SU863662A1 - Steel deoxidizer - Google Patents
Steel deoxidizer Download PDFInfo
- Publication number
- SU863662A1 SU863662A1 SU792763940A SU2763940A SU863662A1 SU 863662 A1 SU863662 A1 SU 863662A1 SU 792763940 A SU792763940 A SU 792763940A SU 2763940 A SU2763940 A SU 2763940A SU 863662 A1 SU863662 A1 SU 863662A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- steel
- metal
- carbon
- deoxidation
- content
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 24
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 claims description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 5
- 239000011285 coke tar Substances 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 2
- 229910000532 Deoxidized steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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)
Description
(54) РАСКИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ СТАЛИ(54) STEEL REFLECTOR
1one
Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к смес м Ш1Я раскислени стали.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to mixtures of steel deoxidation.
Известен способ раскислени стали твердым углеродом путем продувки металла порошкообразными карбонизаторами в струе несущего газа. Этот способ позвол ет снизить содержание кислорода в металле перед окончательным осадочнЕлм раскислением Cll There is a known method of steel deoxidation with solid carbon by blowing metal with powdered carbonizers in a carrier gas stream. This method reduces the oxygen content in the metal before the final sedimentation by deoxidation of Cll
Однако как правило, раскисление сопровождаетс неконтролируемым науглероживанием стали. Недостатками процесса также вл ютс жесткие ограничени по фракционному составу nopovuKa, нагрузке газопорошковой струи, глубине погружени фурмы. частицы, не успева растворит1|с в металле, вспенивают шлак, а мелкие вынос тс из ванны обратными газовыми потоками. Системы подачи порошков сложны и работсцот неустойчиво . Все это ограничивает применение порошкообразных карбонитзаторов в сталеплавильном производстве .However, as a rule, deoxidation is accompanied by uncontrolled carburization of steel. The disadvantages of the process are also severe restrictions on the fractional composition of nopovuKa, the load of the gas-powder jet, the depth of the tuyere. the particles, not having time to dissolve in the metal, slag the foam, and the small particles are removed from the bath by reverse gas flows. Powder delivery systems are complex and unstable. All this limits the use of powdered carbonitizers in steelmaking.
Известно применение дл обработки стали флюсоферросплавных брикетов, содержшдих ,вес.%:It is known to use for the treatment of steel flux-ferroalloy briquettes, content, wt.%:
65%-ный ферросилиций25 Плавиковый шпат о50 Известн к2565% ferrosilicon25 Fluorspar o50 Known to K25
с использованием в качестве Ьв зующего сульфидно-спиртовой барды. Флюсоферросплавные брикеты эффективны при обработке высококачественных спокойных сталей, в частности, при using sulfide-alcohol stillage as bbc. Flux-ferroalloy briquettes are effective in processing high-quality calm steels, in particular, when
10 обработке их с целью снижени содержани серы С2.10 to treat them to reduce the sulfur content of C2.
Однако при этом не достигаетс перемешивание и равномерна дегазаци металла, поскольку брикет при However, this does not achieve mixing and uniform degassing of the metal, since the briquette with
15 взаимодействии с металлом не образует газовой фазы восстановительного характера. Применение указанного брикета дл обработки р довых спокойных , кип щих и полуспокойных сталей 15 interaction with the metal does not form a gas phase of reducing nature. The use of this briquette for the treatment of calm, boiling and semi-quiet steel steels
20 экономически нецелесообразно.20 is not economically feasible.
Известен также способ обработки стали монолитным углеродистым материалом , который принудительно вводитс в металлическую ванну и выдер25 живаетс там необходимое врем , вызыва кипение, раскисление и дегазацию металла. Монолитный углеродистый блок готовитс из 80% кокса и 20% св зующего - каменноугольного There is also known a method for treating steel with a monolithic carbonaceous material, which is forcibly introduced into a metal bath and the necessary time is kept there, causing boiling, deoxidation and degassing of the metal. Monolithic carbon block is prepared from 80% coke and 20% binder - coal
30 пека СЗД.30 pes FDD.
Недостатком указанного углеродистого раскислител вл етс то, чго при низком начальном содержании кислорода в металле, например в высокруглеродистой -или раскисл.енной только кремнием стали, раскисление с самого начала обработки сопровождаетс науглероживанием, а это нежелательно , так как возможно непопадание в анализ по углероду. Причина такого хода процесса заключаетс в тому что при низкой начальной интенсивности кипени устойчивость газовой прослойки вокруг монолитного углеродистого раскислител снижаетс , улучшаетс контакт металла с твердым углеродом и происходит науглероживание стали. При этом интенсивность перемешивани мала и недостаточно эффективен массоперенос кислорода из объема ванны в реакционную зону. Кроме того, высока теплопроводность графитового и угольного электродов при применении их в качестве раскислител стали задерживает начало реакции из-за намораживани шлакометаллической корки на его поверхности, что увеличивает продолжительность обработки.The disadvantage of this carbonaceous deoxidizer is that with low initial oxygen content in the metal, for example, in high-carbonaceous or silicon-deoxidized steel, deoxidation is accompanied by carburization from the very beginning of the treatment, which is undesirable, since it is possible that the carbon analysis is not relevant. The reason for such a course of the process is that with a low initial boiling intensity, the stability of the gas interlayer around the monolithic carbon deoxidizer decreases, the contact of the metal with solid carbon improves, and carbonization of the steel occurs. At the same time, the mixing intensity is low and the mass transfer of oxygen from the bath volume to the reaction zone is not sufficiently effective. In addition, the high thermal conductivity of graphite and carbon electrodes, when used as a steel deoxidizer, delays the onset of the reaction because of the freezing of the metal-slag crust on its surface, which increases the processing time.
Цель изобретени - увеличение эффективности раскислени и уменьшение степени науглероживани металла.The purpose of the invention is to increase the efficiency of deoxidation and reduce the degree of metal carburization.
Цель достигаетс тем, что в раскислитель , содержсцций кокс и каменноугольный пек, дополнительно ввод т известн к при следук цем соотношении компонентов, вес.%:The goal is achieved by the fact that coke and coal tar pitch are additionally added to the deoxidizer, with the following ratio of components, wt%:
Кокс.40-75Coke .40-75
Известн к10-30Known to 10-30
КаменноугольныйCoal
пек15-30peck15-30
Схему процесса взаимодействи жидког металла с раскислителем можно представить следующим образом:The process of interaction of a liquid metal with a deoxidizing agent can be represented as follows:
{СО} .{SO}.
(V)(V)
СО ГОSO GO
Ссз {соУСсз {sow
+ ++ +
СсоаУ Sooa
(2) L-TB + {с 03} ( 3) (2) L-TB + {c 03} (3)
uijT-g uijT-g
CaCOiCaCOi
2 {СО} ( ) + 2С2 {СО} () + 2С
Образующа с в результате реакций (2) и (3) двуокись углерода регенерируетс твердым углеродом, нагретым до температуры жидкой стали, с увеличением объема газа вдвое. Поэтому даже при низкой интенсивности реакций окислени углерода (1) и (2) обеспечиваетс экранирование монолитного Углерода от металла, эффективное перемешивание ванныи перенос кислорода в реакционную зону. Движуща сила раскислител , как и в известном способе, где схема взаимодействи раскислител с металлом представлена только реакци ми (1), (2) и (4), зависит от разности парциальных давлений СО,, , равновесных с металлом и с твердым углеродомThe carbon dioxide produced as a result of reactions (2) and (3) is regenerated by solid carbon heated to the temperature of the liquid steel, with the gas volume doubling. Therefore, even with a low intensity of carbon oxidation reactions (1) and (2), monolithic Carbon is shielded from the metal, effective mixing of the bath and oxygen transfer to the reaction zone. The driving force of the deoxidizing agent, as in the well-known method, where the scheme of interaction of deoxidizing agents with metal is represented only by reactions (1), (2) and (4), depends on the difference in partial pressures CO, equilibrium with metal and solid carbon.
Дл поддерживани высокой движущей силы процесса раскислени необходимо обеспечить возможно более полную регенерацию СО, а это при температурах жидкой стали зависит - только от прихода СО/ по реакции (41 т.е. от содержани известн ка в материале раскислени и от кинетики процесса регенерации.To maintain a high motive force of the deoxidation process, it is necessary to ensure the fullest possible regeneration of CO, and this at liquid steel temperatures depends only on the arrival of CO / by reaction (41, i.e., the content of lime in the deoxidation material and the kinetics of the regeneration process.
При определении оптимального дл обработки количества известн ка в материале раскислител критерием эффективности вл етс следующее условие: парциальное давление СО в газовой фазе пузырей, покидающих металл, должно быть ниже или, поIn determining the optimal amount of limestone for processing in a deoxidizing material, the effectiveness criterion is the following condition: the partial pressure of CO in the gas phase of bubbles leaving the metal must be lower or lower.
5 крайней мере, не выше давлени СО,, определ емого равновесием реакций (1) и (2).5, at least, not higher than the CO pressure, determined by the equilibrium reaction (1) and (2).
При содержании известн ка в углеродистом раскислителе меньше 10%When the content of lime in the carbonaceous deoxidizer is less than 10%
0 при обработке высокоуглеродистой или раскисленной только кремнием стали происходит науглероживание металла, так как выдел ющегос по реакции (4) газа недостаточно дл 0, when processing high-carbon steel or only silicon-deoxidized steel, carbonization of the metal occurs, since the gas evolved by the reaction (4) is insufficient for
5 устойчивого экранировани углеродистого блока на прот жении всего, времени обработки.5 sustainable shielding of the carbon block throughout the entire processing time.
При содержании известн ка в составе раскислител больше 30% скоростьWith lime content in a deoxidizing composition, it is more than 30%;
0 образовани CO,j, по реакции (З) больше скорости регенерации его твердым углеродом по реакции (.4) , и в поднимак цихс в металле пузыр х резко возрастает количество СО,,0 the formation of CO, j, by the reaction (G) is greater than the rate of its regeneration by solid carbon by the reaction (.4), and in the rise of cix in the metal of the bubbles, the amount of CO,
5 что значительно ухудшает показатели раскислени 4 I.5 which significantly impairs deoxidation 4 I.
Кроме того, при содержании иэвестн ка в составе раскислител больше 30% значительно снижаетс механическа прочность спеченныХ блоков..In addition, when the content of a yeast as part of a deoxidizing agent is more than 30%, the mechanical strength of sintered blocks is significantly reduced.
Каменноугольный пек используетс в качестве св зующего, а также активного компонента раскислител . В . зависимости от расхода пека фррми5 Руютс физикo-мekaничecкиe свойства, материала - пористость, механическа прочность и пр., а углерод коксового остатка, образующегос в результате термического разложени пека,Coal pitch is used as a binder, as well as an active component of a deoxidizing agent. AT . Depending on the flow rate of the pitch, the physical and mechanical properties of the material, the porosity, the mechanical strength, etc., and the carbon residue resulting from the thermal decomposition of the pitch,
g участвует в реакци х раскислени металла и регенерации выдел ющегос из известн ка углекислого газа.g participates in metal deoxidation reactions and regeneration of carbon dioxide emitted from limestone.
Содержание в составе раскислител каменноугольного пека 15-30%The content in the deoxidizing coal tar pitch 15-30%
св зано с получением обожженных блоков раскислител с определенными физико-механическими свойствами. При содержании каменноугольного пека в шихте меньше 15% обожженные блоки имеют невысокую механическую прочность , низкую термостойкость и непригодны дл обработки стали. При обжиге блоков из шихты, содер |щей , более 30% каменноугольного п-ека, выдел етс большое количество.газов,It is associated with the preparation of burned deoxidizing units with certain physical and mechanical properties. When the content of coal tar pitch in the mixture is less than 15%, the annealed blocks have low mechanical strength, low heat resistance and are unsuitable for steel processing. When blocks are fired, a large amount of gas is released from the charge containing more than 30% of the coal-black coal;
ухудшаютс физико-механические свойства готовых изделий, неоправданно зат гиваетс процесс обжига.the physicomechanical properties of the finished products deteriorate, the firing process is unreasonably delayed.
Раскислитель целесообразно использовать при обработке высокоуглеродистой нераскисленной или малоуглеродистой , раскисленной только кремнием, стали.It is advisable to use a deoxidizing agent when treating high-carbon, non-oxidized or low-carbon, deoxidized only with silicon, steel.
Пример. Углеродистые блокы раскислител готов т из смеси порошков кокса и известн ка на св зке из каменноугольного пека. Вещественный состав предлагаемых раскислителей приведен в таблице. Блоки подвергают обжигу в разъемных металлических формах.Example. The carbonaceous deoxidizing units are prepared from a mixture of coke powders and limestone on a coal tar pitch bond. The material composition of the proposed deoxidizers is given in the table. The blocks are fired in detachable metal forms.
Термическую обработку блоков заканчивают при температурах 600650 С с выдержкой 1 ч.Heat treatment of the blocks is completed at temperatures of 600,650 ° C with an exposure of 1 hour.
Эксперименты провод т при обработке стали в индукционной печи ИСП-006 с основной футеровкой. Вес плавки находитс в пределах 40-50 кг а глубина металлической ванны от 250 до 300 мм.The experiments were carried out in the processing of steel in an induction furnace ISP-006 with the main lining. The melting weight is in the range of 40-50 kg and the depth of the metal bath is from 250 to 300 mm.
Сталь обрабатывают углеродистыми блоками, закрепленными в кварцевой трубке. Диаметр рабочей части блоков находитс в пределах от 20 до 35 мм, высота от 25 до 40 мм. Блоки ввод т в металл на всю глубину ванны. Выдел ющиес Steel is treated with carbon blocks fixed in a quartz tube. The diameter of the working part of the blocks is in the range from 20 to 35 mm, height from 25 to 40 mm. The blocks are introduced into the metal throughout the depth of the bath. Excreted
из ванны газы улавливают с помощью погружаемого на 10-15 мм в металл огнеупорного колокола и на газоанализаторе ОРса опре-г дел ют содержание CO/j. Обработку стали блоками каждого типа дублируют 5-6 раз.from the bath, gases are captured using a refractory bell immersed for 10–15 mm in metal and the CO / j content is determined on an ORS gas analyzer. Processing of steel blocks of each type duplicate 5-6 times.
Дл сравнени испытан в качестве раскислител монолитный углеродистый блок, состо щий из 80% кокса и 20% Кё1менноугольного пека.For comparison, a monolithic carbon block consisting of 80% coke and 20% Carboniferous pitch was tested as a deoxidizing agent.
Как видно из приведенных в таблиo це результатов, при обработке стали блоками из чисто углеродистой шихты кипени , а следовательно, и раскисление металла заканчиваетс в среднем через 21 с (от 15 до 25 с) и As can be seen from the results given in the table, when processing steel with blocks of pure carbonaceous boiling charge, and, consequently, deoxidation of the metal ends on average after 21 s (from 15 to 25 s) and
5 сопровождаетс науглероживанием в среднем на . При обработке блоками раскислител предлагаемых ,составов их извлекают из ванны через 30 с при продолжакнцемс кипении 5 is accompanied by a carbonization average of. When processing the deoxidizing units proposed, the compositions of them are removed from the bath after 30 s with continued boiling
0 металла. Содержание углерода в стали за Обработку практически не измен етс , а эффективность раскислени увеличиваетс .0 metal. The carbon content in the steel per treatment is practically unchanged, and the efficiency of deoxidation increases.
Таким образом, предлагаемый рас5 кислитель позвол ет увеличить эффективность раскислител и снизить степень науглероживани стали.Thus, the proposed solvent makes it possible to increase the efficiency of the deoxidizing agent and to reduce the degree of carbonization of the steel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792763940A SU863662A1 (en) | 1979-05-03 | 1979-05-03 | Steel deoxidizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792763940A SU863662A1 (en) | 1979-05-03 | 1979-05-03 | Steel deoxidizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU863662A1 true SU863662A1 (en) | 1981-09-15 |
Family
ID=20826775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792763940A SU863662A1 (en) | 1979-05-03 | 1979-05-03 | Steel deoxidizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU863662A1 (en) |
-
1979
- 1979-05-03 SU SU792763940A patent/SU863662A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07504230A (en) | Method for desulfurizing molten iron with minimal slag formation and equipment for carrying out the process | |
| SU863662A1 (en) | Steel deoxidizer | |
| CN1030532C (en) | Iron and steel smelting method using aluminum slag | |
| US3058822A (en) | Method of making additions to molten metal | |
| SU908843A1 (en) | Process for steel production | |
| RU2107738C1 (en) | Method of steel melting from metal scrap in electric-arc furnace | |
| RU2150514C1 (en) | Charge briquette for production of high-grade steel and method of charge briquette preparation | |
| CN1206373C (en) | Method for foaming steelmaking slag with calcium nitrate and such application of calcium nitrate | |
| RU2031960C1 (en) | Method for smelting steel | |
| RU2144089C1 (en) | Method of making vanadium-containing steels and alloys | |
| SU540923A1 (en) | Mixture for processing liquid metal | |
| RU2309181C1 (en) | Method for melting of vanadium-containing steel | |
| SU399548A1 (en) | OPTWATERS. J. Vesnin and N. A. Chuvatin | |
| RU2068000C1 (en) | Method of steel heating | |
| SU765372A1 (en) | Method of steel production | |
| SU443911A1 (en) | Slag-forming mixture | |
| SU465431A1 (en) | Method of steel refining | |
| SU1803432A1 (en) | ||
| SU1235968A1 (en) | Burden for producing ferrovanadium | |
| SU1371977A1 (en) | Hard slag-forming mixture | |
| RU2048533C1 (en) | Oxygen converter steel smelting method | |
| SU969744A1 (en) | Method for smelting steel | |
| SU747895A1 (en) | Mixture for killing and refining molten metal | |
| RU2108399C1 (en) | Method of steel melting from metal scrap in electric-arc furnace | |
| SU379632A1 (en) | METHOD OF MELTING STEEL AND ALLOYS |