CS261361B1

CS261361B1 - The method of production of the sieve and the low inherent specific activity of the gamma emitters

Info

Publication number: CS261361B1
Application number: CS856875A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Dolenek; Pavel Ing Raska; Ludek Ing Kodrle; Vladimir Ing Sousek; Ivan Ing Bucina; Irena Ing Csc Malatova; Josef Ing Hakl; Jan Ing Csc Singer
Original assignee: Jan Ing Dolenek; Raska Pavel; Ludek Ing Kodrle; Vladimir Ing Sousek; Ivan Ing Bucina; Irena Ing Csc Malatova; Josef Ing Hakl; Jan Ing Csc Singer
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS687585A1

Abstract

Úkolem je vyvinout způsob výroby oceli, která vykazuje nízkou vlastní měrnou aktivitu zářičů gama. Ocel se vyrábí tak, že vsázka tvořena tekutým a pevným surovým železem vyrobeným z rud, aglomerátů, koksu, vápence a ostatních složek nekovové vsázky prostých radionuklid(j kobaltu se v ocelárně zpracuje ve zkujnovacím hutnickém agregátu za stálého intenzivního pohybu taveniny, za spolupůsobení struskotvorných přísad vápna, vápence, dolomitu, rudy, jednotlivé nebo v kombinaci, kde výrobní agregát a přepravní nádoby jsou opatřeny novými vyzdívkami, které mohou obsahovat pouze zbytky ocelí a strusek z výroby tohoto druhu oceliThe task is to develop a method for producing steel that exhibits a low intrinsic specific activity of gamma emitters. Steel is produced in such a way that a charge consisting of liquid and solid pig iron made from ores, agglomerates, coke, limestone and other non-metallic charge components free of cobalt radionuclides is processed in a steel mill in a sintering metallurgical aggregate with constant intensive movement of the melt, with the interaction of slag-forming additives of lime, limestone, dolomite, ore, individually or in combination, where the production aggregate and transport containers are provided with new linings that may only contain steel residues and slag from the production of this type of steel.

Description

Vynález se týká způsobu výroby oceli s nízkou měrnou emisí záření gama, danou minimálními vlastními měrnými aktivitami přírodních a umělých radionuklidů, která je určena pro stínící kobky spektrometr!ckých detektorů záření gama a jiná použití s obdobnými požadavky na uvedené vlastnosti®The invention relates to a method for producing steel with a low specific gamma emission, given by the minimum intrinsic specific activities of natural and artificial radionuclides, intended for the shielding cells of gamma spectrometric detectors and other applications with similar requirements for said properties.

Pokud se týká obsahu umělých radionuklidů/vyhovují dnes oceli vyrobené před 40 a. více lety, protože v té době oceli nemohly být znečištěny těmito radionuklidy, jmenovitě kobaltem 60· Nevýhodou těchto ocelí však je, Že mají všeobecně vyšší obsahy přírodních radionuklidů, což je způsobeno tehdejší výrobní technologií a používanými surovinami· Oceli pro stínění detektorů se z těchto odpadů vyrábějí pouhým hutnickým přetavováním, přičemž,se respektuje čistota vyzdívek výrobních zařízení· Stínící materiály však nelze takto získávat v množství potřebném při rozvíjející se jaderné energetice·As far as artificial radionuclide content is concerned, steel produced 40 or more years ago is suitable because steel at that time could not be contaminated with these radionuclides, namely cobalt 60 · However, the disadvantage of these steels is that they generally have higher levels of natural radionuclides · The steel used for detector shielding is produced from this waste simply by metallurgical remelting, while respecting the cleanliness of the lining of the production facilities. However, the shielding materials cannot be obtained in the amount needed for the developing nuclear energy.

Uvedený nedostatek a nevýhoda dosavadního způsobu získávání oceli se odstraňuje způsobem výroby oceli podle vynálezu, u kterého se vsázka, tvořená tekutým/pevným surovým železem vyrobeným z rud, aglomerátů, koksu, vápence a ostatních složek nekovové vsázky,prostých radionuklidů kobaltu, za stálého intenzivního pohybu taveniny v ocelárně zpracuje ve zkujnovacím hutnickém agregátu za spolupůsobení struskotvorných přísad vápna_ř vápence, dolomitu, rudy jednotlivě nebo v kombinaci, kde výrobní agregát a přepravní nádoby jsou opatřeny novými vyzdívka mi, které mohou obsahovat pouze zbytky ocelí a strusek z výrobyThis disadvantage and disadvantage of the prior art steel recovery process is overcome by the steel production process of the present invention, wherein the charge consisting of liquid / solid pig iron made from ores, agglomerates, coke, limestone and other cobalt free radionuclide-free constituents is continuously melt in steelworks processes in metallurgical aggregate zkujnovacím in interaction fluxes _of lime limestone, dolomite ore individually or in combination, wherein the production unit and the transport container are provided with a new lining I, which may contain only the rest of the steel and slag from the production

IAND

- 2 «- 2 «

261 361 tohoto druhu oceli» Tekuté surové železo má pro výrobu tohoto druhu oceli obsah křemíku od 0,1 do 1,1 % hmot· a obsah manganu od 0,1 do 1,0 % hmot·261 361 of this type of steel »Liquid pig iron has a silicon content of 0.1 to 1.1% by weight and a manganese content of 0.1 to 1.0% by weight for the production of this type of steel.

Surové železo se dále zpracovává v hutnických agregátech jako v konvertorech, tandemových pecích, případně i v pecích elektrických· S výhodou se doporučuje surové železo s nízkým obsahem křemíku do 0,8 % hmot· s obsahem manganu nad 0,40 % hmotPig iron is further processed in metallurgical aggregates such as converters, tandem furnaces or electric furnaces. · Pig iron with a low silicon content of up to 0.8% by weight is recommended · with a manganese content of over 0.40% by weight

Výhodči · uvedeného sležení při použití spodem dmýchaného kon vertoru spočívá ve zvýšeném obsahu manganu v tekuté oceli po ukončení dmýchání a s tím související minimální potřebou odkysli čující a legující přísady do oceli, jelikož většina z používaných legujících přísad je vyráběna z rud a odpadu, které mají vyšší obsah radionuklidů emitujících záření gama·The advantage of the lower blower converter is the increased manganese content of the liquid steel after blowing and the associated minimum need for deoxidizing and alloying additives to the steel, since most of the alloying additives used are made from ores and waste having a higher gamma-emitting radionuclides content ·

Kovonosnou vsázku pro tyto agregáty tvoří pouze tekuté a pevné surové železo, případně v omezeném množství i zkuj novací ruda, k níž se přidává předem výpočtově stanovené' množství struskotvor ných látek, jako jsou vápno, vápenec a dolomit· Vsázka ocelového odpadu,jinak běžná v hutní výrobě, jmenovitě v kyslíkovém procesu, není povolena vzhledem k nepříznivému účinku na výslednou emi si záření gama· Aby nedošlo v průběhu procesu ke zvýšení obsahu kobaltu 60, případně jiných nežádoucích radionuklidů nad povolenou mez, jsou všechny vyzdívky hutnických zařízení, se kterými přijde tekutá a pevná vsázka a ocel do styku, zbaveny zbytků oceli a strusek z předchozích výrob a obvykle jsou opatřeny novou vyzdívkou. Týká se to vyzdívek nebo výdusek žlabů, přepravních mísičů surového železa, pánví a výrobního agregátu·The metal-bearing charge for these aggregates consists only of liquid and solid pig iron, possibly with a limited amount of refining ore, to which a predetermined quantity of slag-forming substances such as lime, limestone and dolomite is added. · In order not to increase the content of cobalt 60 or other undesirable radionuclides above the permissible limit during the process, all lining of metallurgical equipment with which the liquid comes will be and solid charge and steel in contact, free from the remnants of steel and slag from previous productions and are usually provided with a new lining. This includes linings or lining of gutters, pig iron mixers, ladles and production unit ·

Výhod·» fcpůsobu výroby oceli podle vynálezu je, že umožňuje při splněni předepsaných podmínek vyrábět neomezené množství oceli s minimální měrnou emisí záření gama ze vsázky tvořené surovým železem, případně i rudou a struskotvornými přísadami, tj· vápna, vápence a dolomitu· Vsázka se řídí zásadami materiálové a tepelné bilance, tepelnými ztrátami hutnického agregátu a pořadím tavby v kampani vyzdívky· Výhoda použití spodem dmýchaného konvertoru nebo konvertoru s kombinovaným dmýcháním vůči ostatním výrobním hutnickým agregátům spočívá v hmotnosti průsady velkého podílu až 50 % hmot· pevného surového železaThe advantage of the steel production method according to the invention is that it allows the production of unlimited quantities of steel with minimum specific gamma emission from the pig iron or possibly slag and slag additives, ie lime, limestone and dolomite, if the prescribed conditions are met. principles of material and heat balance, heat losses of metallurgical aggregate and order of melting in the lining campaign · The advantage of using a bottom-blowing or combined blower over other metallurgical aggregates consists in the weight of a large proportion of up to 50% by weight of solid pig iron

261 361261 361

- 3 ve vsázce, případně i v použití vápence jako chladícího prostředku a v intenzivním pohybu a v homogenizaci oceli plyny procházejícími taveninou, jako kyslík, kysličník uhelnatý a uhličitý a inertní plyny v průběhu a po skončení zkujňování· Přísada pevného surového železa nahrazuje chladicí účinek šrotu, používaného při běžné technologii a nemá funkci nauhličovací· Prodmýchávání plyny umožňuje současně -i korekci teploty taveniny na potřebnou výši·- 3 in the batch, possibly using limestone as a coolant and in intensive movement and in the homogenization of steel through melt gases such as oxygen, carbon monoxide and carbon dioxide and inert gases during and after refining · Solid pig iron substitutes for the cooling effect of scrap used in conventional technology and does not have a carburizing function · Gas pre-blowing allows simultaneous correction of the melt temperature to the required level ·

Příkladem výroby oceli podle vynálezu je výroba oceli ze vsázky tekutého surového železa s obsahem uhlíku 4,42 %, manganu 0,66 %, křemíku 0,63 %, fosforu 0,17 % a síry 0,048 % o teplotě 1334°C a pevného surového železa s obsahem uhlíku 4,39 %, manganu 0,66 %, křemíku 0,78 %, fosforu 0,14 %, síry 0,040 %, zkujňovací rudy o složení kysličník železítý 97,34 %, kysličník křemičitý 1,14 %, kysličník vápenatý 0,12 %, kysličník hlinitý 0,48 %, kysličník železnátý 0,51 %, kysličník fosforečný 0,60 %, kysličník manganatý 0,60 % a vápna s 92 % kysličníku vápenatého a 1,70 % kysličníku křemičitého. Uváděná procenta jsou procenta hmotností,Examples of steel production according to the invention are the production of steel from a batch of liquid pig iron with a carbon content of 4.42%, manganese 0.66%, silicon 0.63%, phosphorus 0.17% and sulfur 0.048% at 1334 ° C and solid crude iron with a carbon content of 4.39%, manganese 0.66%, silicon 0.78%, phosphorus 0.14%, sulfur 0.040%, refining ores of iron oxide 97.34%, silicon dioxide 1.14%, oxide calcium 0.12%, aluminum oxide 0.48%, iron oxide 0.51%, phosphorus pentoxide 0.60%, manganese oxide 0.60% and lime with 92% calcium oxide and 1.70% silica. The percentages reported are weight percentages,

Do spodem dmýchaného konventoru se nasadí 14 000 kg pevného surového železa a 1360 kg zkujňovací rudy a naleje se 64320 kg tekutého surového železa. Zkujňování se uskutečňuje plynným kyslíkem v množství 4110 Nm? za přidávání 4190 kg vápna podle stanoveného programu· Získaná hmotnost tekuté oceli je 71000 kg.14,000 kg of solid pig iron and 1360 kg of refining ore are placed in a bottom-blown convector and 64320 kg of liquid pig iron are poured. The refining is carried out with oxygen gas in the amount of 4110 Nm? with the addition of 4190 kg of lime according to the specified program · The weight of liquid steel is 71000 kg.

Se stejnými surovinami je možno vyrábět žádané množství 71000 kg tekuté oceli, jestliže se do vsázky použije 21750 kg pevného a 57500 kg tekutého surového železa bez použití zkujňovací rudy· Množství nadmýchaného kyslíku činí 4467 Nor a přidává se 4173 kg prachového vápna·With the same raw materials, the required amount of 71000 kg of liquid steel can be produced if 21750 kg of solid and 57500 kg of molten pig iron are used in the batch without the use of refining ore. The amount of puffed oxygen is 4467 Nor and 4173 kg of lime is added.

Vyrobená tekutá ocel v konvertoru o složení uhlík 0,03 % hmot·, mangan 0,27 % hmot·, fosfor 0,019 % hmot. a sire 0,022 % hmot· se odkysličuje a naleguje přísadami kovu podle požadavku chemického složení ták, že měrná aktivita kobaltu 60 v oceli je menší než 0,01 becquerel na 1 kg a přitom měrné aktivity přírodních radionuklidů nejsou zvýšeny· U běžné současné produkce ·· 4 *The liquid steel produced in the converter has a carbon content of 0.03% by weight, manganese 0.27% by weight, phosphorus 0.019% by weight. and sulfur 0.022% by weight · is deoxygenated and alloyed with metal additives as required by the chemical composition, so that the specific activity of cobalt 60 in steel is less than 0.01 becquerel per kg, while the specific activities of natural radionuclides are not increased. 4 *

261 361 je možno odhadnout měrné aktivity menší pro radium 226 než 0,14 becquerel na 1 kg/ thorium 232 než 0,1 becquerel na 1 kg a draslík 40inez 0,2 becquerel na 1 kg.261 361 it is possible to estimate specific activities less for radium 226 than 0.14 becquerel per kg / thorium 232 than 0.1 becquerel per kg and potassium 40 beyond 0.2 becquerel per kg.

Claims

Object of the invention

Process for producing a steel having low intrinsic gamma emitter activity, characterized in that the charge consisting of liquid and solid pig iron made from ores, agglomerates, coke, limestone and other constituents of a cobalt free radioisotope-free batch is processed in a steel mill in a steel refiner continuous intensive melt movement by the action of lime, limestone, dolomite, ore slag, individually or in combination, where the production unit and the transport vessel are provided with new lining which may contain only steel residues and slags from the production of this type of steel.

2. A process according to claim 1, wherein the pig iron has a silicon content of from 0.1 to 1.1% by weight. and a manganese content of from 0.1 to 1.0 wt.