RU2109073C1 - Method of metal melting in dc arc furnace - Google Patents

Method of metal melting in dc arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2109073C1
RU2109073C1 RU96107727A RU96107727A RU2109073C1 RU 2109073 C1 RU2109073 C1 RU 2109073C1 RU 96107727 A RU96107727 A RU 96107727A RU 96107727 A RU96107727 A RU 96107727A RU 2109073 C1 RU2109073 C1 RU 2109073C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
melt
melting
furnace
hearth
Prior art date
Application number
RU96107727A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96107727A (en
Inventor
Владимир Сергеевич Малиновский
Original Assignee
Владимир Сергеевич Малиновский
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 Владимир Сергеевич Малиновский filed Critical Владимир Сергеевич Малиновский
Priority to RU96107727A priority Critical patent/RU2109073C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2109073C1 publication Critical patent/RU2109073C1/en
Publication of RU96107727A publication Critical patent/RU96107727A/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

Abstract

FIELD: electrothermics, in particular, DC arc and plasmarc furnaces. SUBSTANCE: method includes loading of a part of charge of next heat, just before tapping of melt from furnace, onto bottom electrodes through melt. Charge contains materials satisfying the conditions of formation of contact between charge and bottom electrodes by chemical composition, material sizes and quantities and having no easily oxidizing materials. It is desirable to supply a part of charge of next heat in the amount of 1-3% of the total weight of next heat. EFFECT: provision of melting of complex alloys in DC arc and plasmarc furnaces with reliable operation of bottom electrodes. 2 cl

Description

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано в дуговых и плазменных печах постоянного тока. The invention relates to the field of electrometallurgy and can be used in arc and plasma direct current furnaces.

Известны способы плавки в дуговых печах постоянного тока, в которых в печь загружают шихту, зажигают электрическую дугу между графитированным электродом и шихтой, причем электрическая цепь источника электропитания замыкается через графитированный электрод, шихту, электропроводную подину [1] или подовые электроды. Для надежного электрического контакта между подиной и шихтой на подине оставляют часть расплава предыдущей плавки (болото), на который загружают шихту [1, 2]. Known methods of melting in DC arc furnaces, in which a charge is loaded into the furnace, an electric arc is ignited between the graphitized electrode and the charge, the electric circuit of the power source being closed through a graphitized electrode, a charge, a conductive hearth [1] or hearth electrodes. For reliable electrical contact between the hearth and the charge, a part of the melt of the previous melting (swamp) is left on the hearth, onto which the charge is loaded [1, 2].

Недостатком указанного способа является то, что непосредственно в печи невозможно выплавлять сложнолегированные стали и сплавы, так как после загрузки в болото свежей шихты и начала новой плавки легирующие элементы предыдущей плавки, например хром, взаимодействуют с окислами, обычно содержащимися в шихте, и окисляются. Таким образом, теряется до 10-25% легирующих элементов. The disadvantage of this method is that directly alloyed steels and alloys cannot be smelted directly in the furnace, since after loading a fresh charge into the swamp and starting a new smelting, the alloying elements of the previous smelting, for example chromium, interact with the oxides usually contained in the charge and are oxidized. Thus, up to 10-25% of alloying elements are lost.

Эти недостатки отсутствуют в способе работы дуговой печи постоянного тока, описанном в [3] и взятом в качестве прототипа. Он включает проведение друг за другом в дуговой печи постоянного тока плавок, каждая из которых содержит загрузку шихты, ее нагрев и расплавление при пропускании тока через шихту и по крайней мере один подовый электрод, полный слив из печи готового расплава. These disadvantages are absent in the method of operation of the DC arc furnace described in [3] and taken as a prototype. It includes conducting one after another in a direct current arc furnace melts, each of which contains loading the charge, heating and melting it by passing current through the mixture and at least one hearth electrode, completely draining the finished melt from the furnace.

Прототип имеет недостатки, заключающиеся в том, что после слива расплава на подовые электроды попадает часть шлака из расплава, который препятствует электрическому контакту между подовыми электродами и шихтой. Время от времени между подовыми электродами и шихтой загораются дуги, разрушая подовые электроды и подину печи. В некоторых случаях электрический контакт шихты с подовыми электродами целиком отсутствует. Это снижает надежность работы печи. The prototype has drawbacks in that, after the melt is drained, part of the slag from the melt, which prevents electrical contact between the hearth electrodes and the charge, enters the hearth electrodes. From time to time, arcs light up between the hearth electrodes and the charge, destroying the hearth electrodes and the hearth of the furnace. In some cases, the electric contact of the charge with the hearth electrodes is completely absent. This reduces the reliability of the furnace.

В основу изобретения была положена задача разработки способа плавки металла в дуговой печи постоянного тока, при котором формирование шлаковой прослойки между подовыми электродами и шихтой стало бы маловероятным. The basis of the invention was the task of developing a method of melting metal in a DC arc furnace, in which the formation of a slag layer between the hearth electrodes and the charge would be unlikely.

Это достигается тем, что в известном способе плавки металла в дуговой печи постоянного тока, включающем загрузку шихты, ее нагрев и расплавление электрической дугой при одновременном пропускании тока через шихту и по меньшей мере один подовый электрод, слив из печи готового расплава и загрузку шихты для очередной плавки, по изобретению непосредственно перед сливом расплава из печи на подовые электроды подают через расплав часть шихты из шихты последующей плавки, содержащую материалы, удовлетворяющие условиям формирования контакта между шихтой и подовыми электродами по химсоставу, размерам и количеству и не содержащие легко окисляемые легирующие элементы. This is achieved by the fact that in the known method of melting metal in a direct current arc furnace, including loading the charge, heating and melting it with an electric arc while passing current through the charge and at least one hearth electrode, draining the finished melt from the furnace and loading the charge for the next melting according to the invention immediately before draining the melt from the furnace to the hearth electrodes through the melt part of the charge from the charge of the subsequent melting, containing materials that satisfy the conditions for the formation of contact between in charge and hearth electrodes in chemical composition, size and quantity and not containing easily oxidized alloying elements.

Кроме того, на подовые электроды перед сливом расплава подают шихту последующей плавки в количестве 1-3% массы шихты последующей плавки. In addition, on the hearth electrodes before draining the melt serves the mixture of the subsequent melting in the amount of 1-3% of the mass of the mixture of the subsequent melting.

Изобретение позволяет обеспечить надежный контакт между электродом и шихтой, повысить надежность работы печи. The invention allows for reliable contact between the electrode and the mixture, to increase the reliability of the furnace.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

При подаче части шихты через расплав на подовые электроды в месте контакта подового электрода с расплавом шлак отсутствует. Он плавает на поверхности расплава. Шихта частично тонет в расплавленной части головки подового электрода, замораживает ее и приваривается к ней. Над подовым электродом образуется горка шихты, и шлак, возвращаясь после слива металла в печь, окружает подовый электрод и не попадает в зону электрического контакта. Для загрузки шихты в расплав из последующей завалки отбирают 1-3% мелкой шихты, например низкоуглеродистого железа, не содержащего легкоокисляемые легирующие элементы. Завалка такой шихты в готовый расплав никаким образом не влияет на его химический состав или температуру, так как за короткое время перед сливом шихта не успевает расплавиться. В случае необходимости в состав шихты можно ввести специально материал, наиболее удовлетворяющий условиям изобретения по химсоставу, размерам, количеству. When a portion of the charge is fed through the melt to the hearth electrodes, there is no slag at the junction of the hearth electrode with the melt. It floats on the surface of the melt. The mixture partially sinks in the molten part of the head of the hearth electrode, freezes it and welds to it. A charge slide is formed above the hearth electrode, and the slag, returning after the metal is drained into the furnace, surrounds the hearth electrode and does not fall into the zone of electrical contact. To load the mixture into the melt, 1-3% of the fine mixture, for example, low-carbon iron, which does not contain easily oxidized alloying elements, is selected from the subsequent filling. Filling such a mixture into the finished melt does not in any way affect its chemical composition or temperature, since the mixture does not have time to melt in a short time before discharge. If necessary, the composition of the charge can be specially introduced material that most meets the conditions of the invention in terms of chemical composition, size, quantity.

Изобретение не поясняется чертежом, так как подачу шихты можно организовать многими известными способами: вручную, через дверцу печи, через отверстия в своде, расположенные над подовыми электродами, из бункеров и др. При освоении способа плавки была применена загрузка шихты на подовые электроды с помощью завалочной машины. The invention is not illustrated by the drawing, since the charge can be arranged in many known ways: manually, through the furnace door, through openings in the arch located above the hearth electrodes, from bunkers, etc. When mastering the melting method, the charge was loaded onto the hearth electrodes using filling cars.

Пример реализации способа был осуществлен на дуговой печи постоянного тока емкостью 20 т. На печи готовили расплав феррохрома с содержанием хрома 16%. В качестве шихты использовали металлизированные окатыши с содержанием окиси железа около 10%, феррохром с содержанием хрома 60%, печь имела два подовых электрода, для защиты которых в шихте использовали 100-150 кг брусков из мягкого железа, которые подавали на подовые электроды по 50-75 кг с помощью завалочной машины. Выплавку металла из такой шихты можно провести только при полном сливе расплава, так как совместное расплавление феррохрома и окатышей приводит к большой потере хрома. Применение изобретения позволило полностью сливать металл и обеспечить хороший контакт подовых электродов с шихтой при возврате в печь после слива большого количества шлака и загрузке в печь 16 т металлизированных окатышей. В процессе расплавления окислы железа восстанавливались углеродом, и в раскисленную ванну загружали феррохром. После расплавления и нагрева металла на подовые электроды загружали бруски из мягкого железа и немедленно проводили полный слив металла без шлака. Шлак содержит определенное количество окислов феррохрома, которые восстанавливают углеродом. Усвоение хрома составило около 100%. Такой процесс оказалось возможным осуществить только при использовании заявленного изобретения. An example implementation of the method was carried out on a direct current arc furnace with a capacity of 20 tons. Ferrochrome melt with a chromium content of 16% was prepared on the furnace. As the charge, we used metallized pellets with an iron oxide content of about 10%, ferrochrome with a chromium content of 60%, the furnace had two hearth electrodes, to protect which 100-150 kg of soft iron bars were used in the charge, which were fed to the hearth electrodes at 50- 75 kg using a filling machine. Smelting of metal from such a charge can be carried out only with a complete discharge of the melt, since the joint melting of ferrochrome and pellets leads to a large loss of chromium. The application of the invention allowed to completely drain the metal and provide good contact of the bottom electrodes with the charge when returning to the furnace after draining a large amount of slag and loading 16 tons of metallized pellets into the furnace. In the process of melting, iron oxides were reduced with carbon, and ferrochrome was loaded into the deoxidized bath. After melting and heating the metal, soft iron bars were loaded onto the hearth electrodes and the metal was completely drained immediately without slag. Slag contains a certain amount of ferrochrome oxides, which are reduced with carbon. The absorption of chromium was about 100%. Such a process was only possible using the claimed invention.

Литература
1. Окороков Г. Н., Донец А.И. и др. "Нагрев стали разрядом постоянного тока на установке выпечной обработки". 1 N 0038920Х Сталь, N 5, 1994, с. 38.
Literature
1. Okorokov G.N., Donets A.I. et al. "Heating became a direct current discharge at a baking plant." 1 N 0038920X Steel, N 5, 1994, p. 38.

2. Шалимов А.Г. "Современные тенденции использования электропечей постоянного тока для выплавки стали за рубежом". 1 N 0038-9201 Сталь, N 5, 1994, с. 40-42. 2. Shalimov A.G. "Current trends in the use of direct current electric furnaces for steelmaking abroad." 1 N 0038-9201 Steel, N 5, 1994, p. 40-42.

3. Закомаркин М. К. Малиновский В.С., Липовецкий М.М. "Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока емкостью 25 тонн на ПО "Ижсталь". I N 0038-920Х, Сталь, N 4, 1991. 3. Zakomarkin M.K. Malinovsky V.S., Lipovetsky M.M. "DC steelmaking furnace with a capacity of 25 tons at Izhstal Production Association. I N 0038-920X, Steel, N 4, 1991.

Claims (2)

1. Способ плавки металла в дуговой печи постоянного тока, включающий загрузку шихты, ее нагрев и расплавление электрической дугой при одновременном пропускании тока через шихту и по меньшей мере один подовый электрод, слив из печи готового расплава и загрузку шихты для очередной плавки, отличающийся тем, что непосредственно перед сливом расплава из печи на подовые электроды подают через расплав часть шихты из шихты последующей плавки, содержащую материалы, удовлетворяющие условиям формирования контакта между шихтой и подовыми электродами по химсоставу, размерам, количеству и не содержащие легко окисляемые легирующие элементы. 1. A method of melting metal in a direct current arc furnace, including loading the charge, heating it and melting it with an electric arc while passing current through the charge and at least one hearth electrode, draining the finished melt from the furnace and loading the charge for the next melting, characterized in that immediately before the melt is discharged from the furnace to the hearth electrodes, a part of the charge from the charge of the subsequent melting is fed through the melt, containing materials that satisfy the conditions for the formation of contact between the charge and the hearth of the electrode mi by chemical composition, size, quantity and not containing easily oxidized alloying elements. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на подовые электроды перед сливом расплава подают шихту последующей плавки в количестве 1 - 3 мас.% шихты последующей плавки. 2. The method according to p. 1, characterized in that on the bottom electrodes before draining the melt serves charge subsequent melting in the amount of 1 to 3 wt.% The charge of the subsequent melting.
RU96107727A 1996-04-12 1996-04-12 Method of metal melting in dc arc furnace RU2109073C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96107727A RU2109073C1 (en) 1996-04-12 1996-04-12 Method of metal melting in dc arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96107727A RU2109073C1 (en) 1996-04-12 1996-04-12 Method of metal melting in dc arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2109073C1 true RU2109073C1 (en) 1998-04-20
RU96107727A RU96107727A (en) 1998-07-20

Family

ID=20179579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96107727A RU2109073C1 (en) 1996-04-12 1996-04-12 Method of metal melting in dc arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2109073C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660536C1 (en) * 2016-09-02 2018-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of metal melting in electric arc furnaces with a displaced graphite electrode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сталь, N 5, 1994, с. 38, 40 - 42. Сталь, N 4, 1991. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660536C1 (en) * 2016-09-02 2018-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of metal melting in electric arc furnaces with a displaced graphite electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5700308A (en) Method for enhancing reaction rates in metals refining extraction, and recycling operations involving melts containing ionic species such as slags, mattes, fluxes
RU2109073C1 (en) Method of metal melting in dc arc furnace
DE3565858D1 (en) A method for processing of secondary metallic copper-containing smelt materials
US4468782A (en) Method and device for operating a DC arc furnace
RU2295576C2 (en) Method of the metal smelting in the direct current arc furnace
SU985063A1 (en) Method of producing steel in electric arc furnace
SU1273394A1 (en) Method of melting steel
US4108633A (en) Arc furnace steelmaking
RU2082785C1 (en) Process for recovery of metal from slag resulting from foundry ferrosilicon chrome
US3690867A (en) Electric-arc steelmaking
SU572504A1 (en) Method for maunfacturing iron and its alloys from iron ore
SU1008250A1 (en) Method for smelting steel in electric arc furnaces
US1932252A (en) Process of producing alloys
SU1097697A1 (en) Charge for processing zinc bearing materials by smelting
SU1063843A1 (en) Slag-forming alloying mix for smelting vanadium steel
SU1313880A1 (en) Method for melting steel
RU2153023C1 (en) Method of processing raw materials containing manganese with recovery of metals
RU2180692C2 (en) Method of processing of copper-containing slags
RU2075515C1 (en) Method of steel melting
SU1640192A1 (en) Method of producing dephosphorized high-carbon ferromanganese
RU2051981C1 (en) Conversion burden charge
RU1812215C (en) Method of melting steel in arc furnace
SU657067A1 (en) Method of melting bearing steel
SU1216219A1 (en) Slag-forming mixture
Dorofeev Steel Production by Reduction Electrosmelting

Legal Events

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

Effective date: 20100413

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130120

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150413