UA18171U - Electroarc method for steel smelting - Google Patents
Electroarc method for steel smelting Download PDFInfo
- Publication number
- UA18171U UA18171U UAU200609129U UAU200609129U UA18171U UA 18171 U UA18171 U UA 18171U UA U200609129 U UAU200609129 U UA U200609129U UA U200609129 U UAU200609129 U UA U200609129U UA 18171 U UA18171 U UA 18171U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- slag
- composition
- steel
- metal
- melting
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 8
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 4
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000614261 Citrus hongheensis Species 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910000753 refractory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до чорної металургії, а саме конкретно до сталеплавильного виробництва і 2 може бути використана для підвищення ефективності виробництва сталі в основних плавильних агрегатах.A useful model relates to ferrous metallurgy, specifically to steelmaking and 2 can be used to increase the efficiency of steel production in the main smelters.
Чорна металургія є галуззю важкої промисловості, яка виробляє чорні метали, а саме чавун, сталь, прокат, доменні феросплави, металеві порошки чорних металів і ін. Чорна металургія охоплює весь процес від видобутку і підготовки сировини, палива і допоміжних матеріалів до випуску прокату чорних металів і їх сплавів.Ferrous metallurgy is a branch of heavy industry that produces ferrous metals, namely cast iron, steel, rolled products, blast furnace ferroalloys, metal powders of ferrous metals, etc. Ferrous metallurgy covers the entire process from extraction and preparation of raw materials, fuel and auxiliary materials to the production of rolled ferrous metals and their alloys.
В даний час чорна металургія є однією з базових галузей промисловості багатьох країн, однак при цьому 70 залишається досить матеріалоємним виробництвом, а обладнання, що використовується в даній галузі, достатньо швидко стає непридатним внаслідок агресивного впливу факторів виробництва. У зв'язку з розвитком нових галузей техніки потрібна була сталь, що має високу чистоту. Наприклад, у жароміцних сталях, що широко застосовуються в ракетобудуванні, неприпустима навіть незначна домішка свинцю або сірки. Для забезпечення високої якості одержуваного продукту в металургії використовують шлакоутворюючі матеріали, що дозволяють 79 очистити розплав заліза від небажаних або шкідливих домішок, а також сприяють прискоренню процесів шлакоутворення і скороченню часу виплавки сталі. Однак найчастіше шлакоутворюючі матеріали, що використовуються в даний час, внаслідок недосконалості їх хімічного і фракційного складу мають обмежену здатність підвищення якості одержуваного продукту. При їх застосуванні зберігаються агресивні фактори виробництва, що негативно впливає на ресурс роботи обладнання, а витрати на виробництво сталі залишаються досить високими. Тому часто одночасно зі шлакоутворюючими матеріалами додатково використовують композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі, що у металургії являють собою матеріали, переважно мінерального походження, які сприяють утворенню шлаку, збільшенню швидкості його утворення, а також регулюванню його складу, зокрема зв'язуванню порожньої породи або руди продуктів розкислення металу.Currently, ferrous metallurgy is one of the basic branches of industry in many countries, however, 70 remains a rather material-intensive production, and the equipment used in this industry quickly becomes unusable due to the aggressive influence of production factors. In connection with the development of new branches of technology, steel with high purity was needed. For example, in heat-resistant steels widely used in rocketry, even a small admixture of lead or sulfur is unacceptable. To ensure the high quality of the product obtained in metallurgy, slag-forming materials are used, which allow 79 to clean the molten iron from unwanted or harmful impurities, and also contribute to the acceleration of slag formation processes and reduction of steel smelting time. However, most of the slag-forming materials currently used, due to the imperfection of their chemical and fractional composition, have a limited ability to improve the quality of the obtained product. When they are used, aggressive production factors remain, which negatively affects the life of the equipment, and the costs of steel production remain quite high. Therefore, often simultaneously with slag-forming materials, compositions are additionally used to optimize the slag regime of steel smelting, which in metallurgy are materials, mainly of mineral origin, that contribute to the formation of slag, increasing the rate of its formation, as well as regulating its composition, in particular, binding the empty rock or ores of metal deoxidation products.
Найбільш розповсюдженими в даний час є шлакоутворюючі матеріали, у якості яких застосовують вапно, 22 плавиковий шпат або боксит, а також марганцевмісні речовини. Однак зазначені матеріали не є універсальними, -о а існуючі методи їх використання не можуть забезпечити задану стабілізацію ходу виплавки сталі в будь-якому відомому способі. Їх застосування для реалізації того чи іншого способу залежить від технологічних умов протікання процесу виплавки сталі. Крім того, використання зазначених матеріалів не дозволяє цілком використовувати рафінувальний потенціал шлакової фази, що і приводить до підвищеної витрати вапна і -- 30 плавикового шпату. чаCurrently, the most widespread are slag-forming materials, which use lime, 22 fluorspar or bauxite, as well as manganese-containing substances. However, these materials are not universal, and the existing methods of their use cannot provide the specified stabilization of the steel smelting process in any known way. Their use for the implementation of one or another method depends on the technological conditions of the steel smelting process. In addition, the use of these materials does not allow the full use of the refining potential of the slag phase, which leads to increased consumption of lime and -- 30 fluorspar. Cha
Якість одержуваного кінцевого продукту в різних процесах виробництва сталі визначається типом використовуваних шлакоутворюючих матеріалів, а також застосовуваних композицій для оптимізації -- шлакоутворюючого режиму виплавки сталі, їх складом і фізико-хімічними властивостями. В електродуговому с способі виплавки сталі в якості шлакоутворюючих матеріалів найчастіше застосовуються вапно і плавиковий 35 шпат. При використанні тільки цих матеріалів відсутня можливість ефективного регулювання процесів -- шлакоутворення, які значним чином впливають на загальні термодинамічні і теплообмінні процеси виплавки сталі. Виходячи з цього, у сучасній металургії є актуальна потреба в композиціях для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі, що будуть мати такий хімічний і фракційний склад, при якому мінімізується агресивний « вплив компонентів композиції на металургійне обладнання, підвищується якість одержуваних продуктів за З 70 рахунок більш глибокого очищення розплаву заліза від небажаних домішок, а також забезпечується можливість с ефективного регулювання процесів шлакоутворення.The quality of the final product obtained in various steel production processes is determined by the type of slag-forming materials used, as well as the compositions used to optimize the slag-forming regime of steel smelting, their composition and physicochemical properties. Lime and fluorspar 35 are most often used as slag-forming materials in the electric arc steel smelting method. When using only these materials, there is no possibility of effective regulation of processes - slag formation, which significantly affect the general thermodynamic and heat exchange processes of steel smelting. Based on this, in modern metallurgy there is an urgent need for compositions to optimize the slag regime of steel smelting, which will have such a chemical and fractional composition, which minimizes the aggressive "influence of the components of the composition on metallurgical equipment, improves the quality of the obtained products due to a deeper cleaning of molten iron from unwanted impurities, as well as providing the possibility of effective regulation of slag formation processes.
Із» Відома композиція для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі, що включає оксид алюмінію АЇ 2О3 (патент України Мо18705, 1997р.|. Крім оксиду алюмінію зазначена композиція включає плавиковий шпат Саг», оксид кальцію (вапно) Сас, оксид кремнію 51іО», залізо Ре, вуглець С, сірку 5, фосфор Р і оксид титана ТіО». 45 Основними недоліками зазначеної композиції є відносно високий вміст фосфору, що виключає можливість її - використання при виробництві тугоплавких сплавів Через "забруднення" сплаву фосфором. Суміш також не"Iz" is a well-known composition for optimizing the slag mode of steel smelting, which includes aluminum oxide AI 2O3 (patent of Ukraine Mo18705, 1997). In addition to aluminum oxide, the specified composition includes fluorspar Sag", calcium oxide (lime) Sas, silicon oxide 51iO", iron Re, carbon C, sulfur 5, phosphorus P and titanium oxide TiO". 45 The main disadvantages of the specified composition are the relatively high content of phosphorus, which excludes the possibility of its use in the production of refractory alloys. Due to the "contamination" of the alloy with phosphorus. The mixture is also not
Ге | забезпечує високого ступеня витягу тугоплавких елементів. Крім того, суміш містить у собі велику кількість різних компонентів, що значно підвищує її вартість і складність її виготовлення і застосування. - Відомий електродуговий спосіб виплавки сталі що включає завалку металошихти, подачу -І 20 Шлакоутворюючого матеріалу, плавлення, доведення розплаву до необхідної температури і проведення окисного і рафінувального періодів плавки (патент РФ Мо2114920, 1998р.). У якості шлакоутворюючого матеріалу та використовують вуглевмісний комплексний флюс на феритно-кальцієвій основі.Ge | provides a high degree of extraction of refractory elements. In addition, the mixture contains a large number of different components, which significantly increases its cost and the complexity of its manufacture and use. - A well-known electric arc method of steel smelting, which includes filling of the metal charge, feeding -I 20 slag-forming material, melting, bringing the melt to the required temperature and carrying out the oxidation and refining periods of smelting (patent of the Russian Federation Mo2114920, 1998). Carbon-containing complex flux on a ferrite-calcium basis is also used as a slag-forming material.
У цьому способі неможливе забезпечення достатньо високого рівня десульфурації сталі, що у свою Чергу не дозволяє забезпечити високу якість одержуваного продукту. Крім того, використання такого шлакоутворюючого матеріалу не сприяє розкисленню металевого розплаву до необхідного рівня. с Найбільш близьким аналогом композиції, що заявляється, є композиція для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі, що включає карбід кремнію 5іС, металевий алюміній АїІдесі оксид алюмінію АЇ2Оз (патентIn this method, it is impossible to ensure a sufficiently high level of desulfurization of steel, which in turn does not allow to ensure the high quality of the obtained product. In addition, the use of such a slag-forming material does not contribute to the deoxidation of the metal melt to the required level. c The closest analogue of the claimed composition is a composition for optimizing the slag mode of steel smelting, which includes silicon carbide 5iC, metallic aluminum AiIdesi aluminum oxide AI2Oz (patent
України Мо18995, 1997р.|. Крім того, зазначена композиція містить оксид кремнію ЗіО».of Ukraine Mo18995, 1997 |. In addition, the specified composition contains silicon oxide ZiO".
При використанні цієї композиції рівень в'язкості шлаку залишається досить високим, що у свою чергу 60 приводить до погіршення умов плавлення композиції і зниженню ефективності шлакового режиму виплавки сталі.When using this composition, the level of slag viscosity remains quite high, which in turn 60 leads to a deterioration of the melting conditions of the composition and a decrease in the efficiency of the slag mode of steel smelting.
В основу корисної моделі поставлена задача створення електродугового способу виплавки сталі, у якому за рахунок застосування композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки буде забезпечене удосконалення шлакового режиму в рафінувальний період електродугової плавки, а також буде забезпечена оптимізація бо хімічного складу суміші шлаксоутворюючих матеріалів, підвищення рафінувального потенціалу розплавленої шлакової фази і прискорення активізації ведучих хімічних компонентів шлакового розплаву.The basis of a useful model is the task of creating an electric arc method of steel smelting, in which, due to the use of a composition for optimizing the slag regime of smelting, the improvement of the slag regime in the refining period of electric arc melting will be ensured, as well as the optimization of the chemical composition of the mixture of slag-forming materials, the improvement of the refining potential of the molten slag phase and acceleration of activation of the leading chemical components of the slag melt.
Поставлена задача вирішується тим, що електродуговий спосіб виплавки сталі включає завалку металошихти, подачу шлакоутворюючих матеріалів, плавлення, проведення окисного і рафінувального періодів плавки, доведення розплаву до необхідної температури, при цьому в рафінувальний період плавки на дзеркало металу в електродуговій печі подають композицію для оптимізації шлакового режиму виплавки, що включає, мас.бо: карбід кремнію ІС 5-15 70 оксиди лужноземельних металів КоО-Маг2О 1-3 металевий алюміній Алеї 15-30 металевий кремній Зідеї 5-15 оксид алюмінію АІ2О3 37-74The task is solved by the fact that the electric arc method of steel smelting includes filling of the metal charge, feeding slag-forming materials, melting, carrying out the oxidation and refining periods of melting, bringing the melt to the required temperature, while in the refining period of melting, a composition is applied to the metal mirror in the electric arc furnace to optimize the slag of the smelting regime, which includes, wt.bo: silicon carbide IC 5-15 70 oxides of alkaline earth metals CoO-Mag2O 1-3 metallic aluminum Alei 15-30 metallic silicon Zidei 5-15 aluminum oxide AI2O3 37-74
Присутній у композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі карбід кремнію 5іС при розплавлюванні композиції взаємодіє з рідким залізом по реакції: зіствуге) хІЗЦеетс(Ре), з асиміляцією кремнію і вуглецю розплавленим металом сталевої ванни.Present in the composition to optimize the slag mode of steel smelting, silicon carbide 5iC during melting of the composition interacts with liquid iron according to the reaction: zistvuge) xIZZeets(Re), with the assimilation of silicon and carbon by the molten metal of the steel bath.
Зазначена особливість взаємодії карбіду кремнію впливає на механізм розподілу кисню між металевою і шлаковою фазами і регулює швидкість зневугллецювання металевої ванни, а також блокує процес переокислювання металу в період окислювання вуглецю. Наявність карбіду кремнію в композиції створює також достатній розкиснювальний ефект. Зниження вмісту карбіду кремнію в композиції нижче 595 недоцільно, оскільки на початку окисного періоду плавки спостерігається активізація окислювання заліза до ГеО. Підвищення вмісту карбіду кремнію в композиції понад 1595 також є недоцільним, оскільки це приводить до блокування процесу окислювання вуглецю. Це може викликати необхідність введення додаткових окислювачів, приводить до З перегріву сталевої ванни і негативно діє на футерівку печі, а також збільшує час виплавки сталі, що у свою чергу приводить до збільшення витрат на виробництво сталі.The specified feature of the interaction of silicon carbide affects the mechanism of oxygen distribution between the metal and slag phases and regulates the rate of decarburization of the metal bath, as well as blocks the process of metal reoxidation during the carbon oxidation period. The presence of silicon carbide in the composition also creates a sufficient deoxidizing effect. Reducing the content of silicon carbide in the composition below 595 is impractical, because at the beginning of the oxidation period of melting, the activation of the oxidation of iron to GeO is observed. Increasing the content of silicon carbide in the composition above 1595 is also impractical, as it leads to the blocking of the carbon oxidation process. This can cause the need to introduce additional oxidizers, leads to overheating of the steel bath and negatively affects the lining of the furnace, and also increases the time of steel melting, which in turn leads to an increase in the costs of steel production.
Металевий алюміній являє собою власне алюміній у технічно чистому виді. Алюміній розкислює рідкий розплав, тобто видаляє кисень, а наявність оксиду алюмінію сприяє як прискоренню засвоєння вапна, так і «- асиміляції неметалічних включень, що у свою чергу сприяє зниженню вмісту шкідливих домішок, наприклад сірки і кисню в сталі. За рахунок вибору різних співвідношень алюмінію та оксиду алюмінію можна регулювати процес - шлакоутворення. Зниження вмісту алюмінію в композиції нижче 1595 недоцільно, оскільки приводитьдо зниження ж рафінувальних властивостей шлаку, тобто до зниження здатності шлаку до очищення розплаву від небажаних або шкідливих домішок. Крім того, при вмісті металевого алюмінію менш ніж 1595 не досягається істотного со прискорення шлакоутворення через недостатнє надходження тепла реакції окислювання алюмінію в зону - активного шлакоутворення. Підвищення вмісту алюмінію в суміші понад 3095 також є недоцільним, оскільки приводить до протікання процесу шлакоутворення з піротехнічним ефектом, підвищення температури шлаку в реакційній зоні, що у свою чергу приводить до тимчасового уповільнення протікання основних сталеплавильних « процесів і зниженню рафінувальної здатності шлакового розплаву.Metallic aluminum is actually aluminum in a technically pure form. Aluminum deoxidizes the liquid melt, that is, it removes oxygen, and the presence of aluminum oxide helps both to accelerate the assimilation of lime and "- assimilation of non-metallic inclusions, which in turn helps to reduce the content of harmful impurities, such as sulfur and oxygen in steel. Due to the selection of different ratios of aluminum and aluminum oxide, it is possible to regulate the process of slag formation. Decreasing the aluminum content in the composition below 1595 is impractical, as it leads to a decrease in the refining properties of the slag, i.e. to a decrease in the slag's ability to purify the melt from unwanted or harmful impurities. In addition, when the content of metallic aluminum is less than 1595, a significant acceleration of slag formation is not achieved due to insufficient heat of the aluminum oxidation reaction in the zone of active slag formation. Increasing the aluminum content in the mixture above 3095 is also impractical, as it leads to the process of slag formation with a pyrotechnic effect, an increase in the temperature of the slag in the reaction zone, which in turn leads to a temporary slowdown in the flow of the main steelmaking processes and a decrease in the refining capacity of the slag melt.
Вміст у композиції оксиду алюмінію менш ніж 3795 не забезпечує зниження в'язкості шлаку до значень, при - с яких відбувається істотне прискорення шлакоутворення. При вмісті оксиду алюмінію понад 7490 в'язкість шлаку а не тільки не знижується, але навіть підвищується за рахунок насичення шлаку тугоплавким глиноземом (А1/20О3). "» Таким чином, включення до складу композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі металевого алюмінію А|е і оксиду алюмінію АІ2О3з у встановлених межах дозволяє забезпечити високу швидкість протікання реакцій шлакоутворення з одночасним підтримуванням рідкорухливості шлакового розплаву в умовах тривалого - періоду часу і широкого діапазону температур процесів виплавки сталі, що дозволяє забезпечити ефективність бо металургійних процесів і знизити виробничі витрати.The content of aluminum oxide in the composition of less than 3795 does not ensure a decrease in slag viscosity to values at which significant acceleration of slag formation occurs. With an aluminum oxide content of more than 7490, the viscosity of the slag not only does not decrease, but even increases due to the saturation of the slag with refractory alumina (А1/20О3). "» Thus, the inclusion in the composition of the composition for optimizing the slag mode of steel smelting of metallic aluminum A|e and aluminum oxide AI2O3z within the established limits allows to ensure a high rate of flow of slag formation reactions with simultaneous maintenance of fluidity of the slag melt in conditions of a long period of time and a wide range of temperatures of steel smelting processes, which allows to ensure the efficiency of metallurgical processes and reduce production costs.
Металевий кремній Зіпле; широко застосовується в металургії як одна з основних розкиснюючих і легуючих - добавок. Металевий кремній - це кремній технічної чистоти (96-9995 Зі), що одержується у рудовідновних - 50 електропечах відновленням кварциту вуглецевими відновниками (деревне вугілля, нафтовий кокс і ін.).Metal silicon Ziple; widely used in metallurgy as one of the main deoxidizing and alloying additives. Metallic silicon is silicon of technical purity (96-9995 Zi), which is obtained in ore reducing - 50 electric furnaces by reducing quartzite with carbon reducing agents (charcoal, petroleum coke, etc.).
Присутність у суміші металевого кремнію біде; у зазначених межах дозволяє стабілізувати вплив на "- шлакометалевий розплав металевого алюмінію АГе, за рахунок чого підвищується загальний технологічний ефект від використання композиції. Зниження вмісту кремнію нижче 595 є недоцільним, тому що приводить до прискорення реакції окислювання металевого алюмінію АЇі де;і зниження рафінувального потенціалу шлакової фази. Збільшення вмісту кремнію понад 1595 є недоцільним, оскільки може привести до уповільнення реакції окислювання металевого алюмінію А|Ідь; і зниження рафінувального потенціалу шлакової фази. с Для одержання рідкорухливого шлаку до складу композиції введені легкоплавкі компоненти: оксид натрію та оксид калію в кількості 1-39уомас. Зниження вмісту в композиції оксидів натрію і калію нижче 195 приводить до небажаного збільшення в'язкості шлаку, погіршенню умов плавлення композиції і зниженню ефективності 60 шлакового режиму виплавки сталі. Введення в композицію більш 395 оксидів натрію і калію приводить до зниження температури розплаву в зоні реакції і зниженню ефективності його обробки шлакоутворюючими матеріалами, що містять композицію для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі.The presence in the mixture of metal silicon bidet; within the specified limits, it allows to stabilize the effect on "- slag metal melt of metallic aluminum AGe, due to which the overall technological effect of using the composition is increased. Reducing the silicon content below 595 is impractical, because it leads to an acceleration of the oxidation reaction of metallic aluminum AІі de; and a decrease in the refining potential of the slag phase. Increasing the silicon content above 1595 is impractical, as it can slow down the oxidation reaction of metallic aluminum A|Id and reduce the refining potential of the slag phase. c In order to obtain a fluid mobile slag, low-melting components are introduced into the composition: sodium oxide and potassium oxide in the amount 1-39 mass. A decrease in the content of sodium and potassium oxides in the composition below 195 leads to an undesirable increase in the viscosity of the slag, a deterioration of the melting conditions of the composition and a decrease in the efficiency of the 60 slag mode of steel smelting. The introduction of more than 395 sodium and potassium oxides into the composition leads to a decrease in temperatures and melt in the reaction zone and reducing the efficiency of its processing with slag-forming materials containing a composition for optimizing the slag mode of steel smelting.
Для виключення виникнення пожежонебезпечних ситуацій при виготовленні, збереженні і транспортуванні композиції необхідно, щоб її вологість не перевищувала 296. 65 Оптимальність зазначеного вище співвідношення компонентів у композиції була підтверджена багаторазовими експериментами, виконаними як у лабораторних, так і у виробничих умовах.In order to exclude the occurrence of fire-hazardous situations during the manufacture, storage and transportation of the composition, it is necessary that its humidity does not exceed 296. 65 The optimality of the above ratio of components in the composition was confirmed by repeated experiments performed both in laboratory and production conditions.
Переважним є виконання композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі з наступним фракційним складом компонентів, 90: 20,Омм і менше 290 більш 20О0мм Решта.It is preferable to perform a composition to optimize the slag regime of steel smelting with the following fractional composition of components, 90: 20.Ohm and less than 290 more than 20O0mm The rest.
Такий діапазон фракційних складів компонентів композиції пояснюється фізико-хімічними закономірностями ефективності їх використання і засвоєння при проведенні основних технологічних процесів виплавки сталі.Such a range of fractional compositions of the components of the composition is explained by the physicochemical laws of the efficiency of their use and assimilation during the main technological processes of steel smelting.
Відхилення фракційного складу убік збільшення вмісту дрібнодисперсних часток недоцільно, тому що вимагає то додаткових витрат, але не дає помітного ефекту. Збільшення вмісту великодисперсних часток приводить до збільшення часу наведення шлаку, тобто також є невиправданим.Deviation of the fractional composition to the side of increasing the content of fine particles is impractical, because it requires additional costs, but does not give a noticeable effect. An increase in the content of coarse particles leads to an increase in the slag introduction time, that is, it is also unjustified.
У цьому способі композиція для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі є каталізатором процесів шлакоутворення та активатором хімічних компонентів шлакового розплаву, за рахунок чого досягається прискорення процесів формування і підвищення активності рафінувального шлаку. Додатково за рахунок їз вхідного до складу композиції металевого алюмінію досягається часткове зниження окисненості металевого розплаву. Рафінувальний період плавки при реалізації даного способу з використанням зазначеної композиції відрізняється стійкістю горіння електричних дуг у період розплавлювання шлакоутворюючих матеріалів, зниженням витрати графітованих електродів, а також зниженням витрати вапна, кремнієвмісних і марганцевмісних феросплавів. Крім того, відбувається збільшення вмісту сірки в шлаку, що свідчить про підвищення ефективності десульфурації металу.In this method, the composition for optimizing the slag regime of steel smelting is a catalyst for slag formation processes and an activator of the chemical components of the slag melt, due to which acceleration of the processes of formation and increase in the activity of refining slag is achieved. In addition, due to the inclusion of metallic aluminum in the composition, a partial reduction in the oxidation of the metal melt is achieved. The refining period of melting when implementing this method using the specified composition is distinguished by the stability of the burning of electric arcs during the melting of slag-forming materials, a decrease in the consumption of graphitized electrodes, as well as a decrease in the consumption of lime, silicon-containing and manganese-containing ferroalloys. In addition, there is an increase in the content of sulfur in the slag, which indicates an increase in the efficiency of metal desulfurization.
Експериментально встановлено, що найбільш оптимальний ефект при реалізації способу з використанням зазначеної композиції досягається при введенні композиції в кількості 4,5-5,Окг/т сталі при вологості не більш 2965.It was experimentally established that the most optimal effect when implementing the method using the specified composition is achieved when the composition is introduced in the amount of 4.5-5.Okg/ton of steel at a humidity of no more than 2965.
Реалізація способу електродугового способу виплавки сталі ілюструється наступним прикладом.The implementation of the electric arc steel melting method is illustrated by the following example.
Приклад. Виплавка сталі в електродуговій печі. 29 Здійснюють завалку металошихти і введення шлакоутворюючих матеріалів, в якості яких вводиться - розрахункова кількість вапна і плавикового шпату. Після завалки здійснюють плавлення, після чого здійснюють окисний, а потім рафінувальний періоди плавки. При цьому, у рафінувальний період плавки на дзеркало металу в електродугову піч, разом з вапном, подають композицію для оптимізації шлакового режиму доведення сталі до - необхідної температури і хімічного складу. Зазначена композиція включає, мас.9о: їч- карбід кремнію ІС 8 оксиди лужноземельних металів КоО-Маг2О 2,2 - металевий алюміній Алеї 25 (ее) металевий кремній Зітдеї 5,5 «- оксид алюмінію АІ203 59,3Example. Steel smelting in an electric arc furnace. 29 The filling of the metal charge and the introduction of slag-forming materials are carried out, as the estimated amount of lime and fluorspar is introduced. After filling, smelting is carried out, after which the oxidation and then refining periods of smelting are carried out. At the same time, during the refining period of metal mirror melting in an electric arc furnace, together with lime, a composition is served to optimize the slag mode of bringing steel to the required temperature and chemical composition. The specified composition includes, wt. 9o: ych - silicon carbide IS 8 alkaline earth metal oxides KoO-Mag2O 2.2 - metal aluminum Alei 25 (ee) metal silicon Zitdei 5.5 " - aluminum oxide AI203 59.3
Компоненти композиції, що завантажується, мають вологість близько 1,596 при наступному фракційному складі: « | - 20,О0мм і менше 92,595 с більш 20,00мм решта. ;»The components of the loading composition have a moisture content of about 1.596 with the following fractional composition: « | - 20.O0mm and less than 92.595 with more than 20.00mm the rest. ;"
Після повного розплавлювання всіх компонентів шлакової суміші здійснюються наступні коригувальні заходи згідно з встановленою технологією виплавки сталі в електродугових печах. Далі здійснюють випуск розплаву в -3з 35 сталерозливний ківш.After complete melting of all components of the slag mixture, the following corrective measures are carried out in accordance with the established technology of steel melting in electric arc furnaces. Next, the melt is released into the -3z 35 steel pouring ladle.
Кількість композиції, що вводиться, варіювали з розрахунку від 3,12 до 5,26кг/т сталі. (ее) ї - 50 використанням композиції) витрати Витрати Швидкість Основність Швидкість Витрати меленого / Витрати Тривалість - й коМПпОЗ., вапна, нагрівання шлаку десульфурації, 6595 феросиліцію, феромарганцю, кг/т | рафінувальногоThe amount of composition introduced varied from 3.12 to 5.26 kg/t of steel. (ee) i - 50 using the composition) costs Costs Speed Basicity Speed Costs of ground / Costs Duration - and coMPpOZ., lime, heating of desulphurization slag, 6595 ferrosilicon, ferromanganese, kg/t | refining
ШЕ. ж. Ме Шен ЖТЛАХ Жоден Енн ов с во б5 -5,26 21,АІ17,5 4,8БІБЛО 2,2212,56 1,08/1,10 3,8/3,6 5,75/5,55 40/35SHE. same Me Shen ZHTLAH Zhoden Ann ov s wo b5 -5.26 21.AI17.5 4.8BIBLO 2.2212.56 1.08/1.10 3.8/3.6 5.75/5.55 40/35
-4А ТА 16,4/14,5 4А,Т015,АБ 2,2412,7А 1,12/2,20 ЗІЗ 5,65/5,55 35/26 -423 16,7/15,6 5, 15/50 2,2112,66 1,13/2,21 3,6/3,5 5,55/5,35 32/25 -4,55 18,6/13,7 5,20/5,70 2,18/2,87 1,20/2,24 3,7/3,0 5,14/5,25 30/27 -4 АБ 19,4/14,6 4,95/5,85 2,11/2,75 1,19/2,23 35/31 5,31/5,24 36/25 -5ЛБ 18,7/12,5 АТБІБЛБ 2,АБІ2,БА 1,21/1,25 3,9/3,9 5,28/5,11 35/29 -4 Ав 19,5/12,8 405,75 2,АтІ2,88 1,18/2,24 АлІЗ,2 5,15/5,05 За/25 -4,52 18,6/113,1 4,85/5,85 2,35/2,67 1,06/2,21 4,0/3,5 5,35/5,15 З8/30 -4 АБ 17,512,9 5,15/5,70 2,23/2,68 1,09/2,23 3,8/3,А 5,АБ/Б,18 40/26 70 -5ЛБ 16,8/16,А4 5,20/5,15 2,18/2,715 1,21/2,12 42139 5,14/5,08 30/31 -4,56 17,7/12,8 4,95/5,85 2,25/2,85 1,06/2,32 3,8/3,2 5,65/5,24 З8/30-4A TA 16.4/14.5 4A,T015,AB 2.2412.7A 1.12/2.20 PPE 5.65/5.55 35/26 -423 16.7/15.6 5, 15 /50 2.2112.66 1.13/2.21 3.6/3.5 5.55/5.35 32/25 -4.55 18.6/13.7 5.20/5.70 2 ,18/2.87 1.20/2.24 3.7/3.0 5.14/5.25 30/27 -4 AB 19.4/14.6 4.95/5.85 2.11 /2.75 1.19/2.23 35/31 5.31/5.24 36/25 -5LB 18.7/12.5 ATBIBLB 2,АБИ2,BA 1.21/1.25 3.9/ 3.9 5.28/5.11 35/29 -4 Av 19.5/12.8 405.75 2.AtI2.88 1.18/2.24 AlIZ,2 5.15/5.05 Za/ 25 -4.52 18.6/113.1 4.85/5.85 2.35/2.67 1.06/2.21 4.0/3.5 5.35/5.15 Z8/30 -4 AB 17,512.9 5.15/5.70 2.23/2.68 1.09/2.23 3.8/3.A 5.AB/B.18 40/26 70 -5LB 16.8 /16,A4 5.20/5.15 2.18/2.715 1.21/2.12 42139 5.14/5.08 30/31 -4.56 17.7/12.8 4.95/5 .85 2.25/2.85 1.06/2.32 3.8/3.2 5.65/5.24 Z8/30
Аналіз отриманих даних показує, що при використанні композиції в рафінувальний період електродугової виплавки сталі досягається збільшення швидкості нагрівання металевої ванни, а також зниження масової частки 7/5 сірки в металі, що, при виконанні усіх вимог щодо параметрів композиції та оптимальній її витраті в межах, що заявляються, забезпечує скорочення тривалості рафінувального періоду плавки в електродуговій печі, зниження витрати кремнієвмісних і марганцевмісних феросплавів, поліпшення якості сталі і зниження витрат на виробництво сталі. При цьому найбільш помітно ефект застосування композиції виявляється при завантаженні приблизно 4,5-5,Окг/т сталі.The analysis of the obtained data shows that when using the composition in the refining period of electric arc steel smelting, an increase in the rate of heating of the metal bath is achieved, as well as a decrease in the mass fraction of 7/5 of sulfur in the metal, which, if all the requirements regarding the parameters of the composition and its optimal consumption within the limits are met, which are claimed, provides a reduction in the duration of the refining period of melting in an electric arc furnace, a reduction in the consumption of silicon-containing and manganese-containing ferroalloys, an improvement in the quality of steel and a reduction in steel production costs. At the same time, the effect of using the composition is most noticeable when loading approximately 4.5-5.Okg/ton of steel.
Таким чином, корисна модель, що заявляється, за рахунок використання композиції для оптимізації шлакового режиму виплавки сталі з оптимально підібраним складом компонентів має удосконалений шлаковий режим в рафінувальний період електродугової плавки, а також оптимальний хімічний склад суміші шлакоутворюючих матеріалів, високий рафінувальний потенціал розплавленої шлакової фази і прискорену активізацію основних хімічних компонентів шлакового розплаву. що 2Thus, the proposed useful model, due to the use of a composition for optimizing the slag regime of steel smelting with an optimally selected composition of components, has an improved slag regime in the refining period of electric arc melting, as well as an optimal chemical composition of the mixture of slag-forming materials, a high refining potential of the molten slag phase and accelerated activation of the main chemical components of the slag melt. what 2
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200609129U UA18171U (en) | 2006-08-18 | 2006-08-18 | Electroarc method for steel smelting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200609129U UA18171U (en) | 2006-08-18 | 2006-08-18 | Electroarc method for steel smelting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA18171U true UA18171U (en) | 2006-10-16 |
Family
ID=37506254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200609129U UA18171U (en) | 2006-08-18 | 2006-08-18 | Electroarc method for steel smelting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA18171U (en) |
-
2006
- 2006-08-18 UA UAU200609129U patent/UA18171U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5954551B2 (en) | Converter steelmaking | |
| JP2013167015A (en) | Method for preliminary treatment of molten iron | |
| JP5408379B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| JP6028755B2 (en) | Method for melting low-sulfur steel | |
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| RU2094478C1 (en) | Composition blend for conversion | |
| RU2386703C1 (en) | Method of steelmaking in basic oxygen converter | |
| JP2004520478A (en) | Manufacture of ferroalloys | |
| US4795491A (en) | Premelted synthetic slag for ladle desulfurizing molten steel | |
| RU2201970C2 (en) | Method of making steel in high-power electric arc furnaces | |
| UA73898C2 (en) | A method for direct steel alloying | |
| RU2566230C2 (en) | Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal | |
| UA18171U (en) | Electroarc method for steel smelting | |
| RU2699468C1 (en) | Steel production method | |
| WO2018068066A2 (en) | Method of producing a low carbon ferrochrome by means of metallorthermic reduction and oxygen refining | |
| RU2364632C2 (en) | Steel production method | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| RU2608008C1 (en) | Procedure for melting steel in oxygen converter | |
| UA18175U (en) | Method for out-of-furnace steel treatment at the plants of "ladle-furnace" type | |
| RU2479636C1 (en) | Method for steel making with low sulphur content | |
| RU2404263C1 (en) | Method of steel making in arc-type steel-making furnace | |
| UA18176U (en) | Method for steel smelting in open-hearth furnace | |
| RU2515403C1 (en) | Method of steel casting in arc steel furnace | |
| UA18174U (en) | Method for oxygen-converter steel smelting | |
| UA18172U (en) | Method for out-of-furnace steel treatment |