RU2014114402A - METHOD FOR SITING STEEL IN AN ARC FURNACE - Google Patents

METHOD FOR SITING STEEL IN AN ARC FURNACE Download PDF

Info

Publication number
RU2014114402A
RU2014114402A RU2014114402/02A RU2014114402A RU2014114402A RU 2014114402 A RU2014114402 A RU 2014114402A RU 2014114402/02 A RU2014114402/02 A RU 2014114402/02A RU 2014114402 A RU2014114402 A RU 2014114402A RU 2014114402 A RU2014114402 A RU 2014114402A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pellets
metal
melting
bath
electric
Prior art date
Application number
RU2014114402/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2567425C1 (en
Inventor
Эдуард Эдгарович Меркер
Евгений Александрович Черменёв
Ирина Юрьевна Грачёва
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 RU2014114402/02A priority Critical patent/RU2567425C1/en
Publication of RU2014114402A publication Critical patent/RU2014114402A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567425C1 publication Critical patent/RU2567425C1/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)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

1. Способ выплавки стали в дуговой печи, включающий подачу металлизованных окатышей через трубчатые электроды, электрические дуги в шлаке и металле, а также включающий компьютерную систему управления ходом электроплавки, отличающийся тем, что электрические дуги под электродами контактируют с жидким металлом и образуют на нем поверхности менисков, а металлизованные окатыши через электроды направляют на эту поверхность менисков с тем, чтобы скорость загрузки окатышей (V, кг/с) не превышала скорость их плавления (V, кг/с), т.е. процесс электроплавки выполняют при соблюдении условия, кг/с, где m- масса окатыша, кг; N - число окатышей на поверхностях менисков, шт.; τ- время плавления окатыша, с;- Евклидовый коэффициент оптимальной укладки N числа окатышей на поверхности мениска; S- поверхность мениска, м; S- поверхность, которую занимает один окатыш, м; r- радиус окатыша, м, и при этом, скорость загрузки окатышей (V, кг/с) сравнивают с (V, кг/с) и с помощью компьютерной системы корректируют скорость Vпо V, зависящей от энергетической мощности печи, т.е. при соблюдении условия, что V≤V=[Δq/(сV)-G]/τ, где- теплоусвоение ванны, кВт; Q- текущая величина теплосодержания шлакометаллической ванны в печи, кДж; с- теплоемкость металла, кДж/(кг·К); G- начальная масса металла до подачи окатышей в ванну, кг; τ - время, с;- оптимальная скорость нагрева металла по ходу электроплавки, °С/мин, где Δt=75±15°С - оптимальный перегрев металла над ликвидусом; tи t- оптимальная и текущая температура металла по ходу электроплавки, °С; [С] - концентрация углерода в жидком металле, %.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью компьютерной системы управления рассчитывают S=2π(R+L)*1. A method for smelting steel in an arc furnace, including the supply of metallized pellets through tubular electrodes, electric arcs in slag and metal, as well as including a computer control system for the course of electric melting, characterized in that electric arcs under the electrodes contact the liquid metal and form surfaces on it meniscus, and metallized pellets are directed through electrodes to this surface of the menisci so that the loading rate of the pellets (V, kg / s) does not exceed the rate of their melting (V, kg / s), i.e. the electrosmelting process is performed subject to the condition, kg / s, where m is the mass of the pellet, kg; N is the number of pellets on the surfaces of the menisci, pcs; τ - pellet melting time, s; - Euclidean coefficient of optimal stacking N of the number of pellets on the meniscus surface; S is the surface of the meniscus, m; S is the surface occupied by one pellet, m; r is the radius of the pellet, m, and at the same time, the speed of loading the pellets (V, kg / s) is compared with (V, kg / s) and using a computer system, the speed V is corrected according to V, which depends on the energy capacity of the furnace, i.e. subject to the condition that V≤V = [Δq / (cV) -G] / τ, where is the heat assimilation of the bath, kW; Q is the current value of the heat content of the metal slag bath in the furnace, kJ; c - heat capacity of the metal, kJ / (kg · K); G is the initial mass of metal before feeding the pellets into the bath, kg; τ - time, s; - optimal metal heating rate during electric melting, ° С / min, where Δt = 75 ± 15 ° С - optimal metal overheating over liquidus; t and t is the optimal and current temperature of the metal in the course of electric melting, ° С; [С] - concentration of carbon in liquid metal,% .2. The method according to claim 1, characterized in that, using a computer control system, S = 2π (R + L) *

Claims (5)

1. Способ выплавки стали в дуговой печи, включающий подачу металлизованных окатышей через трубчатые электроды, электрические дуги в шлаке и металле, а также включающий компьютерную систему управления ходом электроплавки, отличающийся тем, что электрические дуги под электродами контактируют с жидким металлом и образуют на нем поверхности менисков, а металлизованные окатыши через электроды направляют на эту поверхность менисков с тем, чтобы скорость загрузки окатышей (Vок, кг/с) не превышала скорость их плавления (Vпл, кг/с), т.е. процесс электроплавки выполняют при соблюдении условия V о к V п л = m о к N / τ п л = m о к τ п л 3 K S м е н S о к = 4 / 3 π r о к 3 ρ о к τ п л 0,9069 * 3 S м е н π r о к 2 = 3,6276 S м е н r о к ρ о к τ п л
Figure 00000001
, кг/с, где mок - масса окатыша, кг; N - число окатышей на поверхностях менисков, шт.; τпл - время плавления окатыша, с; К = π 2 * 3
Figure 00000002
- Евклидовый коэффициент оптимальной укладки N числа окатышей на поверхности мениска; Sмен - поверхность мениска, м2; Sок - поверхность, которую занимает один окатыш, м2; rок - радиус окатыша, м, и при этом, скорость загрузки окатышей (Vок, кг/с) сравнивают с (Vок(э), кг/с) и с помощью компьютерной системы корректируют скорость Vок по Vок(э), зависящей от энергетической мощности печи, т.е. при соблюдении условия, что Vок≤Vок(э)=[Δqв/(смеVt)-G0]/τ, где Δ q в = Q в d τ
Figure 00000003
- теплоусвоение ванны, кВт; Qв - текущая величина теплосодержания шлакометаллической ванны в печи, кДж; сме - теплоемкость металла, кДж/(кг·К); G0 - начальная масса металла до подачи окатышей в ванну, кг; τ - время, с; V t = t о п т t м е τ = Δ t + ( 1539 85 [ C ] ) t м е τ
Figure 00000004
- оптимальная скорость нагрева металла по ходу электроплавки, °С/мин, где Δt=75±15°С - оптимальный перегрев металла над ликвидусом; tопт и tме - оптимальная и текущая температура металла по ходу электроплавки, °С; [С] - концентрация углерода в жидком металле, %.
1. The method of steelmaking in an arc furnace, including the supply of metallized pellets through tubular electrodes, electric arcs in slag and metal, and also including a computer control system for the course of electric melting, characterized in that the electric arcs under the electrodes are in contact with liquid metal and form surfaces on it menisci, and metallized pellets through the electrodes are sent to this surface of the menisci so that the loading speed of the pellets (V ok , kg / s) does not exceed their melting rate (V pl , kg / s), i.e. the electric melting process is performed subject to V about to V P l = m about to N / τ P l = m about to τ P l 3 K S m e n S about to = four / 3 π r about to 3 ρ about to τ P l 0.9069 * 3 S m e n π r about to 2 = 3,6276 S m e n r about to ρ about to τ P l
Figure 00000001
, kg / s, where m ok - the weight of the pellet, kg; N is the number of pellets on the surfaces of the menisci, pcs .; τ PL - pellet melting time, s; TO = π 2 * 3
Figure 00000002
- Euclidean coefficient of optimal stacking N of the number of pellets on the meniscus surface; S men - the surface of the meniscus, m 2 ; S ok - the surface, which is one pellet, m 2 ; r c - radius pellet, m, and thus, pellets loading speed (V c, kg / s) compared with (V c (e), kg / s) and by a computer system is corrected speed V c on V c (e ) , depending on the energy capacity of the furnace, i.e. subject to the condition that V ok ≤V ok (e) = [Δq in / (with me V t ) -G 0 ] / τ, where Δ q at = Q at d τ
Figure 00000003
- heat absorption of the bath, kW; Q in - the current value of the heat content of the slag metal bath in the furnace, kJ; with me - the heat capacity of the metal, kJ / (kg · K); G 0 - the initial mass of the metal before feeding the pellets into the bath, kg; τ is the time, s; V t = t about P t - t m e τ = Δ t + ( 1539 - 85 [ C ] ) - t m e τ
Figure 00000004
- the optimal heating rate of the metal along the course of electric melting, ° C / min, where Δt = 75 ± 15 ° C is the optimal overheating of the metal above the liquidus; t opt and t me - optimal and current metal temperature along the course of electric melting, ° С; [C] is the concentration of carbon in the liquid metal,%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью компьютерной системы управления рассчитывают Sмен=2π(Rэл+L)*hмен и τ п л = ( 2,9782 r о к 3,7975 ) α ( 0,0084 r о к 0,7868 )
Figure 00000005
, где Rэл - радиус электрода, м; L=(U-Ua-к)/βu - длина дуги, м; Uа-к - aнoднo-кaтoднoe падение напряжения, которое для условий выплавки электростали в ДСП принимали равным Uа-к=30 В; βu - градиент напряжения в столбе дуги (в зависимости от периода плавки βu=500-1000 В/м); U = U 2 ф 2 ( I х Э ) 2 I r к
Figure 00000006
- напряжение дуги, В; U э ф = U 2 л / 3
Figure 00000007
- вторичное фазное напряжение трансформатора, В; U - вторичное линейное напряжение, В; I - сила тока дуги, Ом; хЭкэкх - эксплуатационное индуктивное сопротивление электрической цепи, мОм; хкз=3,4·10-3 и кх=1,07÷1,15 - параметры, зависящие от периода плавления; rк=0,4 мОм - активное сопротивление электрической цепи; хкэ=3*10-3I - высота заглубления дуги, м; rок - радиус окатыша, мм; α = N u * λ d о к
Figure 00000008
- коэффициент теплоотдачи от дуги на поверхность мениска в зоне плавления окатышей, где λ=1,1 - коэффициент теплоотдачи, Вт/м·К; dок=0,012 - средний диаметр металлизованных окатышей, м; Nu=0,194*Re0,791 - число Нуссельта, где Re=W*dок/ν - число Рейнольдса; W=VCO/Sв - скорость перемешивания ванны, м/с; VCO - скорость обезуглероживания металла в период плавления окатышей, которая по результатам обработки опытных плавок составляет 0,02% [С]/мин; Sв - площадь поверхности ванны, м2; ν - кинематический коэффициент вязкости шлака, м2/с.
2. The method according to p. 1, characterized in that using a computer control system calculate Smen = 2π (R el + L ) * hmen and τ P l = ( 2.9782 r about to - 3.7975 ) α ( - 0.0084 r about to - 0.7868 )
Figure 00000005
where R el is the radius of the electrode, m; L = (U -U a-k ) / β u - arc length, m; And a U-- anodno-katodnoe voltage drop, which for electric steelmaking EAF conditions and taken to be U-k = 30; β u - voltage gradient in the arc column (depending on the melting period β u = 500-1000 V / m); U = U 2 f 2 - ( I x E ) 2 - I r to
Figure 00000006
- arc voltage, V; U uh f = U 2 l / 3
Figure 00000007
- secondary phase voltage of the transformer, V; U 2l - secondary line voltage, V; I is the arc current, Ohm; x E = x ke k x - operational inductive resistance of the electric circuit, mOhm; x KZ = 3.4 · 10 -3 and K x = 1,07 ÷ 1,15 - parameters depending on the melting period; r to = 0.4 mOhm - the active resistance of the electric circuit; x ke = 3 * 10 -3 I is the depth of the arc depth, m; r ok - the radius of the pellet, mm; α = N u * λ d about to
Figure 00000008
- heat transfer coefficient from the arc to the surface of the meniscus in the melting zone of the pellets, where λ = 1,1 - heat transfer coefficient, W / m · K; d ok = 0,012 - the average diameter of metallized pellets, m; Nu = 0,194 * Re 0,791 - Nusselt number, where Re = W * d c / ν - Reynolds number; W = V CO / S in - mixing speed of the bath, m / s; V CO is the decarburization rate of the metal during the melting period of the pellets, which, according to the results of processing the experimental melts, is 0.02% [C] / min; S in - bath surface area, m 2 ; ν is the kinematic coefficient of slag viscosity, m 2 / s.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью компьютерной системы управления рассчитывают q в = Q в d τ
Figure 00000009
- теплоусвоение ванны, кВт; Qв - текущая величина теплосодержания шлакометаллической ванны в печи, кДж; τ - время, с и в тоже время изобретение может быть использовано для электроплавки стали с управлением процессом непрерывной загрузки металлизованных окатышей в дуговых печах.
3. The method according to p. 1, characterized in that using a computer control system is calculated q at = Q at d τ
Figure 00000009
- heat absorption of the bath, kW; Q in - the current value of the heat content of the slag metal bath in the furnace, kJ; τ is the time, s, and at the same time, the invention can be used for electric melting of steel with control of the process of continuous loading of metallized pellets in arc furnaces.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью компьютерной системы управления коррекцию значения Vок по Vок(э) осуществляют путем изменения величин N, Sмен, τпл, Δqв и Vt, т.е., например, если Vок>Vок(э), то снижают значения величин N, Sмен, τпл или увеличивают значения Δqв и Vt и наоборот поступают при Vок<Vок(э).4. The method according to p. 1, characterized in that, using a computer control system, the correction of the value of V ok V V ok (e) is carried out by changing the values of N, S men , τ PL , Δq in and V t , that is, for example, if V ok > V ok (e) , then they lower the values of N, S men , τ pl or increase the values of Δq in and V t and vice versa they arrive at V ok <V ok (e) . 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для расчета параметров электроплавки стали в компьютерной системе управления используют программный блок, являющийся составной частью компьютерной системы управления процессами обезуглероживания, нагрева и плавления окатышей, брикетов и других материалов в дуговой печи. 5. The method according to p. 1, characterized in that for calculating the parameters of steel electric melting in a computer control system, a program unit is used, which is an integral part of a computer control system for decarburization, heating and melting of pellets, briquettes and other materials in an arc furnace.
RU2014114402/02A 2014-04-11 2014-04-11 Method of steel making in arc-type steel-making furnace RU2567425C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114402/02A RU2567425C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method of steel making in arc-type steel-making furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114402/02A RU2567425C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method of steel making in arc-type steel-making furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014114402A true RU2014114402A (en) 2015-10-20
RU2567425C1 RU2567425C1 (en) 2015-11-10

Family

ID=54326884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114402/02A RU2567425C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method of steel making in arc-type steel-making furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567425C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176106U1 (en) * 2017-06-13 2018-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова" Electric control system for an electric arc furnace
IT201800004847A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-24 METHOD OF MELTING IN AN ELECTRIC ARC OVEN AND RELATED EQUIPMENT

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400245B (en) * 1993-12-10 1995-11-27 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A MELTING IRON
AT400246B (en) * 1994-01-14 1995-11-27 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD FOR PRODUCING IRON MELT
RU2487172C1 (en) * 2011-11-02 2013-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method to charge metallised pellets into arc furnace (versions)
RU2487306C1 (en) * 2011-11-02 2013-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Device to charge metallised pellets into arc furnace

Also Published As

Publication number Publication date
RU2567425C1 (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3090332C (en) Methods and apparatuses for aluminum and zinc recovery from dross and metal-rich residues using induction melting
RU2014114402A (en) METHOD FOR SITING STEEL IN AN ARC FURNACE
JP6673051B2 (en) Desulfurization method of molten steel
RU2014114404A (en) STEEL ELECTRIC ARC FURNACE
DE2608279B2 (en) METHOD FOR MELTING STEEL FROM SCRAP IN THE ELECTRIC OVEN
JP5408417B2 (en) Operation method of electric furnace for ferronickel smelting
CN102796881A (en) Method of accurately controlling consumable electrode remainder in electroslag remelting
RU2487181C1 (en) Method for electroslag remelting of metal-containing wastes
CN106062217B (en) The method of the mineral of melting iron content, titanium and vanadium
JP2013001938A (en) Method for operating electric furnace
RU2014154385A (en) METHOD FOR DIRECT REDUCTION OF MATERIALS CONTAINING METAL OXIDES WITH PRODUCTION OF METAL MELT AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
RU2487172C1 (en) Method to charge metallised pellets into arc furnace (versions)
RU2576213C1 (en) Device for loading metallized pellets into the arc furnace
RU2487306C1 (en) Device to charge metallised pellets into arc furnace
RU2360009C2 (en) Method of steel electrosmelting in arc furnace
RU2385952C2 (en) Method of managment by electrical mode of arc furnace
RU2661322C2 (en) Method for manufacture of bimetallic electrode by electroslag cladding
JP2013133486A (en) Melting method of iron scrap, and melting apparatus therefor
RU59568U1 (en) DEVICE FOR SPEED HEAT PROCESSING OF RENT AND METAL PRODUCTS
Isakova et al. The research of dust formation during the arc heating of metals
Merker et al. Melting of iron-ore pellets in an arc furnace
Chinakhov et al. Energy Parameters of Weld Formation Process in MIG-MAG Welding
US1339428A (en) Method of operating an electric furnace
Wroblewski et al. Effect of impurities on melting point of ESR fluxes
RU2014109085A (en) METHOD OF ELECTRIC Smelting of metallized pellets in an arc furnace

Legal Events

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

Effective date: 20190412