RU2086871C1 - Method for protection of lining of arc steel melting furnace - Google Patents

Method for protection of lining of arc steel melting furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2086871C1
RU2086871C1 RU9393047912A RU93047912A RU2086871C1 RU 2086871 C1 RU2086871 C1 RU 2086871C1 RU 9393047912 A RU9393047912 A RU 9393047912A RU 93047912 A RU93047912 A RU 93047912A RU 2086871 C1 RU2086871 C1 RU 2086871C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
limestone
arcs
lining
furnace
Prior art date
Application number
RU9393047912A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93047912A (en
Inventor
А.С. Зубрев
Н.А. Смирнов
Original Assignee
Московский вечерний металлургический институт
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 Московский вечерний металлургический институт filed Critical Московский вечерний металлургический институт
Priority to RU9393047912A priority Critical patent/RU2086871C1/en
Publication of RU93047912A publication Critical patent/RU93047912A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2086871C1 publication Critical patent/RU2086871C1/en

Links

Images

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

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; arc steel melting surfaces. SUBSTANCE: powder-like limestone flux is fed to zone of electric arcs and to under-hearth space at an angle of 10-20 deg relative to level in flow of gas jets. For realization of this method, use is made of powder-like mixture on base of limestone with particles not exceeding 0.5 mm at content of 0.1-mm fraction of no less than 70%. Blast is started when temperature of metal reaches 1300-1400 C and is continued during entire period of striking of arcs in way of melt. Intensity of flux supply is maintained within 0.3-0.8 kg/t.min. EFFECT: increased resistance of arch and stabilizing of striking of arcs. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, к производству стали и сплавов в электродуговых печах. The invention relates to ferrous metallurgy, to the production of steel and alloys in electric arc furnaces.

Известен способ защиты футеровки печи от излучения дуг с помощью установки внутри печи кольцевых огнеупорных экранов /1/. К основным недостаткам указанного способа экранирования следует отнести его сложность и нетехнологичность, т.к. необходимо организовать изготовление таких колец, а установка их в плавильном пространстве увеличит длительность плавки, а также крайне усложнит введение материалов в печь и работу со шлаком. A known method of protecting the lining of the furnace from the emission of arcs by installing inside the furnace ring refractory screens / 1 /. The main disadvantages of this method of shielding should include its complexity and low technology, because it is necessary to organize the production of such rings, and installing them in the melting space will increase the melting time, and also extremely complicate the introduction of materials into the furnace and work with slag.

Известен также способ защиты футеровки от излучения дуг, предусматривающий экранирование при помощи подачи пара в зону дуг /2/. There is also a method of protecting the lining from the emission of arcs, providing for shielding by supplying steam to the area of the arcs / 2 /.

Однако указанный способ ведет к бесполезному увеличению расхода электроэнергии на нагрев и разложение водяного пара. Неизбежно при этом насыщение металла продуктом разложения водородом; присутствие последнего в печной атмосфере создает к тому же опасность взрыва. Указанные недостатки делают этот способ практически непригодным для внедрения на электродуговых печах. However, this method leads to a useless increase in energy consumption for heating and decomposition of water vapor. Inevitably, the saturation of the metal with the decomposition product of hydrogen; the presence of the latter in the furnace atmosphere also creates an explosion hazard. These disadvantages make this method practically unsuitable for implementation on electric arc furnaces.

Наиболее близким по достигаемому результату является способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий экранирование футеровки от воздействия электрических дуг путем непрерывной подачи в рабочее пространство печи известнякового флюса /3/. Однако этот способ имеет недостатки - замедленное шлакообразование в связи с растянутой во времени подачей флюса в кусках, который в таком виде к тому же не способен эффективно экранировать излучение дуг. The closest to the achieved result is a method of steelmaking in an electric arc furnace, including shielding the lining from the effects of electric arcs by continuously feeding limestone flux into the working space of the furnace / 3 /. However, this method has drawbacks - delayed slag formation due to the extended supply of flux in pieces, which in this form is also not able to effectively shield the radiation of arcs.

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков. The proposed method is devoid of these disadvantages.

Целью изобретения является повышение стойкости футеровки свода и подсводового пространства печи, а также стабилизация горения электрических дуг и снижение шума. The aim of the invention is to increase the durability of the lining of the roof and the underwater space of the furnace, as well as stabilizing the burning of electric arcs and reducing noise.

Поставленная цель достигается тем, что известняковый флюс в порошкообразном виде направляют в потоке газовых струй в зону электрических дуг и в подсводовое пространство печи под углом 10-20o к горизонту, при этом интенсивность подачи флюса поддерживают в пределах 0,3-0,8 кг/т•мин, а размер частиц известнякового флюса не более 0,5 мм с содержанием фракции 0,1 мм не менее 70
Изобретение отвечает условиям патентоспособности: обладает новизной, имеет изобретательский уровень, т.к. явным образом не следует из существующего уровня техники и не вызывает технологических затруднений при реализации в промышленности.
This goal is achieved in that the limestone flux in powder form is directed in a stream of gas jets into the zone of electric arcs and into the underwater space of the furnace at an angle of 10-20 o to the horizontal, while the flux supply intensity is maintained within 0.3-0.8 kg / t • min, and the particle size of the limestone flux is not more than 0.5 mm with a fraction of 0.1 mm not less than 70
The invention meets the conditions of patentability: it has novelty, has an inventive step, because explicitly does not follow from the existing level of technology and does not cause technological difficulties when implemented in industry.

Способ иллюстрируется прилагаемой схемой см. чертеж. The method is illustrated by the attached diagram, see drawing.

Способ поясняется следующим. The method is illustrated by the following.

Вдувание флюса ведут в периоды горения дуг. Известняк или флюс на его основе должен иметь размер частиц не более 0,5 мм с содержанием фракции 0,1 мм не менее 70 Такой гранулометрический состав обеспечивает формирование эффективно экранирующего пылевидного облака в печи. Одну пылегазовую струю направляют в зону электрических дуг, создавая первый пылевой экран. Кроме того, присутствие соединений кальция в этой зоне обеспечивает более стабильное горение дуг, а значит, повышает электрический КПД печи. Две другие пылегазовые струи направляют к своду под углом 10-20o к горизонту. Минимальный угол в 10o необходим для достаточной дальнобойности струи; увеличение угла свыше 20o может привести к механическому повреждению футеровки свода при касании ее струи.Flux injection is carried out during periods of arc burning. Limestone or flux based on it should have a particle size of not more than 0.5 mm with a fraction content of 0.1 mm of not less than 70. Such a particle size distribution ensures the formation of an effectively shielding dust cloud in the furnace. One dust and gas stream is directed into the zone of electric arcs, creating the first dust screen. In addition, the presence of calcium compounds in this zone provides a more stable burning of arcs, which means it increases the electrical efficiency of the furnace. Two other dust and gas jets direct to the arch at an angle of 10-20 o to the horizon. A minimum angle of 10 o is necessary for sufficient range of the jet; increasing the angle above 20 o can lead to mechanical damage to the lining of the arch when touching its stream.

Интенсивность вдувания флюса должна составлять суммарно 0,3-0,8 кг/т•мин (0,3-0,8 кг/т•мин это количество флюса подают в 1 мин на каждую 1 т металла). Нижний предел интенсивности 0,3 кг/т•мин необходим для обеспечения достаточного экранирующего эффекта. При интенсивности более 0,8 кг/т•мин в печи формируется избыточное количество шлака, а также возрастает запыленность газов, выделяющихся из печи. The intensity of flux injection should be a total of 0.3-0.8 kg / t • min (0.3-0.8 kg / t • min, this amount of flux is supplied in 1 min for every 1 ton of metal). A lower intensity limit of 0.3 kg / t • min is necessary to ensure a sufficient shielding effect. At an intensity of more than 0.8 kg / t • min, an excess amount of slag is formed in the furnace, and also the dust content of the gases released from the furnace increases.

Помимо экранирования пылегазовые струи, содержащие известняк, защищают футеровку от перегрева за счет развития эндотермической реакции разложения известняка:
CaCO3 CaO + CO2;
ΔH o 298 = 178 кДж.
Тонкодисперсные частицы CaO и CaCO3, оседая на поверхность ванны, обеспечивают быстрое формирование активного рафинировочного шлака. Это способствует эффективному удалению примесей из металла фосфора и серы.
In addition to shielding, dust and gas jets containing limestone protect the lining from overheating due to the development of an endothermic limestone decomposition reaction:
CaCO 3 CaO + CO 2 ;
ΔH o 298 = 178 kJ.
Fine particles of CaO and CaCO 3 , settling on the surface of the bath, ensure the rapid formation of active refining slag. This contributes to the effective removal of impurities from the metal of phosphorus and sulfur.

Кроме того, отпадает необходимость обжига известняка в специальных известково-обжигательных печах, т.к. этот процесс происходит непосредственно в сталеплавильной электропечи. In addition, there is no need for calcining limestone in special calcareous kilns, as this process takes place directly in the steelmaking electric furnace.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В завалку дается сокращенное количество шлакообразующих и после включения печи начинают вдувание известнякового флюса с помощью трех фурм. Интенсивность вдувания должна быть повышена до максимума после рсплавления большей части шихты и достижения температуры 1300-1400 oC.A reduced amount of slag-forming substances is given into the filling and, after turning on the furnace, limestone flux is blown in using three lances. The intensity of injection should be increased to a maximum after the melting of most of the mixture and reaching a temperature of 1300-1400 o C.

Одна фурма направляет струю в зону электрических дуг, а две других - вверх, в подсводное пространство. Формы должны быть подвижными для установки оптимального угла в пределах 10-20o к горизонту. К известняку может быть добавлено до 20 таких материалов, как кокс, шамот, плавиковый шпат и т.д.One lance directs the jet into the zone of electric arcs, and the other two - up into the underwater space. Forms must be movable to set the optimal angle within 10-20 o to the horizon. Up to 20 materials such as coke, chamotte, fluorspar, etc. can be added to the limestone.

Интенсивность вдувания в пределах 0,3-0,8 кг/т•мин, а также концентрация порошка в газе-носителе регулируется с помощью вентилей на пневмотрассе. The blowing intensity in the range of 0.3-0.8 kg / t • min, as well as the concentration of the powder in the carrier gas is regulated by valves on the pneumatic box.

Флюс вдувают в энергетический и технологические периоды при горящих дугах, не допуская перегрева свода, температура которого постоянно контролируется термозондом. При отключении печи продувка прекращается. The flux is blown into the energy and technological periods with burning arcs, preventing the overheating of the arch, the temperature of which is constantly monitored by a thermal probe. When the oven is turned off, the purge stops.

Испытание способа в условиях лабораторной дуговой печи показало высокую эффективность охлажадюащего действия газопорошковой струи. Testing the method in a laboratory arc furnace showed a high cooling effect of the gas-powder jet.

Результаты испытаний, представленных в табл. 1, позволяют установить следующее: дальнобойность струи растет с увеличением угла наклона от 5 до 25o, причем увеличение угла сверх 20o уже не вызывает значительного удлинения струи, которая при этом начинает касаться свода; с повышением интенсивности вдувания от 0,3 до 1 кг/т•мин и с увеличением доли фракции менее 0,1 мм с 50 до 80 охлаждение свода улучшается, и снижение его температуры составляет вместо 40o уже 47-55o.The test results presented in table. 1, allow us to establish the following: the range of the jet increases with an increase in the angle of inclination from 5 to 25 o , and an increase in the angle in excess of 20 o no longer causes a significant elongation of the jet, which at the same time starts to touch the arch; with an increase in the intensity of injection from 0.3 to 1 kg / t • min and with an increase in the fraction of the fraction less than 0.1 mm from 50 to 80, cooling of the arch improves, and the decrease in its temperature is instead of 40 o already 47-55 o .

Часть обжиговых печей на заводе следует заменить на помольное оборудование для получения порошкообразного известняка. Может быть также использован отсев известково-обжигательных печей. Part of the kilns at the factory should be replaced by grinding equipment to obtain powdered limestone. Screening of calcareous kilns can also be used.

Важно также то, что для целей сталеплавильного производства становится возможным использовать месторождения хрупкого, рассыпчатого известняка, которые обычно не эксплуатируются. It is also important that for the purposes of steelmaking it becomes possible to use deposits of brittle, crumbly limestone, which are usually not exploited.

Вдувание известняка стабилизировало горение дуг, что на опытных плавках проявлялось в снижении уровня шума от дугового разряда. При этом устраняются наиболее вредные высокие тона. Injection of limestone stabilized the burning of arcs, which in experimental melts was manifested in a decrease in the noise level from an arc discharge. This eliminates the most harmful high tones.

Установлено, что за время витания в печи частицы известняка разлагаются до извести примерно на 70 В промышленной печи, где время витания частиц в газовой фазе значительно больше, степень диссоциации известняка должна быть близка к 100 It has been established that during the time of soaking in the furnace, limestone particles decompose to lime by about 70 V in an industrial furnace, where the time of soaring of particles in the gas phase is much longer, the degree of limestone dissociation should be close to 100

Claims (1)

Способ защиты футеровки дуговой сталеплавильной печи от перегрева, включающий подачу в рабочее пространство печи известнякового флюса, отличающийся тем, что флюс в порошкоообразном виде направляют в потоке газовых струй в зону электрических дуг и в подсводовое пространство под углом 10 - 20o к горизонту, при этом интенсивность подачи флюса поддерживают в пределах 0,3 oC 0,8 кг/т мин, а размер частиц известнякового флюса не более 0,5 мм с содержанием фракции 0,1 мм не менее 70%A method of protecting the lining of an electric arc furnace from overheating, comprising supplying limestone flux to the furnace working space, characterized in that the flux in powder form is directed in the stream of gas jets into the area of electric arcs and into the underwater space at an angle of 10 - 20 o to the horizontal, the flux supply intensity is maintained within the range of 0.3 o C 0.8 kg / t min, and the particle size of the limestone flux is not more than 0.5 mm with a fraction of 0.1 mm of not less than 70%
RU9393047912A 1993-10-14 1993-10-14 Method for protection of lining of arc steel melting furnace RU2086871C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393047912A RU2086871C1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Method for protection of lining of arc steel melting furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393047912A RU2086871C1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Method for protection of lining of arc steel melting furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93047912A RU93047912A (en) 1996-09-27
RU2086871C1 true RU2086871C1 (en) 1997-08-10

Family

ID=20148269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393047912A RU2086871C1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Method for protection of lining of arc steel melting furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2086871C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 928882, кл. F 27 D 1/12, 1980. 2. Journal of Metals, 1965, У. 17, N 1. 3. Авторское свидетельство СССР N 350179, кл. C 21 C 5/52, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2205878C2 (en) Metal melt production apparatus and method (versions)
NL8202692A (en) METHOD AND APPARATUS FOR THE CONVERSION OF WASTE MATERIALS IN STABLE FINISHED PRODUCTS
DE69526422D1 (en) Melting process for electric arc furnaces with different energy sources and electric arc therefor
AU592769B2 (en) Processes and apparatus for the smelting reduction of smeltable materials
NO840406L (en) PROCEDURE FOR MELTING, MELTING METAL SURGICAL AND / OR REDUCING METAL SURGICAL PROCESSES IN A PLASMA MELTING Oven AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE
US4518417A (en) Method of, and arrangement for, reducing oxide-containing fine-particle ores
CA1188518A (en) Metal refining processes
EA033946B1 (en) Method and apparatus for preheating and smelting manganese ore sinter
GB1461233A (en) Process for melting iron sponge
RU2086871C1 (en) Method for protection of lining of arc steel melting furnace
KR970001425B1 (en) Treatment of oxide-containing dusts
CA1213928A (en) Method of carrying out metallurgical or chemical processes in a shaft furnace, and a low shaft furnace therefor
ES8506101A1 (en) A method and arrangement for producing metals, in particular molten pig iron, steel pre-material or ferroalloys.
CA1200675A (en) Method and apparatus for thermal decomposition of waste materials to stable end products
KR102517013B1 (en) Carbonized ash and carbonized method using the same
CA2349060A1 (en) Process for melting sponge iron and electric-arc furnace for carrying out the process
JPS61104013A (en) Method for recovering iron contained in molten steel slag
US4925489A (en) Process for melting scrap iron, sponge iron and/or solid pig iron
JP2952248B2 (en) Method and apparatus for depleting metal from molten glass or molten slag
KR100257213B1 (en) Process for smelting reduction of chromium ore
ITRM990692A1 (en) CONTINUOUS PROCESSING PROCESS OF MATERIALS IN ORDER TO OBTAIN PRODUCTS OF CONTROLLED COMPOSITION, AND SUITABLE EQUIPMENT
ES2023064A6 (en) Process and device for heating a metallurgical furnace.
SU1740425A1 (en) Shaft plasma furnace for metal reduction
SU1661234A1 (en) Method of processing flaming slags
RU2031130C1 (en) Method of processing of iron-containing raw