HU200801B - Process for producing steel in oxygen blowing converter - Google Patents
Process for producing steel in oxygen blowing converter Download PDFInfo
- Publication number
- HU200801B HU200801B HU475287A HU475287A HU200801B HU 200801 B HU200801 B HU 200801B HU 475287 A HU475287 A HU 475287A HU 475287 A HU475287 A HU 475287A HU 200801 B HU200801 B HU 200801B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- iron
- converter
- solid
- slag
- melt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás oxlgénfúvásos konverterben történő acélgyártásra.The present invention relates to a process for producing steel in an oxygen blown converter.
A találmány szerinti eljárást alkalmazhatjuk oxigónfúvásos konverterben fémes, vastartalmú anyagokból történő acélgyártásra. Ilyen jellegű fémes, vastartalmú anyagok az ócskavas, a hulladékvas, az acélhulladék, a fómesített pelletek és a vasszivacs.The process according to the invention can be used in the production of steel from metallic, ferrous materials in an oxygen blast converter. Such metallic iron-containing materials are scrap iron, scrap iron, steel scrap, metallised pellets and iron sponge.
Ismert több eljárás szilárd, fémes anyagokból oxigénfúvásos konverterben történő acélgyártásra (27 1.9 981,27 29 982 és 27 29 983 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírások).Several processes for producing steel from solid metallic materials in an oxygen blasting converter are known (German Patent Nos. 27 1.9 981.27 29 982 and 27 29 983).
Az eljárás szerint az oxigénfúvásos konverter oldalán és alján légfúvókák találhatók, amelyek a „cső a csőben” szerkezeti kiépítósűek. A légfúvókák középső csövén keresztül oxigént, míg a külső csövön keresztül folyékony vagy gázhalmazállapotú szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyagot juttatnak a konverterbe.According to the method, the air blower converter has air jets on the sides and at the bottom, which are of "pipe-in-pipe" construction. The nozzles supply oxygen to the converter via the center tube and the liquid or gaseous hydrocarbon to the converter through the outer tube.
Az eljárás a következő technológiai munkafolyamatokból áll:The process consists of the following technological workflows:
A konverterbe beöntik a szilárd fémes anyagot, amelyet először feihevítenek, miközben a konverter alján és oldalán található légfúvókákon beáramló oxigéntartalmú gázban szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyagot (gáz- vagy folyékony halmazállapotú) elégetnek. Hevítés közben megolvad a fémes anyag. Mihelyt a légfúvókák zónájában fémolvadék (olvadékfürdő) keletkezik, pótlólagos energiaforrásként őrölt (por) széntartalmú anyagokat, így kokszot, szenet, grafitot vagy ezek keverékét adagolják a konverterbe. Ekkor a szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag felhasználás fokozatosan egy bizonyos szintre, azaz 8—12 térfogat% oxigénfelhasználásig csökken, amely lehetővé teszi, hogy a légfúvókákat a tönkremenéstől megvédjék.The converter is poured into a solid metallic material which is first heated while burning hydrocarbon-containing fuel (gaseous or liquid) in the oxygen-containing gas flowing through the air nozzles on the bottom and side of the converter. During heating, the metallic material melts. As soon as a metal melt (melt bath) is formed in the air nozzle zone, powdered carbonaceous materials such as coke, coal, graphite, or a mixture thereof are added to the converter as an additional source of energy. The hydrocarbon fuel consumption is then gradually reduced to a certain level, that is to say 8 to 12% by volume of oxygen, which allows the jets to be protected from failure.
Ha az összes fémes anyag teljesen megolvad, a keletkező fémolvadókot hasonlóan a nyersvas átfúvatásához tetszés szerinti módon felfrissítik. A folyékony olvadékfürdő hevítése főleg a vasban oldódó szén oxidációjakor felszabaduló hővel történik.When all metallic materials are completely melted, the resulting metal smelters are refreshed as desired, similar to blast-iron blasting. The liquid melt bath is heated mainly by the heat released during the oxidation of iron soluble carbon.
Az oxigénnel együtt őrölt meszet adnak az olvadékfürdőbe, így salak képződik. Mihelyt a szükséges hőmérsékletet elérik, a fémet lecsapolják a konverterből.With oxygen, ground lime is added to the melt bath to form slag. As soon as the required temperature is reached, the metal is drained from the converter.
Ezzel az acélgyártási technológiával a nagy mennyiségben hozzáférhető széntartalmú anyagokat, így kokszot, szenet, grafitot vagy ezek keverékét alkalmazhatják.This steel-making technology allows the use of high-availability carbon materials such as coke, coal, graphite or a mixture thereof.
Feldolgozásuk és a konverterbe juttatásuk azonban pótlólagos szerelvényeket igényel, és ennek következtében költségnövekedés lép fel.However, their processing and transfer to the converter requires additional fittings and, as a result, costs are increased.
Az olvasztási folyamat során az oxigén a légfúvókák zónájában keletkező folyékony fémen áthaladva a vas oxidációjához felhasználódik. ami salaknövekedést jelent és a salakban megnövekszik a vas-monoxid tartalom is. A vas-monoxid a bélés tűzálló anyagaival könnyen olvadó eutektikumot alkot, így zsugo2 rodás lép fel, amely a konverter bélésének kiégését meggyorsítja.During the melting process, the oxygen, passing through the liquid metal formed in the air nozzle zone, is used to oxidize the iron. which means slag growth and iron monoxide content in the slag as well. Iron monoxide forms a refractory eutectic with the refractory materials of the liner, resulting in a shrinkage that accelerates the burnout of the converter liner.
Ismert egy eljárás oxigénfúvásos konverterben történő acélgyártásra (83/00025 nemzetközi szovjet bejelentés, 1984. 04.17.).A process for the production of steel in an oxygen blower converter is known (International Application No. 83/00025, April 17, 1984).
Az eljárást egy oxigénfúvásos konverterben folytatják le, amelynek az alján és oldalán légfúvókákat szerelnek fel. A légfúvókák „cső a csőben” szerkezet kialakításúak. Ezeken a légfúvókákon keresztül vezetik az oxigént (a középső csövön) és a folyékony vagy gáz-halmazállapotú szénhidrogént (külső cső). Ezen kívül egy, a konverter tetején elhelyezett vízzel hűtött légfúvókán keresztül is oxigént juttatnak a konverterbe.The process is carried out in an oxygen blower converter with air nozzles mounted on the bottom and side. Air nozzles have a "tube-in-tube" design. Oxygen (the middle tube) and liquid or gaseous hydrocarbon (the outer tube) are passed through these air nozzles. In addition, oxygen is supplied to the converter through a water-cooled air nozzle located on top of the converter.
Az eljárás a következő technológiai munkafolyamatokból áll:The process consists of the following technological workflows:
A szilárd fémes anyagokat, így az ócskavasat, a konverterbe öntik, majd hevítik és szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag és egy szilárd szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag elégetésével megolvasztják. Ezeket a tüzelőanyagokat az eljárásban egymás után a konverter alján, oldalán és tetején lévő légfúvókákon bevezetett oxigéntartalmú gázban juttatják a konverterbe. Ezután történik a vasszén-olvadók felfrissítése.Solid metallic materials, such as scrap, are poured into a converter, then heated and melted by burning hydrocarbon-containing fuel and a solid hydrocarbon-containing fuel. These fuels are fed into the converter in succession through the oxygen-containing gas introduced through the nozzles at the bottom, side and top of the converter. Thereafter, the carbon melts are refreshed.
A tüzelőanyag forró égéstermékei alulról felfelé haladnak, és fölhevítik a konverterbe adagolt szilárd fémes anyagot. Eközben a légfúvókákon keresztül alulról oxigénnel feldúsított levegőt fúvatnak, hogy a tüzelőanyag elégjen. Közben alulról és felülről tiszta oxigént fúvatnak. Az olvasztás és a vas-szén olvadék felfrissítése során az alulról bevezetett oxigéntartalmú gázban az oxigéntartalmat 100%-ra növelik.The hot combustion products of the fuel travel from the bottom to the top and heat up the solid metallic material added to the converter. Meanwhile, oxygen-enriched air is blown through the air nozzles to burn fuel. Meanwhile, pure oxygen is blown from below and above. During melting and refining of the iron-carbon melt, the oxygen content of the gas introduced from below is increased to 100%.
Az eljárásban az oxigéntartalmú gáz oxigén-tartalmát változtatják, így szilárd fémes anyagot egyenletesen lehet felhevíteni, és ezt követően az olvasztás intenzívvé válik.In the process, the oxygen content of the oxygen-containing gas is varied so that the solid metallic material can be heated uniformly and subsequently the melting becomes intense.
Mivel a szilárd fémes anyagokat, és azok olvadékát az átmelegítési szakaszban oxigéntartalmú gázzal átfúvatják, az olvadékfürdő átfúvatása a salakmennyisóg és a salak vasoxid-tartalmának növekedését okozza. Ez a jelenség azért lép fel, mert a vas oxidálódik, és mert a vas-oxid az olvadékfürdőben a vastartalmú anyagokkal pörkölékkó alakul. A vasmonoxid a bélés tűzáló anyagával könnyen olvadó eutektikumot alkot, így szinterózis lép fel, ami a konverter bélésének kiégését meggyorsítja.Because solid metallic materials and their melt are blown with oxygen-containing gas during the warm-up phase, blasting the melt bath causes an increase in the slag volume and iron oxide content of the slag. This phenomenon occurs because iron is oxidized and iron oxide in the melt bath forms with iron-containing substances. Iron monoxide forms a readily fusible eutectic with the flame retardant of the liner, resulting in sinterosis, which accelerates burnout of the converter liner.
Ezen kívül a magas vas-monoxid-tartalmú salak alatt lévő vas-szén olvadék felfrissítése a salaknak és a fémnek a konverterből történő kihordását okozhatja, ami az olvasztási folyamatra negatív hatást fejt ki.In addition, refreshing the iron-carbon melt under the high iron monoxide slag can cause the slag and metal to be discharged from the converter, which has a negative effect on the melting process.
A találmány feladata egy eljárás kidolgozása szilárd, fémes, vastartalmú anyagokból oxigén fúvásos konverterben történő acélgyártásra, amelyben a salakképzés szabályozásával és dezoxidálószer alkalmazásával lerövidül az olvasztási folyamat időtartama, valamint csökken a konverter bélésének kiégése. A feladatotSUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for producing steel from solid, metallic, iron-containing materials in an oxygen blowing converter, which reduces the melting time and reduces burnout of the converter lining by controlling slag formation and using a deoxidizing agent. The task
-2HU 200801 Β szilárd, fémes, vastartalmú anyagokból oxigénfúvásos konverterben történő acélgyártási eljárással oldottuk meg, amelyben a fémes anyagokat a konverterbe adagoljuk, majd a szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag és egy szilárd, szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag elégetésével felhevítjük, így olvadék keletkezik. A tüzelőanyagokat az eljárásban egymás után alulról, oldalról és felülről a konverterbe vezetett oxigéntartalmú gázban juttatjuk a rendszerbe. A találmány szerinti megoldásban az olvadék felületéről eltávolítjuk az oxidált salakot, így az olvadók hőmérséklete 1525—1580°C lesz, ezután a fémes, vastartalmú anyag kiindulási mennyiségének 2—5%-ának megfelelő nyersvasat adunk az olvadékhoz.-2EN 200801 Β was solubilized from solid, metallic, iron-containing materials by a steel-blasting converter process, in which the metallic materials are added to the converter and then heated by burning the hydrocarbon-containing fuel and a solid hydrocarbon-containing fuel. In the process, the fuels are introduced into the system sequentially from the bottom, the side and the top in the oxygen-containing gas fed to the converter. In the present invention, the oxidized slag is removed from the surface of the melt so that the temperature of the melt is 1525-1580 ° C, followed by the addition of 2 to 5% of the iron in the initial amount of metallic iron.
A találmány szerinti eljárásban az olvasztási folyamat hő- és salakbevezetését szabályozhatjuk.In the process of the invention, the heat and slag introduction of the melting process can be controlled.
így az olvasztási folyamat lerövidíthető, azaz az olvadék gyorsabban felhevíthető. Ez a szénmonoxid utóégésének mértékét is növeli. Ha a konverterben folyékony nyersvas alkalmazása nélkül történik a fémes anyagok olvasztása, akkor a keletkező égésgázokban a szénmonoxid utóégésének mértéke fokozódik, a salak vas-monoxld-tartalmának növekedésével. A fémes anyagok olvasztásakor keletkező salakban és az olvadék hevítésének kezdeti szakaszában — ha az olvadék hőmérséklete 1525— 1580’C — tapasztalható vas-monoxld-tartalom növekedés hozzájárul a szón-monoxld utóégésének növekedéséhez.Thus, the melting process can be shortened, i.e. the melt heated faster. This also increases the rate of carbon monoxide afterburn. When melting metallic materials in the converter without the use of liquid pig iron, the rate of post-combustion of carbon monoxide in the resulting combustion gases increases with an increase in the iron monoxide content of the slag. The increase in iron monoxld content in the slag formed during the melting of metallic materials and during the initial heating of the melt, when the melt temperature is between 1525 and 1580'C, contributes to an increase in the afterburning of the monoxide.
A szón-monoxid a fémolvadék felett elég, és így jelentős mértékben hozzájárul a fémes anyag megolvasztásához, és az olvadók hevítéséhez, ami az olvasztási folyamat lerövidülését jelenti.Word monoxide is sufficient over the metal melt and thus contributes significantly to the melting of the metallic material and the heating of the melt, which shortens the melting process.
Ha az olvasztási hőmérséklet 1580°C fölé emelkedik, akkor a salak megnövekedett oxidációs foka a konverter bélésének tartósságát hátrányosan befolyásolja, mivel 1580°C felett a vas-monoxid a bélés tűzálló anyagával könnyen olvadó eutektikumot alkot, így zsugorodás lép fel, a konverter bélése kiég.If the melting temperature rises above 1580 ° C, the increased oxidation rate of the slag adversely affects the durability of the converter lining, since above 1580 ° C iron monoxide forms an eutectic that easily melts with the refractory material of the lining, thus shrinking the converter lining. .
Ezért az oxidált salakot nem célszerű az olvadék felületéről 1580Ό feletti hőmérsékleten eltávolítani. Az oxidált salakot az olvadék felületéről 1525°C alatti hőmérsékleten sem célszerű eltávolítani, mert a fémes anyagoknak teljesen meg kell. olvadniuk, és az olvadási hőmérséklet 1525°C. Ha a hőmérséklet 1525°C alatt van, az olvadék felületéről nem szabad eltávolítani az oxidált salakot. Reális feltételek között a konverterben a fémes anyag intenzív olvasztásához a fémes anyag olvadási hőmérsékletéhez viszonyítva bizonyos mértékű túlhevítós szükséges. Miután az olvadók felületéről eltávolitottuk az oxidált salakot, az olvadékban egy kevés salak visszamarad. A maradék salak dezoxldálásához az olvadékba dezoxidálószert kell adni. A találmány szerinti eljárásban dezoxidálószerként a fémes anyagok tömegére vonatkoztatva 2—5 tömeg% nyersvasat alkalmazunk.Therefore, it is not advisable to remove oxidized slag from the surface of the melt at temperatures above 1580Ό. It is also not advisable to remove oxidized slag from the surface of the melt at temperatures below 1525 ° C because the metallic materials must be completely absorbed. and the melting point is 1525 ° C. If the temperature is below 1525 ° C, oxidized slag must not be removed from the melt surface. Under realistic conditions, intense melting of the metallic material in the converter requires a degree of superheat relative to the melting temperature of the metallic material. After the oxidized slag has been removed from the surface of the melts, a small amount of slag remains in the melt. To deoxygenate the remaining slag, add deoxidizing agent to the melt. The deoxidizing agent used in the process of the present invention is from 2 to 5% by weight of pig iron based on the weight of the metallic materials.
A szilárd nyersvas alkalmazásának szükségszerűségét az Indokolja, hogy a nyersvasból a szén közvetlenül az olvadékba kerül, a salakkal kölcsönhatásba lép, és rövid idő alatt lecsökkenti a salak maradók vas-monoxid tartalmát, ami további hőmérséklet növeléskor csökkenti a konverter bélésének kiégését. Az említett effektust erősen kifejlesztett felülettel érjük el, amellyel a reagáló fázisok, azaz a fém és a salak kölcsönhatásban áll.The necessity of using solid pig iron is justified by the fact that coal from the pig iron is directly melted, interacts with the slag and, in a short time, reduces the iron monoxide content of the slag remaining, which further reduces the burnout of the converter lining. This effect is achieved by a highly developed surface with which the reactive phases, i.e. metal and slag interact.
Ezen kívül a szilárd nyersvasból a szén közvetlenül az olvadékba kerül, amely egy pótlólagos energiahordozó szerepét átveszi, és így az olvasztási folyamat lerövidíthető.In addition, from solid pig iron, carbon is directly introduced into the melt, which takes on the role of an additional energy carrier, thus shortening the melting process.
Ha a nyersvas helyett egy másik tetszés szerinti széntartalmú anyagot (szenet) adago lünk, akkor az kevésbé lesz hatékony ebből a szempontból, mivel a salak olvadék és a szilárd anyag közötti kölcsönhatás a kis mértékű diffúziós sebesség miatt lényegesen kisebb sebességgel zajlik, valamint a salak felhabosodik. Nyersvasat kell adagolni, hogy a salak oxidációs fokát csökkentsük.Adding another optional carbonaceous material (carbon) instead of pig iron will be less effective in this regard since the interaction between the slag melt and the solid occurs at a significantly lower rate due to the low diffusion rate and the slag foams. . Pig iron should be added to reduce the degree of oxidation of the slag.
Szilárd fémes anyagokkal üzemelő konverternél, a fémes anyagok mennyiségének 5%ának megfelelő szilárd nyersvasat adagolunk, akkor 15—20%-kal lehet csökkenteni a salakban a vas-monoxid összmennyiségét, ami a salak megfelelő mértékű raffinálásához elegendő, és ami a salak felhabosodását megakadályozza amikor a konverterbe szenet vagy egyéb széntartalmú anyagot adagolunk. Ha figyelembe vesszük a nyersvas adagolásnak a salak oxidációs fokára kifejtett hatását, akkor célszerű, ha legfeljebb 5% nyersvasat adago lünk. Nagyobb mennyiségű nyersvas adagolásakor a fémben megnő a szóntartalom, ami nem kívánatos, mivel ez az olvasztási folyamat meghosszabbodását eredményezi. Ha 2%-nál kevesebb szilárd nyersvasat adagolunk, akkor a salakban nem lehet 20%-ig lecsökkenteni a vas-monoxid tartalmat. Ezért a szilárd nyersvas alsó határértéke a fémes anyagok kiindulási mennyiségének 2%-a.In the case of a converter with solid metallic materials, the addition of solid pig iron corresponding to 5% of the metallic content can reduce the total amount of iron monoxide in the slag by 15-20%, which is sufficient to refine the slag properly and which prevents foaming of the slag. adding carbon or other carbonaceous material to the converter. Considering the effect of the addition of pig iron on the degree of oxidation of the slag, it is advisable to add up to 5% of pig iron. Adding larger quantities of pig iron increases the metal content of the word, which is undesirable as it results in an extended melting process. If less than 2% of solid pig iron is added, the iron monoxide content in the slag cannot be reduced to 20%. Therefore, the lower limit for solid pig iron is 2% of the initial amount of metallic materials.
Célszerű, ha az olvadékba szilárd nyersvas adagolása után pótlólagosan még a szilárd fémes anyag indulási mennyiségére vonatkoztatva 1 —5% szilárd széntartalmú tüzelőanyagot adunk.It is expedient to add an additional 1 to 5% solid carbon fuel based on the amount of starting solid metal, after addition of solid pig iron to the melt.
így az olvadékfürdö hevítését meggyorsítjuk, mivel a széntartalmú tüzelőanyagban lévő szén az olvadék felületén elég, így az olvasztási folyamat időtartama még jobban csökkenthető. Ezen kívül ez a tüzelőanyag a maradék oxidált salakra dezoxidáló hatást fejt ki, ugyanis a tüzelőanyag széntartalma a vas-monoxidot vassá redukálja, így a konverter bélésének kiégése is csökken.Thus, the heating of the melt bath is accelerated because the carbon in the carbonaceous fuel is sufficient on the surface of the melt, thus further reducing the duration of the melting process. In addition, this fuel has a deoxidizing effect on the remaining oxidized slag, since the carbon content of the fuel reduces iron monoxide to iron, thus reducing burnout of the converter lining.
A konverterbe pótlólagosan adagolt szilárd széntartalmú tüzelőanyag — amely például szén is lehet — felhasználása a találmány szerinti eljárásban 1 —5%. Az adagolási mennyiség 3The amount of solid carbon-containing fuel, which may be additionally added to the converter, which may be, for example, coal is used in the process according to the invention in an amount of 1-5%. The dosage amount is 3
-3HU 200801 Β pontos mértékének meghatározása függ az oxidált salak eltávolítása után kapott olvadók hőmérsékletétől, és ugyanennek az olvadéknak a hőmérsékletétől az olvasztási folyamat végén, azaz az adagolás mennyiségét pontosan meghatározza a hőmérséklet-növekedés kívánt értéke. így 1580-ról 1600 ..... 1610’C-ra történő hevítéskor 1% szénre van szükség, 1580°C-ról 1640°C ... 1650°C-ra történő hevítéskor 2% szénre, míg 1580°C-ról I68O’C.....Determining the exact amount of 200801 Β depends on the temperature of the melts obtained after removing the oxidized slag and the temperature of the same melt at the end of the melting process, i.e. the amount of addition is precisely determined by the desired temperature increase. Thus, heating from 1580 to 1600 ... 1610'C requires 1% carbon, heating from 1580 to 1640 ° C to 1650 ° C requires 2% carbon and 1580 ° C. about I68O'C .....
1700°C-ra történő hevítéskor 5% szénre van szükség.When heated to 1700 ° C, 5% carbon is required.
A találmány szerinti eljárás magyarázatára a következő kiviteli példákat adjuk meg.The following examples illustrate the process of the present invention.
Az eljárást oxigénfúvásos konverterben valósítjuk meg, amelynek alján és oldalfalán légfúvókákat helyezünk el, és amelynek „cső-acsőben” szerkezetkiépítésűek. Ezeknek a légfúvókáknak a középső csövén az oxigén, míg a külső csövön a szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag jut a konverterbe. Az oxigén bevezetésre a konverter tetején kialakított vízhűtéses légfúvókát is alkalmazhatjuk.The process is carried out in an oxygen blower converter with air nozzles at the bottom and sidewalls and having a "pipe-tube" structure. The middle tube of these air nozzles supplies oxygen to the converter and the outer tube the hydrocarbon-containing fuel. A water-cooled air nozzle on the top of the converter can also be used to supply oxygen.
A szilárd fémes anyagokból, így ócskavasból történő acélgyártásra alkalmas eljárás a következő technológiai lépésekből áll:The process for producing steel from solid metallic materials, such as scrap iron, consists of the following technological steps:
A konverterbe szilárd fémes vastartalmú anyagot adagolunk. A találmány szerinti acélgyártási eljárásban szilárd fémes vastartalmú anyagként felhasználhatunk ócskavasat, hulladókvasat, acélhulladékot, fémes pelletet, vasszivacsot.Solid metallic iron is added to the converter. In the steel production process of the present invention, scrap metal, scrap iron, steel scrap, metallic pellet, iron sponge can be used as solid metallic iron.
Tüzelőanyagként főleg gáz-halmazállapotú szénhidrogént alkalmazunk, így földgázt, metánt, propánt, butánt vagy folyékony szénhidrogént, így fűtőolajat, nyersolajat, diesel hajtóanyagot. Ezenkívül tüzelőanyagként megfelelőek a szilárd szóntartalmú tüzelőanyagok, így a koksz, a kőszén, a barnaszén.The fuels used are mainly gaseous hydrocarbons, such as natural gas, methane, propane, butane or liquid hydrocarbons such as fuel oil, crude oil, diesel fuel. In addition, solid word fuels such as coke, coal, lignite are suitable as fuels.
A szilárd vastartalmú anyagokból oxigénfúvásos konverterben végzett acélgyártási eljárás lépései a következők: a fémes anyagokat konverterbe adagoljuk, a fémes anyagokat hevítjük, megolvasztjuk, az olvadók felületéről a salakot eltávolítjuk, majd ezt követi az oxidációs frissítés.The steps of producing a steel from solid iron materials in an oxygen blast converter are as follows: the metallic materials are added to the converter, the metallic materials are heated, melted, the slag removed from the surface of the melt, followed by an oxidation upgrade.
A szilárd fémes anyagok hevítése és olvasztása azzal a hővel történik, amely a konverter alján és oldalán lévő fúvókákon keresztül bevezetett szénhidrogén-tartalmú tüzelőanyag elégetése során keletkezik, miközben ugyanazon a fúvókákon és egy fent elhelyezett vízhűtéses fúvókán oxigéntartalmú gáz jut a rendszerbe.Solid metal materials are heated and melted by the heat generated by burning hydrocarbon-containing fuel through the nozzles on the bottom and side of the converter, while oxygen-containing gas enters the system through the same nozzles and a water-cooled nozzle.
A szilárd, vastartalmú anyagok hevítése és olvasztása során periódikusan a fémes anyagokra szilárd, széntartalmú tüzelőanyagot adagolunk, hogy az égési folyamatot elősegítsük. A konverter alján elhelyezett fúvókákon beáramló oxigóntartalmú gáz oxigéntartalmát 20—70%-ról csaknem 100%-ra növeljük, hogy elősegítsük a felhevített fémes anyagok megolvasztását. A fémes anyag hevítésekor és olvasztásakor az oldalakon található fúvóká4 kon és a felső vízhűtéses fúvókán keresztül tiszta oxigént fúvatunk.During heating and melting of the solid iron-containing materials, solid carbon-containing fuel is added to the metallic materials periodically to facilitate the combustion process. The oxygen content of the oxygen-containing gas flowing through the nozzles at the bottom of the converter is increased from 20-70% to almost 100% to assist in the melting of the heated metallic materials. During the heating and melting of the metallic material, pure oxygen is blown through the nozzles on the sides and the upper water-cooled nozzle.
Miután a fémes anyag megolvadt, és az olvadék hőmérséklete eléri az 1525—1580’C hőmérsékletet, az olvadék felületéről eltávolítjuk a 30—70% vas-monoxid tartalmú oxidált salakot.After the metallic material has melted and the temperature of the melt reaches 1525-1580'C, the oxidized slag containing 30-70% iron monoxide is removed from the surface of the melt.
Miután az oxidált salakot az olvadék felületéről eltávolítottuk, a feldolgozandó ócskavasra számítva 2—5% és 1,5% mennyiségben egymás után szilárd nyersvasat és pótlólagosan szenet adunk az olvadékhoz és így frissítjük az olvadékot.After the oxidized slag has been removed from the surface of the melt, solid pig iron and additional carbon are added successively in amounts of 2-5% and 1.5% based on the scrap to be processed, and the melt is refreshed.
A vas-szón olvadók frissítését egy tetszés szerinti, ismert módon végezzük, például a frissítés közben olyképpen változtatjuk meg az alul elhelyezett fúvókán beáramló oxigén és szénhidrogén felhasználási arányát, hogy a szénhidrogén nem a tüzelőanyag funkcióját tölti be, hanem az oxigén fúvókák védőközegeként szolgál. Az oxidációs frissítés során a kívánt kémiai összetételű és hőmérsékletű acélt előállítjuk.The upgrade of the iron ore melts is done in any known manner, for example, during the upgrade, the oxygen and hydrocarbon utilization rate flowing through the nozzle below is changed so that the hydrocarbon does not serve as a fuel but serves as a protective agent for oxygen nozzles. During the oxidation upgrade, steel of the desired chemical composition and temperature is obtained.
A találmányt úgy valósítjuk meg, hogy az olvasztás hőmérsékletét és a salak mennyiséget szabályozzuk. A szén-monoxld jobb utóégését elősegíti, ha a fémes anyag olvasztása közben és az olvadók hevítésének kezdeti stádiumában, amíg az olvadók hőmérséklete 1525—1580’C-nál nem nagyobb, a magas oxidációs fokú salakot tartalmazó olvadékot (FeO=30—70%) átfúvatjuk. A szén-monoxid a konverterben a fémes anyag felett elég, és jelentős mértékben meggyorsítja a fémes anyag olvadását, és az olvadék felhevítósét, így az olvasztási folyamat időtartama lerövidül. Ebben az eljárási lépésben az oxidált salaknak pozitív szerepe van, ugyanis minél több salak van jelen és minél nagyobb a vas-monoxidtartalom, annál intenzívebb a szén-monoxid utóégése. Ezenkívül a salak oxidációs fokát az olvadék hőmérsékletének növelésével csökkenteni kell, azaz az oxidált salakban lévő vas-monoxid és a konverter tűzálló bélésének kölcsönhatását le kell rövidíteni, és így csökkenteni kell a konverter tűzálló bélésének kiégését. A salak oxidációs fokának csökkentésével kapcsolatos nehézséget úgy oldjuk meg, hogy az oxidált salakot az olvadók felületéről eltávolítjuk, majd a fémolvadékot szilárd nyersvas és egy pótlólagos szilárd szénhidrogéntartalmú tüzelőanyag adagolásával dezoxidáljuk.The invention is accomplished by controlling the melting temperature and the amount of slag. Carbon monoxlde promotes better afterburner by melting high melting temperature (FeO = 30-70%) during melting of the metallic material and during the initial heating of the melt until the melting temperature is below 1525-1580'C. It is blown. Carbon monoxide in the converter is sufficient over the metallic material and significantly accelerates the melting of the metallic material and the heating of the melt, thereby reducing the duration of the melting process. Oxidated slag plays a positive role in this process step, since the more slag is present and the higher the iron monoxide content, the more intense the carbon monoxide post-combustion. In addition, the degree of oxidation of the slag must be reduced by increasing the temperature of the melt, i.e., the interaction between the iron monoxide in the oxidized slag and the refractory liner of the converter must be shortened, thereby reducing burnout of the refractory liner. The difficulty in reducing the degree of oxidation of the slag is solved by removing the oxidized slag from the surface of the melt and then deoxidizing the molten metal by adding solid crude iron and an additional solid hydrocarbon fuel.
A találmány szerinti megoldással az olvasztási folyamat időtartamát 10%-kal, míg a konverter bélésének kiégését 30—35%-kal csökkenthetjük.The present invention reduces the duration of the melting process by 10% and the burnout of the converter lining by 30-35%.
1. PéldaExample 1
Egy 10 tonnás konverterbe, amelynek alján és oldalán tüzelőanyag és oxigén befúvására alkalmas fúvókák találhatók, valamint amelyen ezenkívül felül vízhűtéses fúvóka van elhelyezve, 0,51 meszet és 101 ócskavasat öntünk. AzInto a 10 ton converter with fuel and oxygen nozzles on the bottom and side and topped with a water-cooled nozzle on top, 0.51 lime and 101 scrap iron. The
-4HU 200801 Β ócskavasat a konverter alján található fúvókán keresztül 20—30 m3/min áramlási sebességgel áthaladó dúsított levegővel átfúvatjuk. A levegő 50% oxigént és 5—8 m3/min földgázt tartalmaz.-4GB 200801 Β Screw the jet screw with enriched air flowing through the nozzle at the bottom of the converter at a flow rate of 20-30 m 3 / min. The air contains 50% oxygen and 5-8 m 3 / min of natural gas.
Az oldalakon lévő fúvókán keresztül 5—10 5 m3/min oxigént és 2,5-5,0 m3/mln földgázt vezetünk a rendszerbe. A felső fúvókán keresztül bevezetett oxigén áramlási sebességét ΙΟΙ 5 m3/min értékre szabályozuk.Through the nozzles on the sides, 5 to 10 5 m 3 / min of oxygen and 2.5 to 5.0 m 3 / m 3 of natural gas are introduced into the system. The oxygen flow rate through the upper nozzle is controlled to ΙΟΙ5 m 3 / min.
Az ócskavas olvasztása ugyanolyan körülmények között zajlik, mint a hevítés, azaz az olvasztás során a konverterbe vezetett reagálószer felhasználása hasonló a beadagolt anyag hevítésénél felhasználttal. Ezenkívül a konverter alján lévő fúvókákon keresztül dúsított levegő helyett oxigént áramoltatunk 10—15 nr/min sebességgel. A hevítés és az olvasztás során a konverterbe 400 kp szenet adagolunk 100 kp-os részletekben. A salak megolvasztásakor 30% vas-monoxidot és 4% magnézlumoxidot tartalmaz. A szilárd fémes anyag 30,5 perc után megolvad. Az olvadék hőmérséklete 1525°C. A konverterből 0,5 t salakot eltávolítunk. Újbóli átfúvatás után (a konverter alján lévő fúvókán keresztül 15—20 m3/min oxigént és 2,5-3,0 m3/min földgázt fúvatunk. az oldalsó fúvókákon 5 m3/min oxigént és 2 m3/min földgázt, a felső fúvókákon 10—15 m3/min oxigént) egymás után 200 kg szilárd nyersvasat és 500 kg finomra aprított szenet adagolunk a konverterbe. Az átfúvatást meg 7 percig folytatjuk. Az átfúvatás összideje 37,5 perc. Az átfúvatás befejezése után a fém hőmérséklete 1630°C. A fém 0,071% szenet, 0,021% mangánt, 0,008 t% foszfort, 0,035 t% ként tartalmaz, a maradók vas. Az eljárás végén kapott salak 16,8% vas-monoxídot és 3,9% magnéziumoxidot tartalmaz.The melting of the scrap iron takes place under the same conditions as the heating, i.e. the use of the reactant introduced into the converter during the melting process is similar to that used for heating the added material. In addition, oxygen is supplied through the nozzles at the bottom of the converter at a rate of 10 to 15 n / min instead of enriched air. During heating and melting, 400 kp of carbon is added to the converter in 100 kp increments. It contains 30% iron monoxide and 4% magnesium oxide when melting the slag. The solid metallic material melts after 30.5 minutes. The melt temperature is 1525 ° C. 0.5 t of slag is removed from the converter. After re-purging (through the nozzle at the bottom of the converter, 15 to 20 m 3 / min of oxygen and 2.5 to 3.0 m 3 / min of natural gas is blown. The side nozzles are 5 m 3 / min of oxygen and 2 m 3 / min of 200 kg of solid pig iron and 500 kg of finely divided carbon are successively added to the converter at the upper nozzles (10-15 m 3 / min oxygen). The purge was continued for 7 minutes. The total purge time was 37.5 minutes. After completion of the blow-through, the temperature of the metal is 1630 ° C. The metal contains 0.071% carbon, 0.021% manganese, 0.008% phosphorus, 0.035% sulfur, the remainder being iron. The slag obtained at the end of the process contains 16.8% iron monoxide and 3.9% magnesium oxide.
2. PéldaExample 2
Egy 10 tonnás konverterbe 0,5 t meszet és 9,9 t ócskavasat helyezünk. A konverteren a fúvókák elhelyezése megegyezik az 1. példában megadottakkal. Az ócskavas hevítése és olvasztása során a konverterbe 450 kg darabolt kőszenet adagolunk. A fémes anyag megolvasztásakor (32 perc múlva) a salakban lévő vas-monoxid összmennyisége 49.2% és a magnózium-oxid tartalom 4,3%. Az olvadékfürdő hőmérséklete 1580°C. 550 kg salakot eltávolítunk és 350 kg szilárd nyersvasat adunk a konverterbe. Az átfúvatás során ( 6 perc ) 100 kg darabolt szenet adunk a rendszerbe. Lecsapolás előtt a fém 0,041% szenet, 0,031% mangánt, 0,010 t% foszfort, 0,027 t% ként tartalmaz, a maradék vas. Az eljárás végén a '0 salak 18,3% vas-monoxidot és 4,2% magnézium-oxldot tartalmaz. A fém hőmérséklete 1650°C.A 10 ton converter is loaded with 0.5 t of lime and 9.9 t of scrap. The positioning of the nozzles on the converter is the same as in Example 1. During the heating and melting of the scrap iron, 450 kg of cut coal is added to the converter. Upon melting of the metallic material (after 32 minutes), the total iron monoxide content in the slag is 49.2% and the magnesium oxide content 4.3%. The temperature of the melt bath is 1580 ° C. 550 kg of slag is removed and 350 kg of solid pig iron is added to the converter. During the purge (6 minutes), 100 kg of charcoal is added. Before precipitation, the metal contains 0.041% carbon, 0.031% manganese, 0.010% phosphorus, 0.027% sulfur, the remaining iron. At the end of the process, slag 0 contains 18.3% iron monoxide and 4.2% magnesium oxide. The temperature of the metal is 1650 ° C.
3. Példa 15 Egy konverterbe helyezünk 0,5 t meszet és 9,6 t ócskavasat. A hevítés és az olvasztás során a konverterbe 300 kg aprított kőszenet adagolunk. A fémes anyag megolvadáskor (31 20 perc múlva) a salakban a vas-monoxid összmennyisége 36,7%, a magnézlum-oxid tartalom 4,5%. Az olvadékfürdő hőmérséklete 1550’C. 500 kg salakot eltávolítunk, és 300 kg szilárd nyersvasat adunk a konverterbe. Az átfúvatás során (6,5 perc) 300 kp darabolt szenet adunk a rendszerbe. A lecsapolás előtt a fém 0,05 t% szenet, 0,02 t% mangánt, 0,008 t% foszfort, 0,033 t% kent tartalmaz az eljárás végén a salak 15,1% vas-monoxidot és 4,5% magnózium-oxidot tartalmaz. A fém hőmérsék lete 1650°C.Example 3 15 Tons of lime and 9.6 t of scrap iron were placed in a converter. During heating and melting, 300 kg of shredded coal is added to the converter. Upon melting of the metallic material (after 31 to 20 minutes), the total iron monoxide content in the slag is 36.7% and the magnesium magnesium oxide content is 4.5%. The temperature of the melt bath is 1550'C. 500 kg of slag is removed and 300 kg of solid pig iron is added to the converter. During the purge (6.5 minutes), 300 kp of charcoal is added to the system. Before precipitation, the metal contains 0.05% by weight of carbon, 0.02% by weight of manganese, 0.008% by weight of phosphorus, 0.033% by weight of the slag at the end of the process, containing 15.1% iron monoxide and 4.5% magnesium oxide . The temperature of the metal is 1650 ° C.
A következő táblázatban az 12. és 3. példák és további példák adatait adjuk meg. Összehasonlításként a táblázatban ismert technológia 35 val egy 10 tonnás konverterben történő szilárd ócskavas feldolgozás adatait is megadjuk.The following table provides data for Examples 12 and 3 and further examples. By way of comparison, the known technology of the table also provides data on the processing of solid scrap with a 35 ton in a 10 ton converter.
Az összehasonlításból kitűnik, hogy a találmány szerinti eljárással lerövidül a szilárd fémes anyag hevítésének és megolvasztásának ideje, 40 és az átfúvatás teljes időtartama 4 perccel csökkent. A bélés kiégése 30—35%-kal csökkent.Comparison shows that the process of the present invention shortens the heating and melting time of the solid metallic material, 40, and reduces the total blowdown time by 4 minutes. Lining burns decreased by 30-35%.
Ily módon a találmány szerinti eljárással a salakkópzés szabályozásával és dezoxidáió45 szer alkalmazásával az olvasztási folyamat ideje lerövidül és a konverter bélésének kiégése csökken.In this way, the process of the present invention reduces the melting process time and reduces burnout of the converter liner by controlling slagging and using a deoxidizing agent.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU475287A HU200801B (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Process for producing steel in oxygen blowing converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU475287A HU200801B (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Process for producing steel in oxygen blowing converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT49650A HUT49650A (en) | 1989-10-30 |
| HU200801B true HU200801B (en) | 1990-08-28 |
Family
ID=10968831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU475287A HU200801B (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Process for producing steel in oxygen blowing converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU200801B (en) |
-
1987
- 1987-10-23 HU HU475287A patent/HU200801B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT49650A (en) | 1989-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4089677A (en) | Metal refining method and apparatus | |
| US4657586A (en) | Submerged combustion in molten materials | |
| RU2090622C1 (en) | Method of producing iron from iron-containing materials in converter | |
| RU2260059C2 (en) | Direct melting method | |
| US4936908A (en) | Method for smelting and reducing iron ores | |
| JP2001506316A (en) | Iron production from solid iron carbide | |
| RU2094471C1 (en) | Method and reactor for reducing metal oxides | |
| KR870002182B1 (en) | Process of making molten metal in cupola | |
| CA1188518A (en) | Metal refining processes | |
| RU2060281C1 (en) | Method for production of iron-carbon alloy (its versions) and device for its embodiment | |
| US4304598A (en) | Method for producing steel from solid, iron containing pieces | |
| SU1009279A3 (en) | Method for producing steel in converter | |
| SU1225495A3 (en) | Method of producing ferromanganese | |
| HU200801B (en) | Process for producing steel in oxygen blowing converter | |
| UA81139C2 (en) | Process for iron producing | |
| JP2003502502A (en) | Method for producing molten pig iron | |
| US3832158A (en) | Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel | |
| US4925489A (en) | Process for melting scrap iron, sponge iron and/or solid pig iron | |
| US3511644A (en) | Process for reducing and carburizing melting of metallic material in a rotary furnace | |
| US4818281A (en) | Method of melting in an oxygen converter | |
| JP3286114B2 (en) | Method for producing high carbon molten iron from scrap iron | |
| JP2560669B2 (en) | Method of manufacturing hot metal | |
| AU604764B2 (en) | A method of manufacturing steel in a converter from a cold charge | |
| UA63913C2 (en) | A method and an apparatus for producing metals and metal alloys | |
| JPH09316519A (en) | Method for reforming smelting slag |