RU2014109085A - METHOD OF ELECTRIC Smelting of metallized pellets in an arc furnace - Google Patents

METHOD OF ELECTRIC Smelting of metallized pellets in an arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2014109085A
RU2014109085A RU2014109085/02A RU2014109085A RU2014109085A RU 2014109085 A RU2014109085 A RU 2014109085A RU 2014109085/02 A RU2014109085/02 A RU 2014109085/02A RU 2014109085 A RU2014109085 A RU 2014109085A RU 2014109085 A RU2014109085 A RU 2014109085A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
furnace
bath
pellets
temperature
Prior art date
Application number
RU2014109085/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2567422C2 (en
Inventor
Эдуард Эдгарович Меркер
Галина Абдулаевна Карпенко
Виктор Александрович Степанов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2014109085/02A priority Critical patent/RU2567422C2/en
Publication of RU2014109085A publication Critical patent/RU2014109085A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567422C2 publication Critical patent/RU2567422C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

1. Способ электроплавки металлизованных окатышей в дуговой печи, включающий подачу окатышей (брикетов и др. сыпучих материалов) через полые (трубчатые) электроды, топлива через топливно-кислородные горелки (ТКГ) на шлак, кислорода через сопла фурмы, а также измерение активности (углерода) в металле методом Э.Д.С. и температуры датчиком в ванне печи, отличающийся тем, что расход металлизованных окатышей (V, кг/с) осуществляют по зависимости от тепловой мощности ванны (Δq, кВт) и скорости нагрева металла в ней (V, кг/мин), при этом расход окатышей определяют по выражениюгдеΔq=Q/τ+(Q+Q+Q), где Q- расход электроэнергии на плавку, кВт·ч/т; Q, Q, Q- приходы тепла в ванну от дожигания окиси углерода (СО), топлива из ТКГ и экзотермических реакций в печи, кВт; G- начальный вес металла в печи до начала подачи окатышей в ванну, кг;- средняя теплоемкость металла, кДж/(кг·°С), причем скорость нагрева металла Vопределяют как, гдеи- непрерывно измеряемые датчиком в ванне печи температуры металла (°С) в моменты времени τи τ(мин), а также находят текущий вес металла в печи, равный G=G+V·τ, и скорость обезуглероживания металла по выражению V=(C-C)/(τ-τ), [С, %]/сек, где Си С- концентрации углерода в моменты времени τи τ, причем Си Сопределяют по ходу процесса плавки ЖМО по активности кислорода (а) в металле, измеряемый датчиком Э.Д.С. и температуры.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход окатышей (V, кг/с) регулируют по V= V, то величину Δqуменьшают, а если V>V, то значение Δqповышают до уровня, когда V=V, при этом оптимальную скорость нагрева металла в печи Vопределяют как V=[(T-T)-Т]/τ=(ΔV,+(1539+85[С, %])-Т)/τ, где T, T, Т- температура металла оптимальная в ванне дуговой печи, температура лик1. The method of electrofusion of metallized pellets in an arc furnace, including the supply of pellets (briquettes and other bulk materials) through hollow (tubular) electrodes, fuel through fuel-oxygen burners (TKG) to slag, oxygen through tuyere nozzles, as well as measuring activity ( carbon) in a metal by the method of E.D.S. and temperature by a sensor in the furnace bath, characterized in that the consumption of metallized pellets (V, kg / s) is carried out depending on the thermal power of the bath (Δq, kW) and the heating rate of the metal in it (V, kg / min), while pellets are determined by the expression where Δq = Q / τ + (Q + Q + Q), where Q is the energy consumption for melting, kW · h / t; Q, Q, Q - heat input to the bath from the afterburning of carbon monoxide (CO), fuel from TCG and exothermic reactions in the furnace, kW; G is the initial weight of the metal in the furnace before the pellets are fed into the bath, kg; is the average heat capacity of the metal, kJ / (kg · ° C), and the metal heating rate V is determined as, where are the metal temperatures continuously measured by the sensor in the furnace bath (° C ) at times τ and τ (min), and also find the current weight of the metal in the furnace, equal to G = G + V · τ, and the rate of decarburization of the metal according to the expression V = (CC) / (τ-τ), [C,% ] / sec, where Cu C is the carbon concentration at times τ and τ, where Cu is determined along the LMO melting process by the activity of oxygen (a) in the metal, the measured Ikom E.D.S. and temperature. 2. The method according to claim 1, characterized in that the pellet flow rate (V, kg / s) is regulated according to V = V, then the Δq value is reduced, and if V> V, then the Δq value is increased to the level when V = V, while the optimal speed metal heating in the furnace V is defined as V = [(TT) -T] / τ = (ΔV, + (1539 + 85 [C,%]) - T) / τ, where T, T, T is the optimal metal temperature in the bath arc furnace temperature face

Claims (5)

1. Способ электроплавки металлизованных окатышей в дуговой печи, включающий подачу окатышей (брикетов и др. сыпучих материалов) через полые (трубчатые) электроды, топлива через топливно-кислородные горелки (ТКГ) на шлак, кислорода через сопла фурмы, а также измерение активности (углерода) в металле методом Э.Д.С. и температуры датчиком в ванне печи, отличающийся тем, что расход металлизованных окатышей (Vок, кг/с) осуществляют по зависимости от тепловой мощности ванны (Δqв, кВт) и скорости нагрева металла в ней (Vt, кг/мин), при этом расход окатышей определяют по выражению V о к = ( Δ q в / ( V t * c ¯ ) G 0 ) / τ
Figure 00000001
где Δqв=Qв/τ+(Qэкз+QCO+Qт), где Qв - расход электроэнергии на плавку, кВт·ч/т; QCO, Qт, Qэкз - приходы тепла в ванну от дожигания окиси углерода (СО), топлива из ТКГ и экзотермических реакций в печи, кВт; G0 - начальный вес металла в печи до начала подачи окатышей в ванну, кг; c ¯
Figure 00000002
- средняя теплоемкость металла, кДж/(кг·°С), причем скорость нагрева металла Vt определяют как V t = ( T д " T д ' ) / ( τ 2 τ 1 )
Figure 00000003
, где T д '
Figure 00000004
и T д "
Figure 00000005
- непрерывно измеряемые датчиком в ванне печи температуры металла (°С) в моменты времени τ1 и τ2 (мин), а также находят текущий вес металла в печи, равный Gr=G0+Vок·τ, и скорость обезуглероживания металла по выражению Vc=(C2-C1)/(τ21), [С, %]/сек, где С1 и С2 - концентрации углерода в моменты времени τ1 и τ2, причем С1 и С2 определяют по ходу процесса плавки ЖМО по активности кислорода (а[O]) в металле, измеряемый датчиком Э.Д.С. и температуры.
1. The method of electrofusion of metallized pellets in an arc furnace, including the supply of pellets (briquettes and other bulk materials) through hollow (tubular) electrodes, fuel through fuel-oxygen burners (TKG) to slag, oxygen through tuyere nozzles, as well as measuring activity ( carbon) in a metal by the method of E.D.S. and temperature sensor in the furnace bath, characterized in that the flow rate of metallized pellets (VOK, kg / s) is carried out depending on the thermal power of the bath (Δqat, kW) and the heating rate of the metal in it (Vt, kg / min), while the consumption of pellets is determined by the expression V about to = ( Δ q at / ( V t * c ¯ ) - G 0 ) / τ
Figure 00000001
 Where Δqat= Qat/ τ + (Qex+ QCO+ Qt), where Qat - power consumption for melting, kW · h / t; QCO, Qt, Qex - heat input to the bath from the afterburning of carbon monoxide (CO), fuel from the TCG and exothermic reactions in the furnace, kW; G0 - the initial weight of the metal in the furnace before starting the supply of pellets into the bath, kg; c ¯
Figure 00000002
 is the average heat capacity of the metal, kJ / (kg · ° C), and the metal heating rate Vt determine how V t = ( T d " - T d '' ) / ( τ 2 - τ one )
Figure 00000003
where T d ''
Figure 00000004
 and T d "
Figure 00000005
 - metal temperatures continuously measured by the sensor in the furnace bath (° C) at time instants τone and τ2 (min), and also find the current metal weight in the furnace equal to Gr= G0+ VOK· Τ, and the decarburization rate of the metal according to the expression Vc= (C2-Cone) / (τ2one), [С,%] / sec, where Сone and C2 - carbon concentrations at times τone and τ2, and Cone and C2 determined during the process of melting LMOs by oxygen activity (and[O]) in metal, measured by the sensor E.D.S. and temperature.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход окатышей (Vок, кг/с) регулируют по Vt= Vt(опт), то величину Δqв уменьшают, а если Vt>Vt(опт), то значение Δqв повышают до уровня, когда Vt=Vt(опт), при этом оптимальную скорость нагрева металла в печи Vt(опт) определяют как Vt(опт)=[(Tопт-Tликв)-Тм]/τ=(ΔVл,+(1539+85[С, %])-Тм)/τ, где Tопт, Tликв, Тм - температура металла оптимальная в ванне дуговой печи, температура ликвидуса и текущая температура металла в печи, °С; ΔTл - степень перегрева металла над линией ликвидуса, равная, например, в дуговой печи 75±15°С; [С, %] - текущая концентрация углерода, определяемая с помощью датчика Э.Д.С. и температуры, который размещают в торце корпуса фурмы.2. The method according to p. 1, characterized in that the consumption of pellets (V ok , kg / s) is regulated by V t = V t (opt) , then the value Δq in is reduced, and if V t > V t (opt) , then the value of Δq in increase to a level when V t = V t (opt) , while the optimal heating rate of the metal in the furnace V t (opt) is defined as V t (opt) = [(T opt -T liquor ) -T m ] / τ = (ΔV l , + (1539 + 85 [С,%]) - T m ) / τ, where T opt , T liquor , T m - metal temperature optimal in the arc furnace bath, liquidus temperature and current metal temperature in the oven, ° C; ΔT l is the degree of metal overheating above the liquidus line, which is, for example, equal to 75 ± 15 ° С in an arc furnace; [C,%] - the current carbon concentration, determined using the sensor E.D.S. and temperature, which is placed at the end of the lance body. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дожигание СО осуществляют кислородом, поступающего из сопел фурмы и ТКГ на шлак в пропорции от объема СО над ванной, который определяют, например по зависимости VCO=3,1·10-4·Vc·Gτ м3/с, где Gτ - текущий вес металла в печи, равный Gτ=G0+Vок·τ, а скорость обезуглероживания металла при этом равна Vс=(С21)/(τ21), [С, %]/сек, где С1 и С2 - концентрации углерода в моменты времени τ1 и τ2, причем С1 и С2 определяют по ходу процесса плавки ЖМО по активности кислорода (а[O]) в металле, измеряемый датчиком Э.Д.С. и температуры, установленного в торце фурмы.3. The method according to p. 1, characterized in that the afterburning of CO is carried out with oxygen coming from the nozzles of the tuyere and TKG to the slag in proportion to the volume of CO above the bath, which is determined, for example, by the dependence of V CO = 3.1 · 10 -4 · V c · G τ m 3 / s, where G τ is the current weight of the metal in the furnace, equal to G τ = G 0 + V ok · τ, and the rate of decarburization of the metal is equal to V s = (C 2 -C 1 ) / (τ 21 ), [С,%] / sec, where С 1 and С 2 are carbon concentrations at time instants τ 1 and τ 2 , and С 1 and С 2 are determined during the LMO melting process by oxygen activity ( a [O] ) in the metal, as measured by the E.D.S. and the temperature set at the end of the lance. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход окатышей (Vок, кг/с) оптимизируют по универсальному критерию Vt/Vt(опт)опт,=1±0,05, где Копт,=1±0,05 характеризует равенство Vt/Vt(опт) c погрешностью определения, например, 5%.4. The method according to p. 1, characterized in that the consumption of pellets (VOK, kg / s) optimize according to the universal criterion Vt/ Vt (wholesale)= Kwholesale, = 1 ± 0.05, where kwholesale, = 1 ± 0.05 characterizes the equality Vt/ Vt (wholesale) with an error of determination, for example, 5%. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию углерода [%С] в металле определяют по активности кислорода (а[O]) и температуре металла (Tм, °C) с помощью датчика Э.Д.С. в торце фурмы, например, по корреляционному выражению а[O]=0,0025±0,0032/[%С], причем a [ O ] = exp ( E 1 ln a 0 " E 2 ln a 0 ' E 1 E 2 )
Figure 00000006
, где E1 и E2 - измеренные значения Э.Д.С. в ячейках датчика (мВ), а a 0 '
Figure 00000007
и a 0 "
Figure 00000008
- активности кислорода в стандартных электродах сравнения датчика.
5. The method according to p. 1, characterized in that the carbon concentration [% C] in the metal is determined by the activity of oxygen (a [O] ) and the temperature of the metal (T m , ° C) using an E.D.S. sensor at the end of the tuyere, for example, by the correlation expression a [O] = 0.0025 ± 0.0032 / [% C], and a [ O ] = exp ( E one ln a 0 " - E 2 ln a 0 '' E one - E 2 )
Figure 00000006
where E 1 and E 2 are the measured values of E.D.S. in the cells of the sensor (mV), and a 0 ''
Figure 00000007
and a 0 "
Figure 00000008
- oxygen activity in standard sensor comparison electrodes.
RU2014109085/02A 2014-03-11 2014-03-11 Method of adjustment of electrical melting of in electric arc furnace RU2567422C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109085/02A RU2567422C2 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Method of adjustment of electrical melting of in electric arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109085/02A RU2567422C2 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Method of adjustment of electrical melting of in electric arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109085A true RU2014109085A (en) 2015-09-20
RU2567422C2 RU2567422C2 (en) 2015-11-10

Family

ID=54147446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109085/02A RU2567422C2 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Method of adjustment of electrical melting of in electric arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567422C2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE452990B (en) * 1985-06-28 1988-01-04 Asea Ab SET FOR MANUFACTURE OF STEEL IN A LIGHT BACK OVEN PROVIDED WITH THROUGH CHANNEL ELECTRODE
US4852120A (en) * 1988-11-08 1989-07-25 Nikko Industry Co., Ltd. Cooling apparatus for electric arc furnace electrodes
RU2360009C2 (en) * 2005-09-07 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) Method of steel electrosmelting in arc furnace
RU2385952C2 (en) * 2005-09-07 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов"(технологический университет) Method of managment by electrical mode of arc furnace
RU2476603C1 (en) * 2011-06-14 2013-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of steel making in arc-type furnace

Also Published As

Publication number Publication date
RU2567422C2 (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5620030B2 (en) Method and control system for controlling a melting process
EP3180453B1 (en) Process for smelting lithium-ion batteries
RU2571971C2 (en) Control method and system for metal melting and affinage
RU2014109085A (en) METHOD OF ELECTRIC Smelting of metallized pellets in an arc furnace
US11053559B2 (en) Melting and refining furnace for cold iron source and method of operating melting and refining furnace
Machulec et al. Comparison the physico-chemical model of ferrosilicon smelting process with results observations of the process under the industrial conditions
RU2014114402A (en) METHOD FOR SITING STEEL IN AN ARC FURNACE
JP2017008395A (en) Method for generating foamed slag in arc furnace steel making
RU2360009C2 (en) Method of steel electrosmelting in arc furnace
Merker et al. Melting of iron-ore pellets in an arc furnace
RU2385952C2 (en) Method of managment by electrical mode of arc furnace
Merker Correlation of metallized pellet decarburization, heating, and melting in an arc furnace
Krutyanskii et al. Calculation of gas release from DC and AC arc furnaces in a foundry
CN103773913A (en) Smelting furnace for smelting reduction
Merker et al. Combustion of Waste Gas in the Electrosmelting of Reduced Iron-Ore Pellets in an Arc Furnace
RU2476603C1 (en) Method of steel making in arc-type furnace
RU2012135608A (en) METHOD FOR LIQUID PHASE OF IRON OF DIRECT RECOVERY
Merker et al. Energy-saving conditions for electric melting of prereduced pellets in the bath of an arc furnace
JP6090606B2 (en) Method for melting reduction of chromium-containing oxides
Abdelwahed et al. Effect of Direct Reduced Iron on Ferrous Oxide Capacity of Slag in Electric Arc Furnace.
KR20170128590A (en) Method and apparatus for operating a metallurgical furnace
Utelbayev et al. The possibility of decomposition of carbon oxides by an electrochemical method
KR20020025219A (en) Method for observing inside of molten iron refining furnace and tuyere for observing inside of furnace
Merker et al. Melting of pellets during arc heating with an analysis of the metal loss in the subelectrode space in a steelmaking bath
Stepanov et al. Increase in the efficiency of electric melting of pellets in an arc furnace with allowance for the energy effect of afterburning of carbon oxide in slag using fuel–oxygen burners

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190312