement of metals
CN111518992B (en) Tank type single-nozzle refining furnace and vacuum refining method
JP7215224B2 (en) Method for slag removal in electric arc furnace and method for producing molten metal
EP0583253B1 (en) Taphole design and pouring method
JP7180820B1 (en) Molten steel refining method
CZ20001275A3 (en) Equipment and method for performing secondary metal refining
US3934863A (en) Apparatus for refining molten metal and molten metal refining process
Dutta et al. Electric Furnace Processes
CN115595401A (en) Steel refining equipment for improving cleanliness of molten steel and steel-making method
JP2889901B2 (en) Liquid steel bath reheating method
JP7280480B2 (en) Arc electric furnace, slag discharge method in arc electric furnace, and method for producing molten metal
ATE28930T1 (en) METHOD OF OPERATING A METALLURGICAL FURNACE AND METALLURGICAL FURNACES.
MXPA00002867A (en) Apparatus and method for the secondary refinement of metals
US4199350A (en) Method for the production of quality steels
SK14382001A3 (en) Method and device for tapping molten metal from metallurgical vessels
JP2020139661A (en) Ark type electric furnace, slag discharge method in arc type electric furnace and manufacturing method of molten metal
TWI816421B (en) Refining method of molten steel
KR100311799B1 (en) Method for raising temperature of molten steel of circulation type vacuum degassing apparatus and apparatus thereof
KR100328035B1 (en) A Heating Method of Melten Steel for RH Degasser and the Apparatus thereof
JPH08143943A (en) Method for refining molten metal
SU734293A1 (en) Method of steel smelting
KR20240008923A (en) Molten steel refining method