EA011081B1 - Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method - Google Patents

Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
EA011081B1
EA011081B1 EA200701419A EA200701419A EA011081B1 EA 011081 B1 EA011081 B1 EA 011081B1 EA 200701419 A EA200701419 A EA 200701419A EA 200701419 A EA200701419 A EA 200701419A EA 011081 B1 EA011081 B1 EA 011081B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
metal
channel
elements
ladle
supply
Prior art date
Application number
EA200701419A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200701419A1 (en
Inventor
Виктор Николаевич ХЛОПОНИН
Эвальд Антонович Шумахер
Анатолий Константинович Белитченко
Эдгар Эвальдович Шумахер
Иван Васильевич Зинковский
Александр Эвальдович Хёшеле
Original Assignee
Техком Импорт Экспорт Гмбх
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 Техком Импорт Экспорт Гмбх filed Critical Техком Импорт Экспорт Гмбх
Publication of EA200701419A1 publication Critical patent/EA200701419A1/en
Publication of EA011081B1 publication Critical patent/EA011081B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C21C7/0037Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
    • C21C7/0043Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material into the falling stream of molten metal
    • 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
    • C21C7/0075Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
    • 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
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

The invention relates to ferrous metallurgy, more specifically to steel production. The inventive method consists in transfer a steel flow transferable from a metal melting device into a ladle through a channel and, during said transfer, in supplying deoxidisers, desulphurisers and other modifying agents changing the metal chemical composition the metal flow in the ladle. The supply is carried out by a free fall, a screw feed or a gas injection, wherein a neutral or inert gas is used. Delivery of elements is carried out at the input to the canal in several sections along its perimeter throughout the height and along the perimeter of the canal, the delivery of elements is carried out by succeeding of sections, at that during this succeeding the process of metal pouring stops and the ladle is replaced, the elements are delivered in flour and/or in granules. The inventive system for carrying out said method consists, alongside with the metal melting device, the ladle and a system for specified feeding of components, of a device comprising a channel whose working section is made of a refractory material, in particular from graphite, during a steel transfer, said device is placed between the output opening of the metal melting device and the ladle, wherein the longitudinal axes of the channel and opening are coaxial. The device comprises a drive of displacement or has a possibility of self-adjusting or mounted immovable. The device also comprises a bearing construction and replaceable part with the canal made of graphite. The canal is conically-shaped at the input possesses tapered and cylindrically-shaped at the rest of extention and canting angle of the tapered surface from vertical line comprises maximum 30°.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, точнее к производству стали. В то же время оно может быть использовано в цветной металлургии.

Известен способ воздействия на химический состав жидкой стали, включающий подготовку стали в металлоплавильной емкости и ее переливание через выпускное отверстие из основной емкости в промежуточную емкость, подачу в сталь элементов, изменяющих ее химический состав при ее нахождении в металлоплавильной емкости и в процессе переливания (см., например, У8 4632368 А, В 22Ό 11/118, 11/14, от 30.12.1986).

Известному способу присущи существенные недостатки.

Во-первых, подачу элементов в жидкую сталь, изменяющих ее химический состав, осуществляют с использованием стакана, что затрудняет применение способа для воздействия на химсостав стали в ковше, во-вторых, имеют место существенные потери раскислителей и легирующих элементов.

Известен способ воздействия на химический состав жидкой стали в ковше, включающий переливание жидкой стали из металлоплавильной емкости через выпускное отверстие в ковш и подачу в сталь легирующих элементов и/или раскислителей. Причем подачу элементов осуществляют в емкость стальковша сверху путем 1) вдувания порошкообразных материалов; 2) погружения в толщу металла специальных капсул, наполненных порошкообразными материалами; 3) механизированной подачей элементов, запрессованных в трубку из ленты низколегированной стали и другие (см., например, В.И. Явойский и др. «Металлургия стали». Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1983, стр. 322).

Этот широко известный способ воздействия на химический состав стали в ковше по существенным признакам наиболее близок предлагаемому, поэтому принят за прототип.

Известному способу присущи существенные недостатки.

Во-первых, только часть подаваемых в жидкую сталь элементов (особенно алюминия, кальция, РЗМ, ЩЗМ и др.) участвуют в процессе обработки стали, так как значительная их часть испаряется (сгорает).

Во-вторых, реализация способа требует интенсивной обработки жидкой стали в ковше продувкой газа с целью обеспечения равномерности обработки стали по объему.

В-третьих, исключена возможность организации производства малых партий стальных заготовок в большой металлургии, когда масса стали в ковше может достигать 300 т.

В-четвертых, ухудшается экологическая обстановка в районе обработки стали в ковше из-за пылеобразования и горения подаваемых элементов.

Предлагаемый способ воздействия на химический состав жидкой стали в ковше свободен от указанных недостатков. В нем решена задача равномерной и экономной подачи легирующих элементов и/или раскислителей совместно с инертным газом в жидкую сталь. Достигается технический результат производства малых партий стали в большой металлургии, таким образом расширяются технологические возможности по получению заготовок разного химсостава. Улучшаются экологические условия при подаче элементов в сталь.

Получение указанных технических результатов обеспечено благодаря тому, что в предлагаемом способе воздействия на химический состав жидкого металла в ковше, включающем переливание жидкого металла из металлоплавильной емкости через выпускное отверстие в ковш и систему подачи в металл элементов, влияющих на химсостав металла в ковше, согласно предложению образующийся в процессе указанного переливания поток (струю) металла пропускают внутри канала, протяженность которого меньше длины этого потока, а поперечное сечение несколько превышает поперечное сечение потока, при этом траектория движения потока металла и продольная ось канала идентичные, и по меньшей мере, в начале канала в сторону потока металла подают элементы, изменяющие химический состав металла в ковше. При этом подачу элементов осуществляют совместно с нейтральным или инертным газом. Кроме того, подачу элементов осуществляют путем свободного их падения. Подачу элементов осуществляют по наклонной линии. Причем подачу элементов осуществляют принудительно. Подачу элементов осуществляют путем инжектирования газа. Подачу элементов осуществляют шнеком. К тому же подачу элементов осуществляют на нескольких участках канала. Подачу элементов осуществляют в начале входа в канал на нескольких участках по его периметру. Подачу элементов осуществляют на нескольких участках по высоте и периметру канала. Помимо этого, осуществляют смену участков подачи элементов, при этом в течение времени указанной смены прекращают процесс переливания металла и осуществляют замену ковша. На входе в канал и в канале траектория движения металла является вертикальной прямой линией. На входе в канал и в канале траектории движения металла является наклонной линией. Причем элементы подают в измельченном и/или гранулированном состояниях.

Для эффективной реализации предлагаемого способа важное значение имеет обеспечение равномерного распределения подаваемых в сталь элементов в объеме жидкого металла в ковше, которое реализуется с помощью предлагаемого комплекса металлоплавильная емкость - ковш.

Известен комплекс сталеплавильная емкость - ковш, содержащий металлоплавильную емкость (например, мартеновскую печь) с выпускным отверстием и ковш (см., например, фиг. VII. 9 на стр. 536 указанного учебника В. И. Явойского и др.).

- 1 011081

Этот основной комплекс сталеплавильного производства по существенным признакам наиболее близок предлагаемому, поэтому принят за прототип.

Известному комплексу присущи существенные недостатки, проанализированные при описании известного способа. Отмеченные недостатки приводят к необходимости проведения дополнительной операции - продувке жидкой стали в ковше инертным или нейтральным газом (см., например, фиг. 2.1. на стр. 102 в книге «Процессы непрерывной разливки стали /Монография. Смирнов А.Н. и др. - Донецк: ДонНТУ. 2002 г.).

Предлагаемый комплекс металлоплавильная емкость - ковш свободен от недостатков известного комплекса. В нем решена задача подачи в жидкий металл элементов, воздействующих на химический состав металла в ковше, с равномерным их распределением в объеме (раскислителей, десульфураторов и модифицирующих элементов) металла в ковше при экономичном использовании этих элементов (раскислителей, легирующих и др. элементов).

Получение указанных технических результатов в предлагаемом комплексе обеспечено благодаря тому, что в комплексе металлоплавильная емкость с выпускным отверстием, ковш и устройства, необходимые и достаточные для подачи элементов различной фракции в металл, согласно предложению, заключительной частью устройств на пути подачи элементов в металл, является устройство, содержащее канал, рабочая часть которого выполнена из огнеупорного материала, и выполненное с возможностью расположения в процессе переливания металла между выпускным отверстием емкости и ковшом, причем при указанном расположении устройства продольные оси выпускного отверстия и канала идентичные и соосные. При этом устройство снабжено приводом его установки с расположением оси канала соосно с продольной осью выпускного отверстия. Помимо этого, устройство снабжено возможностью самоустановки относительно выпускного отверстия емкости с обеспечением соосности продольных осей выпускного отверстия и канала. Кроме того, устройство установлено стационарно относительно металлоплавильной емкости. Причем устройство закреплено на корпусе металлоплавильной емкости. К тому же устройство и привод его перемещения установлены вне рабочей зоны металлоплавильной емкости. Устройство выполнено из несущей конструкции и сменной каналосодержащей части. Сменная каналосодержащая часть выполнена из графита. Канал выполнен из конической и цилиндрической частей, при этом коническая часть является входом в канал и угол наклона конической поверхности от вертикали по большей мере равен 30°.

Способ воздействия на химический состав жидкого металла в ковше и комплекс для его осуществления пояснен чертежами на фиг. 1-14.

На фиг. 1 показан (схематически) комплекс металлоплавильная емкость - ковш для осуществления способа;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - комплекс металлоплавильная емкость - ковш для осуществления способа на мартеновской печи;

на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3;

на фиг. 5 показана подача элементов в металл шнеком;

на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 1 в случае подачи элементов в металл в начале входа в канал на нескольких участках по его периметру;

на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 5 в случае подачи элементов в металл на нескольких участках по высоте и периметру канала;

на фиг. 8 показана самоустановка устройства относительно выпускного отверстия повернутой для слива металлоплавильной емкости с обеспечением соосности продольных осей выпускного отверстия и канала;

на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 8;

на фиг. 10 и 11 показано расположение устройства и привода его перемещения вне рабочей зоны металлоплавильной емкости (конвертера);

на фиг. 12 - сочленение несущей и каналосодержащей (сменной) частей устройства;

на фиг. 13 - исполнение сменной каналосодержащей части устройства;

на фиг. 14 - схемы опробования способа в лабораторных условиях на холодной модели.

Металлоплавильная емкость 1 (мартеновская печь, дуговая сталеплавильная печь, конвертер, индукционная печь и др.) заполнена жидким металлом 2 (фиг. 1, 3, 8). Емкость 1 содержит выпускное отверстие 3, через которое жидкий металл в виде потока (струи) 4 поступает в ковш 5, установленный на тележке 6 с возможностью перемещения к/от емкости 1. В процессе переливания жидкого металла 2 из емкости 1 в ковш 5 формируется поток (струя) 4, характеризуемый (для струи) диаметром бп и протяженностью Ьп, являющейся переменной величиной. Применительно к переливанию жидкого металла 2 из емкости мартеновской печи 1 (фиг. 3) в процессе переливания металла формируется поток 4 с размерами Вп и Нп на фиг. 4. Между емкостью 1 и ковшом 5 установлен канал 7, длина которого 1к, внутренний диаметр бк (фиг. 1, 2, 5-7, 13, 14 и 15); в случае мартеновской печи применяют канал 7 с размерами Вк = Вп, высотой Нк > Нп и длиной 1к (фиг. 3 и 4).

В процессе переливания жидкий металл в виде потока 4 движется по траектории П; продольная ось

- 2 011081 канала 7 на фигурах обозначена К. Траектория потока П и продольная ось канала К идентичные и в большинстве случаев соосные. Исключение составляет комплекс мартеновская печь - ковш, когда траектория потока П и продольная ось канала К идентичные, но не соосные (фиг. 4).

ж/,2

Поперечное сечение канала 7 ( 4 на большинстве фигур и Вкк на фиг. 4) несколько превышает Ы сечение струи I 4 > или потока (Впп) соответственно. Отмеченное превышение составляет 1,3-1,4. При меньшем превышении возрастает вероятность частого контакта потока (струи) металла с поверхностью канала, что нежелательно, т.к. нарушает равномерное падение (движение) металла в потоке после выхода из канала 7, тем самым увеличивается разбрызгивание металла после выхода из канала. При большем превышении заметно уменьшается затягивание подаваемого инертного или нейтрального газа в зазор поток металла - канал, а при свободной подаче элементов ухудшается их перемешивание и внедрение в поток металла.

Длина канала 1к меньше наименьшего размера длины потока 1п, что исключает вероятность частого контакта поверхности канала 7 с потоком 4 жидкого металла 2. Предпочтительна длина 1к примерно

Раскислители, десульфураторы и модифицирующие элементы подаются в канал 7 по трубе (каналу)

8. Фракция подаваемых элементов может быть различной: от мелкого порошка до гранул. Указанные элементы могут подаваться порознь или вместе. Подача элементов может быть свободная: падение под действием собственного веса вертикально, по наклонной линии с соответствующим уклоном (фиг. 3). Подача элементов может быть принудительной: путем инжектирования газа по трубе (фиг. 1), путем применения шнека 9 (фиг. 5), любым другим путем принудительной подачи сыпучих материалов. В большинстве видов подачи элементов применяют нейтральный или инертный газ. При этом газ могут подавать отдельно от элементов, но чаще подачу газа и элементов совмещают, т.е. используют единый канал ввода в поток жидкого металла.

Для подачи элементов в основном используют систему (фиг. 1), содержащую трубопровод 8, контейнер 10, наполненный порошком и/или гранулами из подаваемых элементов. При подвижном устройстве для подачи элементов используют гибкие трубы (шланги) 8. К контейнеру 10 по трубе 11 подводится инертный или нейтральный газ, расход которого контролирует прибор 12, а давление - прибор 13; расход подаваемых элементов контролирует дозатор 14 (при использовании нескольких контейнеров - для каждого контейнера персональный).

Труба 8 может быть подведена ко входу потока металла 4 в канал 7 (фиг. 1). Труба 8 может быть подведена в тело 15 канала 7, но ближе к входу в канал 7 (фиг. 5). При этом подача элементов может быть из одной трубы 8, подведенной к каналу 7, но используют также подачу элементов в нескольких участках канала 7, например в трех по периметру в начале входа в канал 7 (фиг. 6) или в трех по высоте и периметру (фиг. 7), но ближе к входу в канал 7.

Тело 15 канала 7 выполнено из огнеупорного материала. Наиболее предпочтительно применение графита в качестве этого материала, исключающего прилипание жидкого металла к внутренней поверхности канала 7. В теле 15 канал 7 выполнен из конической и цилиндрической частей (фиг. 13), при этом угол наклона (от вертикали) конической поверхности в основном не превышает 30°, т.к. при больших углах возникает вероятность отдельных случаев отскока падающих частей металла в потоке 4 за пределы тела 15. Применительно к выпуску металла из мартеновской печи канал 7 образован накрытием выпускного желоба 16 телом 15 из огнеупорного материала и несущей конструкции (фиг. 3 и 4).

Таким образом, для подачи элементов в поток металла 4 используют устройство, содержащее канал 7, рабочая часть которого выполнена из огнеупорного материала, предпочтительно из графита. Устройство выполнено из несущей части 16 (фиг. 12) и каналосодержащей части 15. Каналосодержащая часть 15 выполнена сменной. Устройство выполнено с возможностью расположения (в процессе переливания металла) между выпускным отверстием 3 металлоплавильной емкости 1 и ковшом 5, причем при указанном расположении устройства продольная ось 18 выпускного отверстия 3 и продольная ось К канала 7 совпадают, т.е. расположены соосно. Для выполнения этого условия устройство снабжено возможностью самоустановки и/или приводом перемещения. Устройство может быть закреплено на металлоплавильной емкости 1 (фиг. 3).

В любом случае исполнения устройства исключено его негативное влияние на работу с металлоплавильной емкостью 1, в том числе в обслуживании выпускного отверстия 3.

Для самоустановки устройства с каналосодержащей частью несущая часть 16 устройства закреплена на корпусе емкости 1 (например, ДСП) шарнирно 17, так что при повороте емкости 1 для выпуска металла несущая часть 16 устройства также поворачивается, так что продольная ось К канала 7 располагается соосно с продольной осью 18 выпускного отверстия 3 (фиг. 8 и 9).

Для установки устройства с каналосодержащей частью 15 во время выпуска металла между выпускным отверстием 3 металлоплавильной емкости 1 (конвертера) и ковшом 5 (фиг. 10 и 11) устройство снабжено приводом. Варианты привода могут быть различными, но в любом случае их исполнения при

- 3 011081 вод и устройство не располагают в рабочей зоне металлоплавильной емкости 1 до приведения емкости в положение выпуска жидкого металла. Также в любом случае привод должен обеспечивать перед выпуском металла совпадение продольной оси канала 7 (оси К) и траектории движения потока 4 металла, т.е. оси П.

Привод устройства может быть выполнен (фиг. 10), например, в виде рейки 16 (она же несущая конструкция 16 устройства) и привода ее перемещения в виде шестерни 19, имеющей привод от двигателя 20. При этом ролики 21 являются опорой рейки 16. На фиг. 10 сплошными линиями показано положение устройства в нерабочем состоянии, пунктиром - в рабочем положении.

Привод устройства может быть выполнен (фиг. 11), например, в виде четырехзвенника Чебышева 22 (фиг. 11) и соответствующего его привода (на фиг. 11 условно не показан).

Возможны приводы устройства других типов при выполнении уже описанных требований к ним в части применения и расположения устройства.

Металлоплавильная емкость 1 в виде ДСП (фиг. 8 и 9) и конвертора (фиг. 10 и 11) содержат ось 23 и механизм поворота емкости 1 относительно этой оси при реализации процесса переливания металла из емкости 1 в ковш 5.

Способ воздействия на химический состав жидкого металла в ковше осуществляют следующим образом.

Получают жидкий металл 2 в емкости 1 (фиг. 1, мартеновская печь на фиг. 2, ДСП на фиг. 3 и 4, конвертер на фиг. 10 и 11). Готовят металл 2 к выпуску из емкости 1 в ковш 2 через выпускное отверстие

3. Применительно к ДСП и конвертеру емкость поворачивают относительно оси 23.

В промежуток емкость 1 - ковш 5 вводят устройство с каналом 7 (применительно к мартеновской печи на фиг. 2 канал 7 формируют за счет верхней части 15, устанавливаемой над выпускным желобом 16 или стационарно установленной над ним). Ось К канала 7 и ось 18 выпускного отверстия 3 располагают соосно. При этом используют самоустановку несущей конструкции 16 устройства (фиг. 8 и 9) или привод перемещения несущей конструкции 16, подобный приведенному на фиг. 10 и 11 и при описании этих фигур.

Открывают отверстие 3, и металл 2 в виде потока (струи) 4 устремляется вниз в ковш 5 по траектории П. Траектория П и ось К идентичные и в большинстве случаев соосные. При реализации способа на мартеновских печах затруднительно обеспечить соосность траектории П и оси К (см. фиг. 4), но в этом случае реализации способа строгая соосность и не обязательна, достаточно их идентичности.

После того как в ковше 5 окажется примерно 10-15 т металла (последнее зависит от параметров емкости 1 и соответствующего размера ковша 5) из контейнера 10 с использованием дозатора 14 по трубе 8 в сторону потока 4 металла подают раскислители, и/или десульфураторы, и/или модифицирующие элементы.

Подачу осуществляют свободным падением, в том числе по наклонной линии (фиг. 3), инжекцией газа (фиг. 1), шнеком 9 (фиг. 5) или другим приемом. В каждом случае процесса производства выбирают наиболее удобный способ подачи элементов в сторону потока металла 4. Подачу элементов в сторону потока 4 металла сопровождают подачей инертного или нейтрального газа. В ряде случаев, особенно при подаче элементов в гранулированном состоянии, инжекцией инертного или нейтрального газа, подводимого по трубе 11 и контролируемого приборами 12 и 13 (фиг. 1), подаваемым элементам придают повышенную скорость, обеспечивающую внедрение элементов (гранул) в металл.

Строго говоря, при реализации способа желательно наряду с подачей элементов подводить инертный или нейтральный газ. Но возможна реализация способа без подачи газа или с подачей воздуха.

Предпочтительность использования инертного или нейтрального газа обусловлена возрастающей зашитой металла этими газами от окисления. Последнее происходит благодаря, во-первых, явлению затягивания этих газов в зазор между потоком 4 и поверхностью канала 7 и охватом этими газами потока; во-вторых, попаданию части газа в поток металла и с ним в ковш 5. Оба отмеченных эффекта имеют место при реализации способа и улучшают качество металла в ковше. Уже указанное превышение размеров канала 7 над размерами потока 4 обеспечивает описанные явления при реализации способа.

Исходя из простоты технической реализации способа подачу элементов в металл осуществляют на входе потока 4 металла в канал 7 (фиг. 1). Дополнительно при этом используется наличие конической части на входе в канал 7 и уже описанного явления затягивания потоков газа в зазор между потоком 4 и поверхностью канала 7.

Однако реализуют также подвод элементов в поток металла в разных местах по высоте канала 7 (его несущей части 15), см. фиг. 5 и 7. Целесообразность применения такого подвода элементов в поток 4 металла может быть обусловлена чисто конструктивными соображениями (расположением комплекса емкость 1 - ковш 5). Однако предпочтительность такой подачи элементов в поток 4 металла имеет место при использовании элементов в мелко диспергированном состоянии, когда подача элементов на входе в канал 7 приводит к существенному запылению этого участка работы комплекса, к дополнительным потерям подаваемых элементов.

Реализация способа не исключает одновременное использование описанных вариантов подвода элементов в поток 4 металла: часть - на входе в канал 7, другая часть - отступив от входа в канал по ходу

- 4 011081 движения потока металла.

Реализацией способа предусмотрена возможность подачи элементов в начале входа в канал 7 по его периметру (фиг. 6) или по высоте и периметру канала (фиг. 7). Тем самым реализуют разделение подаваемых элементов в поток 4.

Более того, реализацией описанной подачи элементов на нескольких участках канала 7 осуществляют производство разных по химсоставу малых партий стали в большой металлургии. В этом случае система подачи оборудована несколькими контейнерами 10 и обеспечивающих их работу деталями и узлами 8, 10 - 14 (фиг. 1), в каждом контейнере формируют свое дозированное количество и содержание элементов. Контейнеры 10 работают по очереди, с перерывом в работе. Во время указанного перерыва прекращают процесс переливания металла, например, поворотом емкости 1 относительно оси 23, тележкой 6 обновляют ковш 5, затем поворачивают емкость 1 в состояние переливания металла 2 в ковш 5 и осуществляют подачу элементов в поток 4 металла из другого контейнера 10. Тем самым в каждом ковше формируют малую партию жидкой стали различного химсостава в большой металлургии. Естественно, реализация описанной технологии требует наличия в сталеплавильном цехе, наряду с ковшами повышенной емкости, ковшей меньшей емкости.

Таким образом, предложен способ воздействия на химический состав жидкого металла в ковше и комплекс для его осуществления на ранней стадии разливки: до поступления металла в ковш подают в жидкий поток металла элементы (раскислители, десульфураторы и другие модифицирующие элементы), меняющие химический состав стали в ковше. Поступление этого потока металла в ковш усиливает явление перемешивания этих элементов с жидким металлом, что ускоряет процесс гомогенизации химсостава стали в объеме ковша. Важной технической стороной предложенного способа является снижение потерь подаваемых в металл элементов, что наряду с повышением экономических показателей улучшает экологические условия работы на участке подачи этих элементов в сталь. Расширяются технологические возможности производства металла за счет создания условий для получения малых партий стали различного химсостава в большой металлургии.

Пример 1. В холодной модели (фиг. 14) металлоплавильную емкость имитировал сосуд 1, ковш сосуд 5. Сосуд 1 имел выпускное отверстие 3, закрываемое пробкой (на фиг. 14 условно не показано). К сосуду 1 крепили несущую конструкцию 16, на которую устанавливали каналосодержащее тело 15 с каналом 7. Продольная ось 18 отверстия 3 и ось К канала 7 были соосны. Канал 7 выполнен с конической (на входе) и цилиндрической частями. К входу в канал 7 подводили наклонную трубу 8', в верхней части которой установлен контейнер 10'. В контейнер 10' насыпали сыпучий материал 24' (подкрашенная соль, опилки). Контейнер 10' снабжен пробкой 25' с ручкой, позволяющей открывать (закрывать) подачу сыпучего материала в сосуд 5 (см. стрелки).

В сосуд 1 наливали воду 2, открывали пробку, и поток воды падал вниз в сосуд 5 в виде струи 4, которую пропускали внутри канала 7. При этом ось К канала 7 и траектория падения струи П совпадали. После наполнения примерно четвертой части сосуда 5 открывали пробку 25' и сыпучий материал 24' по трубе 8' подавали в поток 4 воды в начале канала 7.

В объеме сосуда 5 получили равномерно подкрашенную воду. При аналогичном заполнении сосуда 5 водой из сосуда 1 (но без пропускания потока 4 воды через канал 7) и подаче этого же сыпучего материала в сосуд 5 в процессе его заполнения водой к концу процесса переливания воды имели заметно более неравномерную подкраску воды в объеме сосуда 5.

Пример 2. При аналогичных примеру 1 (фиг. 14) условиях для подачи сыпучего материала 24'' из контейнера 10'' в трубу 8'' и из нее в поток 4 воды использовали газ 26, который подавали в контейнер 10'' после открытия пробки 25''. Получили аналогичную примеру 1 картину распределения красителя в объеме воды в сосуде 5.

Пример 3. На ДСП, рассчитанной на производство примерно 100 т стали в течение одной плавки и снабженной выпускным отверстием, расположенном в эркере, после поворота печи устанавливали тело 15 с каналом 7, через который пропускали поток стали из ДСП в ковш. В канал 7, в его начало, подавали алюминиевую дробь в количестве 160 кг в течение 80 с. Давление инжектируемого воздуха составляло 6 бар на входе и порядка 2,0 бар вблизи канала 7. Скорость подачи алюминиевой дроби в струю металла достигала 2,0-2,5 м/с. Дробь имела фракцию 0 1,0-5,0 мм с преобладающим размером 0 1,0-2,0 мм. Полученные результаты сопоставляли с принятой технологией подачи алюминия в виде чушек массой 1011 кг. Расход основных легирующих элементов в обоих случаях находился на одинаковом уровне.

Получено при практически одинаковой степени раскисления стали в ковше расход алюминия по существующей технологии 1,48 кг/т, при применении предложенного способа на уровне 1,17 кг/т, т.е. расход алюминия снизился на 0,31 кг/т.

The invention relates to ferrous metallurgy, more precisely to the production of steel. At the same time, it can be used in non-ferrous metallurgy.

There is a method of influencing the chemical composition of liquid steel, including the preparation of steel in a metal-smelting container and its pouring through an outlet from the main container into an intermediate container, feeding elements into the steel that change its chemical composition when it is in the metal-smelting capacity and during the pouring process (see , for example, У8 4632368 А, В 22Ό 11/118, 11/14, of 12/30/1986).

The known method has significant drawbacks.

First, the supply of elements in the liquid steel, changing its chemical composition, is carried out using glass, which makes it difficult to use the method to affect the chemical composition of the steel in the ladle, and secondly, there are significant losses of deoxidizers and alloying elements.

There is a method of influencing the chemical composition of liquid steel in a ladle, including the transfer of liquid steel from a smelting vessel through an outlet to a ladle and the supply of alloying elements and / or deoxidizing agents to steel. Moreover, the supply of elements is carried out in the tank steel bucket from above by 1) injecting powdered materials; 2) plunging of special capsules filled with powdered materials; 3) mechanized feeding of elements pressed into a tube of low-alloy steel and others (see, for example, VI Yavoisky et al. “Steel metallurgy”. Textbook for universities. M .: Metallurgy, 1983, p. 322).

This well-known method of influencing the chemical composition of steel in the ladle is the closest to the proposed according to essential features, therefore, it is adopted as a prototype.

The known method has significant drawbacks.

First, only a part of the elements fed into the liquid steel (especially aluminum, calcium, rare-earth metals, alkali-earth metals, etc.) are involved in the steel processing, since a significant part of them evaporates (burns).

Secondly, the implementation of the method requires intensive processing of liquid steel in a ladle by blowing gas in order to ensure uniform processing of steel by volume.

Thirdly, the possibility of organizing the production of small batches of steel billets in large metallurgy, when the mass of steel in the ladle can reach 300 tons, is excluded.

Fourth, the environmental situation in the area of steel processing in the ladle is deteriorating due to dust formation and combustion of the supplied elements.

The proposed method of influencing the chemical composition of liquid steel in a ladle is free from the indicated disadvantages. It solved the problem of a uniform and economical supply of alloying elements and / or deoxidizing agents together with an inert gas into molten steel. Achieved technical result of the production of small batches of steel in large metallurgy, thus expanding the technological capabilities for obtaining blanks of different chemical composition. Ecological conditions are improved when feeding elements into steel.

Obtaining these technical results is ensured by the fact that in the proposed method of influencing the chemical composition of the liquid metal in the ladle, including the pouring of liquid metal from the smelting vessel through an outlet to the ladle and a system for feeding elements into the metal, affecting the chemical composition of the metal in the ladle, according to the proposal in the process of the said transfusion, the metal stream (stream) is passed inside the channel, the length of which is less than the length of this stream, and the cross section is somewhat higher The flow cross section of the metal and the longitudinal axis of the channel are identical, and at least at the beginning of the channel, elements are introduced into the direction of the metal flow that change the chemical composition of the metal in the ladle. In this case, the supply of elements is carried out in conjunction with a neutral or inert gas. In addition, the supply of elements is carried out by free fall. The elements are fed along an inclined line. Moreover, the filing of the elements is enforced. The elements are fed by injecting the gas. The elements are fed by a screw. In addition, the elements are supplied in several sections of the channel. The supply of elements is carried out at the beginning of the entrance to the channel in several areas along its perimeter. The elements are supplied in several sections along the height and perimeter of the channel. In addition, carry out the change of sections of the feed elements, while during the time specified shift stop the process of pouring metal and replace the bucket. At the entrance to the channel and in the channel, the trajectory of the movement of the metal is a vertical straight line. At the entrance to the channel and in the channel of the trajectory of the movement of the metal is an inclined line. Moreover, the elements are served in crushed and / or granular states.

For the effective implementation of the proposed method, it is important to ensure uniform distribution of the elements fed into the steel in the volume of the liquid metal in the ladle, which is implemented using the proposed metal smelting capacity - ladle.

Known complex steel-making capacity - a ladle containing a metal-smelting capacity (for example, an open-hearth furnace) with an outlet and a ladle (see, for example, Fig. VII. 9 on page 536 of the textbook given by V. I. Yavoysky and others).

- 1 011081

This essential complex of steelmaking is closest to the proposed according to essential features, therefore it is taken as a prototype.

The known complex has significant drawbacks, which are analyzed when describing a known method. These shortcomings lead to the need for an additional operation - purging liquid steel in the ladle with an inert or neutral gas (see, for example, Fig. 2.1. On page 102 in the book “Continuous Casting of Steel / Monograph. A. Smirnov and others. - Donetsk: DonNTU (2002).

The proposed complex metal-smelting capacity - the bucket is free from the disadvantages of the known complex. It solves the problem of supplying elements that act on the chemical composition of the metal in the ladle to a liquid metal, with their uniform distribution in the volume (deoxidizers, desulfurizers and modifying elements) of the metal in the ladle with economical use of these elements (deoxidizers, alloying and other elements).

Obtaining these technical results in the proposed complex is ensured by the fact that in a complex a metal-smelting tank with an outlet, a bucket and devices necessary and sufficient for supplying elements of different fractions to the metal, according to the proposal, the final part of the devices on the way of feeding elements into the metal is the device containing channel, the working part of which is made of refractory material, and made with the possibility of location in the process of pouring metal between the outlet hole TIFA vessel and a ladle, wherein at said location device longitudinal axis and the outlet channel are identical and coaxial. When this device is equipped with a drive installation with the location of the axis of the channel coaxially with the longitudinal axis of the outlet. In addition, the device is equipped with the possibility of self-installation relative to the outlet of the container with ensuring the alignment of the longitudinal axes of the outlet and the channel. In addition, the device is installed stationary relative to the smelting vessel. Moreover, the device is fixed on the housing of the smelting vessel. In addition, the device and the drive of its movement are installed outside the working area of the smelting vessel. The device is made of a supporting structure and a replaceable canal-containing part. The replaceable canal-containing part is made of graphite. The channel is made of conical and cylindrical parts, while the conical part is the entrance to the channel and the angle of inclination of the conical surface from the vertical is at most equal to 30 °.

The method of influencing the chemical composition of the liquid metal in the ladle and the complex for its implementation is explained by the drawings in FIG. 1-14.

FIG. 1 shows (schematically) a complex metal smelting tank — a ladle for carrying out the method;

in fig. 2 shows section A-A in FIG. one;

in fig. 3 - metal smelting capacity complex - ladle for carrying out the method on an open-hearth furnace;

in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3;

in fig. 5 shows the delivery of elements into the metal by the screw;

in fig. 6 shows section A-A in FIG. 1 in the case of the filing of elements in the metal at the beginning of the entrance to the channel in several areas along its perimeter;

in fig. 7 shows section A-A in FIG. 5 in the case of the filing of elements in the metal at several sites along the height and perimeter of the channel;

in fig. 8 shows the self-installation of the device relative to the outlet of the metal-smelting tank turned for draining with ensuring the coaxiality of the longitudinal axes of the outlet and the channel;

in fig. 9 shows section A-A in FIG. eight;

in fig. 10 and 11 shows the arrangement of the device and the drive of its movement outside the working area of the smelting vessel (converter);

in fig. 12 - articulation of the carrier and channel-containing (interchangeable) parts of the device;

in fig. 13 shows the execution of a replaceable channel-containing part of the device;

in fig. 14 - schemes of testing the method under laboratory conditions on a cold model.

The metal smelting tank 1 (open-hearth furnace, arc steel-smelting furnace, converter, induction furnace, etc.) is filled with liquid metal 2 (Fig. 1, 3, 8). The container 1 contains an outlet 3 through which the liquid metal in the form of a stream (stream) 4 enters the bucket 5 mounted on the trolley 6 with the ability to move to / from the tank 1. In the process of pouring the liquid metal 2 from the tank 1 into the bucket 5 a stream is formed (jet) 4, characterized (for the jet) with a diameter of b p and a length of b p , which is a variable. With regard to the transfusion of liquid metal 2 from the capacity of the open-hearth furnace 1 (Fig. 3) in the process of metal transfusion, a stream 4 is formed with dimensions В п and Н п in fig. 4. Between the tank 1 and the bucket 5 a channel 7 is installed, the length of which is 1 k , the inner diameter b k (Figs 1, 2, 5-7, 13, 14 and 15); in the case of open-hearth furnace duct 7 is used for the measurement p = B, height H k> n and H 1 to length (FIGS. 3 and 4).

In the process of transfusion, the liquid metal in the form of a stream 4 moves along the trajectory P; longitudinal axis

- 2 011081 channel 7 in the figures indicated K. The flow path P and the longitudinal axis of the channel K are identical and in most cases coaxial. An exception is the open-hearth furnace – ladle complex, when the flow path P and the longitudinal axis of channel K are identical, but not coaxial (Fig. 4).

w / 2

The cross section of channel 7 ( 4 in most of the figures and B to –H to in Fig. 4) slightly exceeds the S section of the I 4 > jet or flow (B p –H p ), respectively. The marked excess is 1.3-1.4. With a lower excess, the probability of frequent contact of the metal flow (jet) with the channel surface increases, which is undesirable, since violates the uniform fall (movement) of the metal in the stream after exiting the channel 7, thereby increasing the splashing of the metal after exiting the channel. With a greater excess, the inert or inert gas supplied to the gap decreases noticeably, the metal flow to the gap in the channel, and when the elements are freely supplied, their mixing and penetration into the metal flow deteriorates.

The length of channel 1 to less than the smallest size of the length of the stream 1 p , which eliminates the likelihood of frequent contact of the surface of the channel 7 with the stream 4 of liquid metal 2. Preferred length 1 to about

Deoxidizers, desulfuriators and modifying elements are fed into the channel 7 through the pipe (channel)

8. The fraction of the supplied elements can be different: from fine powder to granules. These elements can be fed separately or together. The supply of elements can be free: a fall under the action of its own weight vertically, along an inclined line with a corresponding slope (Fig. 3). The supply of elements can be forced: by injecting gas through a pipe (Fig. 1), by using the screw 9 (Fig. 5), by any other means of forcibly feeding bulk materials. In most types of feed elements use a neutral or inert gas. In this case, gas can be supplied separately from the elements, but more often the supply of gas and elements is combined, i.e. use a single channel input into the stream of liquid metal.

For the supply of elements mainly use the system (Fig. 1), containing the pipeline 8, the container 10, filled with powder and / or granules of the feed elements. When the movable device for feeding elements using flexible pipes (hoses) 8. To the container 10 through the pipe 11 is supplied inert or neutral gas, the flow of which is controlled by the device 12, and the pressure - the device 13; The flow rate of the supplied elements is controlled by the dispenser 14 (when using several containers - for each container is personal).

The pipe 8 can be connected to the inlet of the flow of metal 4 into the channel 7 (Fig. 1). The pipe 8 can be brought into the body 15 of the channel 7, but closer to the entrance to the channel 7 (Fig. 5). At the same time, the supply of elements can be from one pipe 8 brought to channel 7, but elements are also used in several sections of channel 7, for example, three along the perimeter at the beginning of the entrance to channel 7 (Fig. 6) or three along the height and perimeter (Fig. 7), but closer to the entrance to the channel 7.

The body 15 of channel 7 is made of refractory material. It is most preferable to use graphite as this material, which prevents liquid metal from sticking to the inner surface of channel 7. In body 15, channel 7 is made of conical and cylindrical parts (FIG. 13), while the angle of inclination (from vertical) of the conical surface generally does not exceed 30 ° because at large angles, the probability of individual cases of rebound of falling metal parts in stream 4 beyond the body 15 occurs. With regard to the release of metal from an open-hearth furnace, channel 7 is formed by covering the outlet chute 16 with body 15 of refractory material and supporting structure (Fig. 3 and 4).

Thus, for feeding elements into the metal flow 4, a device is used comprising a channel 7, the working part of which is made of refractory material, preferably graphite. The device is made of the carrier part 16 (FIG. 12) and the channel-containing part 15. The channel-containing part 15 is replaceable. The device is arranged to position (in the process of metal transfusion) between the outlet 3 of the smelting tank 1 and the bucket 5, and with the specified arrangement of the device the longitudinal axis 18 of the outlet 3 and the longitudinal axis K of the channel 7 coincide, i.e. are aligned. To fulfill this condition, the device is equipped with the possibility of self-installation and / or movement drive. The device can be fixed on the metal smelting tank 1 (Fig. 3).

In any case, the execution of the device eliminated its negative impact on the work with the smelting tank 1, including the maintenance of the outlet 3.

For self-installation of the device with the channel-containing part, the carrier part 16 of the device is fixed on the body of the container 1 (for example, chipboard) pivotally 17, so that when the container for metal release is turned, the carrier part 16 of the device also rotates so that the longitudinal axis K of channel 7 is coaxially axis 18 of the outlet 3 (Fig. 8 and 9).

To install the device with the channel-containing part 15 during the release of the metal between the outlet 3 of the smelting tank 1 (converter) and the bucket 5 (Fig. 10 and 11), the device is equipped with a drive. Drive options may be different, but in any case, their performance when

- 3 011081 water and the device does not have in the working area of the smelting tank 1 to bring the tank to the position of the release of liquid metal. Also, in any case, the drive must ensure that the metal outlet coincides with the longitudinal axis of the channel 7 (K axis) and the trajectory of the metal flow 4, i.e. axis P.

The device can be driven (Fig. 10), for example, in the form of a rail 16 (it’s the device’s supporting structure 16) and the drive of its movement in the form of a gear 19 driven by the engine 20. In this case, the rollers 21 are the support of the rail 16. On FIG. 10 shows in solid lines the position of the device when it is not in operation, and the dotted line shows it in the working position.

The drive of the device can be made (Fig. 11), for example, in the form of a four-chevs Chebyshev 22 (Fig. 11) and its corresponding drive (in Fig. 11 conventionally not shown).

Other types of device drives are possible when fulfilling the requirements already described for them in terms of the application and location of the device.

The metal smelting tank 1 in the form of a particle board (Fig. 8 and 9) and the converter (Fig. 10 and 11) contain an axis 23 and a mechanism for rotating the tank 1 relative to this axis when implementing the process of pouring metal from the tank 1 into the ladle 5.

The method of influencing the chemical composition of the liquid metal in the ladle is as follows.

Get liquid metal 2 in the tank 1 (Fig. 1, open-hearth furnace in Fig. 2, chipboard in Fig. 3 and 4, the converter in Fig. 10 and 11). Metal 2 is being prepared for release from tank 1 into bucket 2 through an outlet

3. With regard to chipboard and converter capacity is rotated about the axis 23.

In the period of the capacity 1 - bucket 5, a device is introduced with a channel 7 (as applied to the open-hearth furnace in Fig. 2, a channel 7 is formed by the upper part 15 installed above the outlet chute 16 or permanently installed above it). The axis K of the channel 7 and the axis 18 of the outlet 3 are aligned. In this case, the self-installation of the device’s supporting structure 16 (FIGS. 8 and 9) or the drive for moving the supporting structure 16, similar to that shown in FIG. 10 and 11 and in the description of these figures.

Open hole 3, and metal 2 in the form of a stream (jet) 4 rushes down into the bucket 5 along the trajectory P. The trajectory P and the axis K are identical and in most cases coaxial. When implementing the method on open-hearth furnaces, it is difficult to ensure the alignment of the trajectory P and the K axis (see Fig. 4), but in this case the implementation of the method is strictly coaxial and not necessary, their identity is sufficient.

After the bucket 5 has about 10-15 tons of metal (the latter depends on the parameters of the tank 1 and the corresponding size of the bucket 5), deoxidizing agents and / or desulphurisers are fed through the pipe 8 to the metal stream 4, and / or modifying elements.

The supply is carried out by a free fall, including along an inclined line (Fig. 3), gas injection (Fig. 1), auger 9 (Fig. 5) or another method. In each case of the production process, the most convenient way of supplying the elements to the side of the metal 4 stream is chosen. In some cases, especially when the elements are fed in a granular state, by injecting inert or neutral gas supplied through pipe 11 and controlled by devices 12 and 13 (Fig. 1), the elements given are given an increased speed to ensure the introduction of elements (granules) into the metal.

Strictly speaking, when implementing the method, it is desirable to supply an inert or neutral gas along with the supply of elements. But it is possible to implement the method without gas supply or with air supply.

The preference for the use of an inert or neutral gas is due to the increasing wired metal of these gases from oxidation. The latter is due, firstly, to the phenomenon of the inhalation of these gases into the gap between flow 4 and the surface of channel 7 and the sweep of these gases by the flow; secondly, the ingress of part of the gas into the metal stream and with it into the ladle 5. Both noted effects take place during the implementation of the method and improve the quality of the metal in the ladle. The already indicated excess of the dimensions of the channel 7 over the dimensions of the flow 4 provides the described phenomena when implementing the method.

Based on the simplicity of the technical implementation of the method, the supply of elements to the metal is carried out at the inlet of the metal stream 4 to the channel 7 (Fig. 1). Additionally, it uses the presence of a conical part at the entrance to the channel 7 and the already described phenomenon of pulling gas flows into the gap between the flow 4 and the surface of the channel 7.

However, they also implement the supply of elements to the metal flow in different places along the height of the channel 7 (its carrier part 15), see FIG. 5 and 7. The expediency of applying such a supply of elements to the metal stream 4 may be due to purely structural considerations (the location of the complex capacity 1 - ladle 5). However, the preference for such a supply of elements to the metal stream 4 takes place when using elements in a finely dispersed state, when the supply of elements at the inlet to channel 7 leads to a significant dusting of this area of the complex, to additional losses of the supplied elements.

The implementation of the method does not preclude the simultaneous use of the described options for the supply of elements in the stream 4 metal: part - at the entrance to channel 7, the other part - retreating from the entrance to the channel along

- 4 011081 movement of metal flow.

The implementation of the method provides for the possibility of filing elements at the beginning of the entrance to the channel 7 along its perimeter (Fig. 6) or along the height and perimeter of the channel (Fig. 7). Thereby implement the separation of the supplied elements in the stream 4.

Moreover, the implementation of the described supply of elements in several sections of the channel 7 carries out the production of small chemical batches of steel in large metallurgy. In this case, the supply system is equipped with several containers 10 and parts and units 8, 10-14 which ensure their operation (Fig. 1), in each container they form their metered quantity and content of elements. Containers 10 work in turn, with a break in work. During this break, the process of metal transfusion is stopped, for example, by turning the container 1 about the axis 23, the bucket 5 is updated by the trolley 6, then the container 1 is turned into the state of metal 2 being transferred into the bucket 5 and elements are fed into the metal stream 4 from another container 10. the most in each ladle form a small batch of liquid steel of various chemical composition in large metallurgy. Naturally, the implementation of the described technology requires the presence in the steel plant, along with high-capacity buckets, lower-capacity buckets.

Thus, a method has been proposed for influencing the chemical composition of a liquid metal in a ladle and a complex for its implementation at an early stage of casting: before the metal enters the ladle, elements (deoxidizers, desulfuriators and other modifying elements) are introduced into the ladle, which change the chemical composition of steel in the ladle . The flow of this metal stream into the ladle enhances the phenomenon of mixing these elements with the liquid metal, which speeds up the process of homogenization of the chemical composition of the steel in the volume of the ladle. An important technical aspect of the proposed method is to reduce the losses of elements fed into the metal, which, along with the increase in economic indicators, improves the environmental conditions of work at the site of supply of these elements to steel. The technological capabilities of metal production are expanding by creating conditions for the production of small batches of steel of various chemical compositions in large metallurgy.

Example 1. In the cold model (Fig. 14), the smelting tank imitated vessel 1, bucket vessel 5. Vessel 1 had an outlet 3, closed by a stopper (conventionally not shown in Fig. 14). The supporting structure 16 was fastened to the vessel 1, on which the channel-containing body 15 was installed with the channel 7. The longitudinal axis 18 of the hole 3 and the axis K of the channel 7 were coaxial. Channel 7 is made with a conical (inlet) and cylindrical parts. An inclined pipe 8 'was brought to the entrance to the channel 7, in the upper part of which a container 10' was installed. Bulk material 24 '(colored salt, sawdust) was poured into container 10'. The container 10 'is provided with a stopper 25' with a handle that allows opening (closing) the supply of bulk material to the vessel 5 (see arrows).

Water 2 was poured into the vessel 1, the stopper was opened, and the flow of water fell down into the vessel 5 in the form of a jet 4, which was passed inside channel 7. At the same time, the axis K of channel 7 and the trajectory of the jet П fall coincided. After filling about a fourth of the vessel 5, the stopper 25 'was opened and the bulk material 24' was fed through the pipe 8 'into the water stream 4 at the beginning of the channel 7.

In the volume of the vessel 5 received uniformly tinted water. With a similar filling of the vessel 5 with water from the vessel 1 (but without passing the stream 4 of water through channel 7) and supplying the same bulk material to the vessel 5 in the process of filling it with water by the end of the water transfusion process, the water volume in the vessel volume 5 was noticeably more uneven.

Example 2. Under conditions analogous to example 1 (FIG. 14), gas 26 was used to feed bulk material 24 ″ from container 10 ″ to pipe 8 ″ and from it to water 4, which was fed to container 10 ″ after opening plugs 25 ''. Received similar to example 1 picture of the distribution of the dye in the volume of water in the vessel 5.

Example 3. A chipboard 15 with a channel 7 was installed on a chipboard designed to produce about 100 tons of steel in one melt and equipped with an outlet hole located in the bay window, after which the furnace was turned, and a stream of steel was passed from the chipboard to the ladle. In the channel 7, in its beginning, filed an aluminum shot in the amount of 160 kg for 80 seconds. The pressure of injected air was 6 bar at the inlet and about 2.0 bar near channel 7. The feed rate of aluminum shot into the metal stream reached 2.0-2.5 m / s. The fraction had a fraction of 0 1.0–5.0 mm with a predominant size of 0 1.0–2.0 mm. The results were compared with the adopted technology of supplying aluminum in the form of ingots weighing 1011 kg. The consumption of the main alloying elements in both cases was at the same level.

Obtained with almost the same degree of deoxidation of steel in the ladle, the consumption of aluminum according to the existing technology is 1.48 kg / t, when applying the proposed method at the level of 1.17 kg / t, i.e. aluminum consumption decreased by 0.31 kg / ton.

Claims (23)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ воздействия на химический состав жидкого металла в ковше, включающий переливание жидкого металла из металлоплавильной емкости через выпускное отверстие в ковш и систему подачи в металл элементов, влияющих на химсостав металла в ковше, отличающийся тем, что образующийся в 1. A method of influencing the chemical composition of molten metal in a ladle, including pouring molten metal from a metal smelter through an outlet into a ladle and a system for feeding elements into the metal that affect the chemical composition of the metal in the ladle, characterized in that - 5 011081 процессе указанного переливания поток (струю) металла пропускают внутри канала, протяженность которого меньше длины этого потока, а поперечное сечение несколько превышает поперечное сечение потока, при этом траектория движения потока металла и продольная ось канала идентичные и по меньшей мере в начале канала в сторону потока металла подают элементы, изменяющие химический состав металла в ковше.- 5 011081 during said transfusion, a metal stream (stream) is passed inside a channel, the length of which is less than the length of this stream, and the cross section slightly exceeds the cross section of the stream, while the metal flow path and the longitudinal axis of the channel are identical and at least at the beginning of the channel at the side of the metal flow serves elements that change the chemical composition of the metal in the bucket. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют совместно с нейтральным или инертным газом.2. The method according to claim 1, characterized in that the supply of elements is carried out together with a neutral or inert gas. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют путем свободного их падения.3. The method according to claim 1, characterized in that the supply of elements is carried out by their free fall. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют по наклонной линии.4. The method according to claim 3, characterized in that the supply of elements is carried out along an inclined line. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют принудительно.5. The method according to claim 1, characterized in that the supply of elements is carried out forcibly. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют путем инжектирования газа.6. The method according to claim 5, characterized in that the supply of elements is carried out by injecting gas. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют шнеком.7. The method according to claim 5, characterized in that the supply of elements is carried out by a screw. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют на нескольких участках канала.8. The method according to claim 1, characterized in that the supply of elements is carried out in several sections of the channel. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют в начале входа в канал на нескольких участках по его периметру.9. The method according to claim 8, characterized in that the supply of elements is carried out at the beginning of the entrance to the channel in several sections along its perimeter. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что подачу элементов осуществляют на нескольких участках по высоте и периметру канала.10. The method according to claim 8, characterized in that the supply of elements is carried out in several sections along the height and perimeter of the channel. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что осуществляют смену участков подачи элементов, при этом в течение времени указанной смены прекращают процесс переливания металла и осуществляют замену ковша.11. The method according to p. 8, characterized in that the change of the supply areas of the elements, while during the time of the specified change stop the process of metal transfusion and carry out the replacement of the bucket. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что на входе в канал и в канале траектория движения металла является вертикальной прямой линией.12. The method according to claim 1, characterized in that at the entrance to the channel and in the channel, the metal path is a vertical straight line. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что на входе в канал и в канале траектория движения металла является наклонной линией.13. The method according to claim 1, characterized in that at the entrance to the channel and in the channel, the metal path is an inclined line. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что элементы подают в измельченном и/или гранулированном состояниях.14. The method according to claim 1, characterized in that the elements are served in ground and / or granular states. 15. Комплекс металлоплавильная емкость - ковш для осуществления способа по п.1, содержащий металлоплавильную емкость с выпускным отверстием, ковш и устройства, необходимые и достаточные для подачи элементов различной фракции в металл, отличающийся тем, что заключительной частью устройств на пути подачи элементов в металл, является устройство, содержащее канал, рабочая часть которого выполнена из огнеупорного материала, и выполненное с возможностью в процессе переливания металла расположения между выпускным отверстием емкости и ковшом, причем при указанном расположении устройства продольные оси выпускного отверстия и канала идентичны и соосны.15. The complex metal-smelting capacity - a ladle for implementing the method according to claim 1, comprising a metal-smelting capacity with an outlet, a bucket and devices necessary and sufficient for supplying elements of various fractions to the metal, characterized in that the final part of the devices is on the path of feeding the elements to the metal , is a device containing a channel, the working part of which is made of refractory material, and made with the possibility in the process of metal transfusion of the location between the outlet of the tank and the bucket, p Moreover, with the indicated arrangement of the device, the longitudinal axes of the outlet and channel are identical and coaxial. 16. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что устройство снабжено приводом его установки с расположением оси канала соосно с продольной осью выпускного отверстия.16. The complex according to p. 15, characterized in that the device is equipped with a drive for its installation with the location of the channel axis coaxially with the longitudinal axis of the outlet. 17. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что устройство снабжено возможностью самоустановки относительно выпускного отверстия емкости с обеспечением соосности продольных осей выпускного отверстия и канала.17. The complex according to p. 15, characterized in that the device is provided with the ability to self-install relative to the outlet of the tank with ensuring alignment of the longitudinal axes of the outlet and the channel. 18. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что устройство установлено стационарно относительно металлоплавильной емкости.18. The complex according to p. 15, characterized in that the device is installed stationary relative to the metal melting capacity. 19. Комплекс по п.16 и 17, отличающийся тем, что устройство закреплено на корпусе металлоплавильной емкости.19. The complex according to p. 16 and 17, characterized in that the device is mounted on a metal-melting container body. 20. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что устройство и привод его перемещения установлены вне рабочей зоны металлоплавильной емкости.20. The complex according to p. 16, characterized in that the device and the drive for moving it are installed outside the working area of the metal-smelting tank. 21. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что устройство выполнено из несущей конструкции и сменной каналосодержащей части.21. The complex according to p. 15, characterized in that the device is made of a supporting structure and a removable channel-containing part. 22. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что сменная каналосодержащая часть выполнена из графита.22. The complex of claim 15, wherein the removable channel-containing part is made of graphite. 23. Комплекс по п.15, отличающийся тем, что канал выполнен из конической и цилиндрической частей, при этом коническая часть является входом в канал и угол наклона конической поверхности от вертикали по большей мере равен 30°.23. The complex according to p. 15, characterized in that the channel is made of conical and cylindrical parts, while the conical part is the entrance to the channel and the angle of inclination of the conical surface from the vertical is at most equal to 30 °.
EA200701419A 2005-03-10 2005-06-23 Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method EA011081B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106352/02A RU2288280C1 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Method of acting on chemical composition of molten steel and equipment complex for realization of this method
PCT/RU2005/000346 WO2006096089A1 (en) 2005-03-10 2005-06-23 Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200701419A1 EA200701419A1 (en) 2008-04-28
EA011081B1 true EA011081B1 (en) 2008-12-30

Family

ID=36953617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200701419A EA011081B1 (en) 2005-03-10 2005-06-23 Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1857202A4 (en)
CN (1) CN101166592B (en)
BR (1) BRPI0520108A2 (en)
EA (1) EA011081B1 (en)
RU (1) RU2288280C1 (en)
UA (1) UA90303C2 (en)
WO (1) WO2006096089A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108326245A (en) * 2018-03-26 2018-07-27 苏州富博宏新材料科技有限公司 A kind of novel pouring machine current-following inoculation body

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU304306A1 (en) * М. Л. Родштейн , И. С. Чуйко DEVICE FOR SUPPLY OF FERROALLOES IN THE STEELING BUCKET
SU374375A1 (en) * 1970-07-06 1973-03-20 LIBRARY; - A
SU394434A1 (en) * 1971-03-01 1973-08-22 Донецкий научно исследовательский институт черной металлургии DEVICE FOR TREATMENT OF LIQUID MOTAL
SU668951A1 (en) * 1976-10-01 1979-06-25 Научно-производственное объединение "Тулачермет" Chute for pouring molten metal
US4632368A (en) * 1984-05-08 1986-12-30 Centro Sperimentale Metallurgico S.P.A. Continuous casting tundish with post-refining treatment reactor functions
RU2015800C1 (en) * 1991-06-17 1994-07-15 Пензенский Политехнический Институт Method of processing melt metal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1758990B1 (en) * 1968-09-12 1970-06-04 Elektrometallurgie Gmbh Device for the introduction of comminuted substances into metallic melts
CH584075A5 (en) * 1973-04-11 1977-01-31 Fischer Ag Georg
IT1116426B (en) * 1977-04-18 1986-02-10 Centro Speriment Metallurg SYSTEM FOR THE ADDITION OF POWDERS IN THE LINGOTTEERA FOR CONTINUOUS CASTING
US4602949A (en) * 1985-05-06 1986-07-29 Inland Steel Company Method and apparatus for adding solid alloying ingredients to molten metal stream
US4630801A (en) * 1985-05-06 1986-12-23 Inland Steel Company Apparatus for adding solid alloying ingredients to molten metal stream
BE1014063A3 (en) * 2001-03-22 2003-03-04 Ct De Rech S Metallurg Ass San Continuous casting of steel with uniformly distributed fine oxides involves injecting a finely divided metallic material into the steel as it passes from the distributor into the casting mold
CN1319677C (en) * 2003-05-09 2007-06-06 宝钢集团上海第一钢铁有限公司 Method and apparatus of adding alloy into liquid metal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU304306A1 (en) * М. Л. Родштейн , И. С. Чуйко DEVICE FOR SUPPLY OF FERROALLOES IN THE STEELING BUCKET
SU374375A1 (en) * 1970-07-06 1973-03-20 LIBRARY; - A
SU394434A1 (en) * 1971-03-01 1973-08-22 Донецкий научно исследовательский институт черной металлургии DEVICE FOR TREATMENT OF LIQUID MOTAL
SU668951A1 (en) * 1976-10-01 1979-06-25 Научно-производственное объединение "Тулачермет" Chute for pouring molten metal
US4632368A (en) * 1984-05-08 1986-12-30 Centro Sperimentale Metallurgico S.P.A. Continuous casting tundish with post-refining treatment reactor functions
RU2015800C1 (en) * 1991-06-17 1994-07-15 Пензенский Политехнический Институт Method of processing melt metal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108326245A (en) * 2018-03-26 2018-07-27 苏州富博宏新材料科技有限公司 A kind of novel pouring machine current-following inoculation body

Also Published As

Publication number Publication date
EP1857202A1 (en) 2007-11-21
EA200701419A1 (en) 2008-04-28
EP1857202A4 (en) 2008-05-07
UA90303C2 (en) 2010-04-26
BRPI0520108A2 (en) 2009-04-22
CN101166592A (en) 2008-04-23
RU2288280C1 (en) 2006-11-27
RU2005106352A (en) 2006-08-20
CN101166592B (en) 2010-07-28
WO2006096089A1 (en) 2006-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101001258B1 (en) Plant for supplying materials to a metallurgical device
US3985545A (en) Metal melting method using electric arc furnace
CN203292454U (en) Die-casting full-automatic production line for granular pressure casting with edges and corners after die-casting
US3224051A (en) Method of introducing addition agent into a melt
DE3048220A1 (en) "DEVICE FOR POOLING METAL MELT"
CN103350211A (en) Full-automatic die casting production line for granulated die casting part with corners after die casting
FI56857C (en) SAFETY OVER ANORDNING FOR REFINING AVAILABLE WITH POWDER FORMATION FAST MATERIAL OCH / ELLER GAS
EA011081B1 (en) Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method
US4180396A (en) Method of alloying and/or inoculating and/or deoxidizing cast iron melts produced in a cupola furnace
WO2006085789A1 (en) Method for removing a molten metal main portion from a metal-meting container through an outflow opening embodied in the bottom surface thereof, a metal-melting container and a flowchart of main operations for carrying out said method
DE1458889A1 (en) Process for the metallurgical treatment of metal, in particular iron, melts
CN216726855U (en) Premelting refining slag proportioning weighing machine
DE1583962A1 (en) Method and device for introducing a finely divided aggregate into molten steel
CN209685839U (en) A kind of efficient jet metaurgy device
DE1207554B (en) Flutterless induction crucible furnace, optionally tiltable around two different tilting axes
DE19535014C2 (en) Process for introducing granular solids into molten metals
DE2633025A1 (en) Powdery material addn. to molten metals - using carrier gas stream through sealed tube which melts on immersion (SW 9.1.78)
DE681706C (en) Device for adding solid, powdery substances to liquid iron
CN213445190U (en) Powder spreading device
RU2623934C1 (en) Oxygen converter for processing iron and metal scrap with increased content of harmful impurities
EP0298074B1 (en) Plant for separately casting metallurgical slag and metal melt from a metal-melt/metallurgical-slag mixture
US3275244A (en) Apparatus for introducing addition agent into a melt
DE3732939C2 (en)
EP1068364B1 (en) Method for alloying steels and device for carrying out the method
CN219822780U (en) Material dispersion flow guiding device capable of controlling conveying capacity

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KG TJ TM RU

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ BY KZ MD