RU2118376C1 - Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel - Google Patents
Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118376C1 RU2118376C1 RU97111271A RU97111271A RU2118376C1 RU 2118376 C1 RU2118376 C1 RU 2118376C1 RU 97111271 A RU97111271 A RU 97111271A RU 97111271 A RU97111271 A RU 97111271A RU 2118376 C1 RU2118376 C1 RU 2118376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- vanadium
- cast iron
- steel
- slag
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали при переделе ванадиевого чугуна в кислородных конвертерах дуплекс-процессом. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of vanadium slag and natural alloyed vanadium steel during the redistribution of vanadium cast iron in oxygen converters by the duplex process.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату в настоящее время является типовой способ переработки ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, предусматривающий заливку ванадиевого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и подачу охладителей, передел полупродукта в сталь, путем завалки при необходимости в конвертер охладителей, заливки полупродукта, зажигания и продувки плавки кислородом, порционной присадки шлакообразующих и последующего выпуска металла в ковш, его науглероживания, раскисления, легирования и доводки (Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.КК-66-95 Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах, Н.Тагил 1995г. с. 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 27, 33, 35, 37, 50, 51 ). The closest in technical essence and the achieved result at present is a typical method for processing vanadium cast iron by a duplex process, which involves pouring vanadium cast iron into a converter, purging it with oxygen and supplying coolers, converting the intermediate into steel, by filling, if necessary, into the converter of coolers, filling the intermediate , ignition and purge oxygen smelting, batch additives slag-forming and the subsequent release of metal into the ladle, its carburization, deoxidation, alloying, etc. vodka (Technological instruction TI 102-ST.KK-66-95 Production of vanadium slag and steel in converters, N. Tagil 1995. pp. 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 27, 33, 35, 37 , 50, 51).
Известный способ позволяет получить товарный ванадиевый шлак, содержащий V2O5 более 14,0% и металл-полупродукт, который перерабатывается на сталь. Способ сдерживает рост объема производства металла, а тепловые параметры плавки ограничивают расходы перерабатываемого металлолома и металлоотходов и не позволяет получать природнолегированную сталь с содержанием ванадия более 0,01%.The known method allows to obtain commercial vanadium slag containing V 2 O 5 more than 14.0% and a metal intermediate, which is processed into steel. The method restrains the growth of metal production, and the thermal parameters of the smelting limit the costs of processed scrap metal and metal waste and does not allow to obtain natural-alloyed steel with a vanadium content of more than 0.01%.
Задача изобретения - разработка способа производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали при переделе ванадиевого чугуна в кислородных конвертерах дуплекс-процессом. The objective of the invention is the development of a method for the production of vanadium slag and natural alloyed vanadium steel during the redistribution of vanadium cast iron in oxygen converters by the duplex process.
Технический результат достигаемый при решении данной задачи - сокращение общей продолжительности плавки, увеличение расхода металлолома и металлоотходов (отмагниченная часть отходов металлургического производства), расширение сортамента выплавляемых сталей, снижение расхода ферросплавов, получение природнолегированой стали с гарантированным уровнем механических свойств при снижении затрат на ее производство и увеличение производительности комплекса в целом. The technical result achieved when solving this problem is to reduce the total duration of smelting, increase the consumption of scrap metal and metal waste (the magnetized part of the waste from metallurgical production), expand the range of smelted steels, reduce the consumption of ferroalloys, produce naturally alloyed steel with a guaranteed level of mechanical properties while reducing the cost of its production and increase in productivity of the complex as a whole.
Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем передел ванадиевого чугуна в кислородном конвертере на ванадиевый шлак и полупродукт, путем заливки ванадиевого чугуна в конвертер, продувки его кислородом и подачи охладителей, передел полупродукта на сталь, предусматривающий завалку в конвертер охладителей, заливку полупродукта, зажигание и продувку плавки кислородом, порционную присадку шлакообразующих, выпуск металла в ковш, его науглероживание, раскисление, легирование и доводку по изобретению при переделе ванадиевого чугуна на ванадиевый шлак и полупродукт в качестве охладителей используют окалину и металлоотходы фракцией 10 - 120 мм, которые подают в конвертер после заливки чугуна и/или по ходу продувки с расходом металлоотходов 30 - 80 кг/т чугуна и окалины и 15 - 40 кг/т чугуна, а при переделе полупродукта на сталь, в качестве охладителей используют металлолом, металлоотходы и/или окалину, шлакообразующие материалы присаживают по ходу продувки после зажигания плавки порциями, обеспечивающими оптимальную скорость шлакообразования и нагрева металла, при этом металл продувают до содержания углерода менее 0,07 мас.%, а науглероживание, раскисление и легирование металла осуществляют жидким ванадиевым чугуном, количество которого определяют по содержанию углерода в готовой стали по формуле
Q = V*(Cст./Cчуг.),
где
V - масса жидкой стали до науглероживания, т;
Cст. - среднее содержание углерода в заданной марке стали, мас.%,
Cчуг. - содержание углерода в чугуне, мас.%.The technical result is achieved by the fact that in the known method, which includes the conversion of vanadium cast iron in an oxygen converter to vanadium slag and a semi-product, by pouring vanadium cast iron into a converter, purging it with oxygen and supplying coolers, redistributing the semi-product into steel, which involves filling the cooler converter, filling the semi-product , ignition and purge of melting with oxygen, a portion of the additive slag-forming, the release of metal into the ladle, its carburization, deoxidation, alloying and lapping according to the invention when transferring For vanadium cast iron, vanadium slag and intermediate are used as coolers for scale and metal waste with a fraction of 10 - 120 mm, which are fed to the converter after casting iron and / or along the purge process with a metal waste flow rate of 30 - 80 kg / t of pig iron and scale and 15 - 40 kg / t of cast iron, and when redistributing the intermediate to steel, scrap metal, metal waste and / or scale are used as coolers, slag-forming materials are planted in the course of blowing after ignition of the melting in batches, ensuring the optimum rate of slag formation and heating tall, while the metal is blown to a carbon content of less than 0.07 wt.%, and carburization, deoxidation and alloying of the metal is carried out with liquid vanadium cast iron, the amount of which is determined by the carbon content in the finished steel by the formula
Q = V * (C st. / C cast iron. ),
Where
V is the mass of liquid steel before carburization, t;
C Art - the average carbon content in a given steel grade, wt.%,
C cast iron. - carbon content in cast iron, wt.%.
Для оптимизации теплового баланса плавки при переделе полупродукта на сталь металлолом и/или металлоотходы можно дополнительно подогревать. Подогрев можно осуществлять подачей углеродсодержащего топлива совместно или на металлолом и/или металлоотходы и сжиганием его кислородом. В качестве углеродсодержащего топлива можно использовать кокс и/или его отсевы, каменные угли, бой угольных футеровок и электродов, нефть, мазут и природный газ. При переделе полупродукта на сталь металлоотходы можно присаживать по тракту сыпучих материалов по ходу продувки плавки. To optimize the heat balance of the smelting during the conversion of the intermediate to steel, scrap metal and / or metal waste can be additionally heated. Heating can be carried out by supplying carbon-containing fuel together or to scrap metal and / or metal waste and burning it with oxygen. Coke and / or screenings, fossil fuels, the battle of coal linings and electrodes, oil, fuel oil and natural gas can be used as carbon-containing fuels. When redistributing a semi-product into steel, metal waste can be seated along the path of bulk materials in the course of purging.
По изобретению при переделе полупродукта на сталь после выпуска металла можно часть шлака оставлять в конвертере. According to the invention, when redistributing the intermediate to steel after the release of the metal, part of the slag can be left in the converter.
В ванадиевый чугун, предназначенный для науглероживания, раскисления и легирования металла, дополнительно вводят 20-50% требуемых на плавку сильных раскислителей. In vanadium cast iron intended for carburizing, deoxidation and alloying of metal, 20-50% of strong deoxidants required for melting are additionally introduced.
По изобретению при науглероживании, раскислении и легировании металла жидким ванадиевым чугуном предусмотрено получать массовую долю ванадия в готовой стали в интервале 0,05-0,15%, а доводку металла по температуре, химическому составу и структуре осуществлять на установке "печь-ковш". According to the invention, when carburizing, deoxidizing and alloying the metal with liquid vanadium cast iron, it is envisaged to obtain a mass fraction of vanadium in the finished steel in the range of 0.05-0.15%, and to refine the metal in temperature, chemical composition and structure on a ladle furnace.
Изобретение основано на том, что на стадии передела ванадиевого чугуна на ванадиевый шлак и полупродукт часть окалины заменяют металлоотходами (отмагниченная часть отходов металлургического производства) фракцией 10 - 20 мм, которые подают в конвертер после заливки чугуна и/или по ходу продувки с расходом металлоотходов 30-80 кг/т чугуна, при этом расход окалины снижают до 15 - 40 кг/т чугуна. Такой расход и фракция металлоотходов, используемых совместно с окалиной, позволяет при сохранении теплового режима плавки, дутьевых параметров и баланса кислорода получать кондиционный ванадиевый шлак при сохранении степени извлечения ванадия. Возможна работа на первой стадии дуплекс-процесса с накоплением шлака от цикла 2-4 плавок. Присадку окалины целесообразно производить на первой плавке цикла накопления ванадиевого шлака в конвертере, на последующих плавках заменять окалину на металлоотходы. The invention is based on the fact that at the stage of converting vanadium cast iron to vanadium slag and intermediate, part of the scale is replaced by metal waste (the magnetized part of metallurgical production waste) with a fraction of 10 to 20 mm, which are fed to the converter after casting the iron and / or along the purge process with a waste metal flow rate of 30 -80 kg / t of cast iron, while the consumption of dross is reduced to 15 - 40 kg / t of cast iron. Such a flow rate and a fraction of metal waste used in conjunction with dross allows one to obtain conditioned vanadium slag while maintaining the degree of vanadium recovery while maintaining the heat regime of smelting, blast parameters and oxygen balance. It is possible to work at the first stage of the duplex process with the accumulation of slag from a cycle of 2-4 heats. It is advisable to add the scale at the first melting of the accumulation cycle of vanadium slag in the converter; at subsequent melts, replace the scale with metal waste.
При расходе металлоотходов менее 30 кг/т чугуна и окалины более 40 кг/т чугуна повышается окисленность шлака, что приводит к сокращению выхода годного. При расходе металлоотходов более 80 кг/т чугуна и окалины менее 15 кг/т чугуна ухудшается качество ванадиевого шлака и уменьшается степень извлечения ванадия. When the consumption of metal waste is less than 30 kg / t of pig iron and scale more than 40 kg / t of pig iron, the oxidation of slag increases, which leads to a reduction in yield. When the waste metal consumption is more than 80 kg / t of pig iron and scale less than 15 kg / t of cast iron, the quality of vanadium slag deteriorates and the degree of vanadium recovery decreases.
Металлоотходы фракцией 10 - 120 мм являются оптимальными. Использование металлоотходов фракцией менее 10 мм нецелесообразно, в связи с их выносом в процессе продувки. Металлоотходы фракцией более 120 мм невозможно подавать по тракту сыпучих материалов. Metal waste fractions of 10 - 120 mm are optimal. The use of metal waste with a fraction of less than 10 mm is impractical, due to their removal during the purge process. Metal waste with a fraction of more than 120 mm cannot be fed along the bulk material path.
При переделе химически холодного полупродукта на сталь в кислородных конвертерах с использованием металлолома и/или металлоотходов процесс характеризуется низкотемпературным началом продувки. When redistributing a chemically cold intermediate to steel in oxygen converters using scrap metal and / or metal waste, the process is characterized by a low-temperature start of purging.
Изобретение основано на оптимизации теплового баланса конвертерной плавки при переработке химически холодного полупродукта, получении стабильного по химическому составу металла, его науглероживании, раскислении и легировании с получением ванадия в готовой стали в интервале 0,05 - 0,15 мас.%. The invention is based on optimizing the heat balance of converter smelting during the processing of chemically cold intermediate, obtaining a metal that is stable in chemical composition, carburizing, deoxidizing and alloying to produce vanadium in the finished steel in the range of 0.05 - 0.15 wt.%.
По изобретению в качестве охладителей используют металлический лом и/или металлоотходы и предусмотрен их подогрев, в случае если охлаждающий эффект превышает наличие химического и/или физического тепла заливаемого чугуна, необходимого для нормального режима плавки. Подогрев осуществляют подачей углеродсодержащего топлива на металлолом и/или металлоотходы и сжигают его кислородом. В качестве углеродсодержащего топлива можно использовать кокс и/или его отсевы, каменные угли, бой угольных футеровок и электродов, нефть, мазут, природный газ. Металлоотходы можно присаживать по тракту сыпучих материалов по ходу продувки плавки. According to the invention, metal scrap and / or metal waste are used as coolers and their heating is provided if the cooling effect exceeds the presence of chemical and / or physical heat of cast iron, necessary for a normal melting mode. Heating is carried out by supplying carbon-containing fuel to scrap metal and / or metal waste and burning it with oxygen. Coke and / or screenings, fossil fuels, the battle of coal linings and electrodes, oil, fuel oil, natural gas can be used as carbon-containing fuel. Metal waste can be seated along the path of bulk materials in the course of purging.
Шлакообразующие материалы присаживают по ходу продувки после зажигания плавки порциями, обеспечивающими оптимальную скорость шлакообразования и нагрева металла, при этом металл продувают до содержания углерода менее 0,07 мас.%. Slag-forming materials are seated in the course of purging after ignition of the melting in batches, providing the optimum rate of slag formation and heating of the metal, while the metal is blown to a carbon content of less than 0.07 wt.%.
Выпуск металла из конвертера производится без отбора проб и замера температуры для сокращения потерь агрегатного времени. При этом часть шлака оставляют в конвертере для сокращения расхода шлакообразующих материалов и увеличения стойкости футеровки. The metal is released from the converter without sampling and temperature measurement to reduce the loss of aggregate time. In this case, part of the slag is left in the converter to reduce the consumption of slag-forming materials and increase the lining resistance.
Такой ход ведения плавки позволяет за счет оптимизации теплового баланса ванны, исключения додувок и промежуточных повалок получать необходимую температуру при содержании углерода в металле менее 0,07 мас.%. Содержание углерода менее 0,07 мас. % характеризует состояние металла в кислородно-конвертерной ванне как близкое к термодинамическому равновесию. Кроме того, при решении вопросов эффективного науглероживания такой металл позволяет получать широкий сортамент сталей. Such a course of smelting allows, due to optimization of the heat balance of the bath, elimination of blowdowns and intermediate cuttings, to obtain the required temperature with a carbon content in the metal of less than 0.07 wt.%. The carbon content is less than 0.07 wt. % characterizes the state of the metal in the oxygen-converter bath as close to thermodynamic equilibrium. In addition, when solving issues of effective carburization, such a metal allows a wide range of steels to be obtained.
В отличие от известного способа, где науглероживание осуществляется подачей в металл коксовой мелочи по ходу выпуска плавки, позволяющей повысить содержание углерода в металле на 0,1 мас.%, по изобретению предусмотрено науглероживать металл путем смешения его с ванадиевым чугуном (заливкой чугуна в ковш на выпущенный металл или выпуском металла в ковш на залитый чугун), при этом количество ванадиевого чугуна определяют по содержанию углерода в готовой стали и рассчитывают по формуле
Q = V*(Cст./Cчуг.),
где
V - масса жидкой стали до науглероживания, т;
Cст. - среднее содержание углерода в заданной марке стали, мас.%,
Cчуг. - содержание углерода в чугуне, мас.%.In contrast to the known method, where carburization is carried out by supplying coke breeze to the metal in the course of melting, which makes it possible to increase the carbon content in the metal by 0.1 wt.%, According to the invention, it is possible to carbonize the metal by mixing it with vanadium cast iron (pouring iron into a ladle on released metal or by pouring metal into a ladle for cast iron), the amount of vanadium cast iron is determined by the carbon content in the finished steel and calculated by the formula
Q = V * (C st. / C cast iron. ),
Where
V is the mass of liquid steel before carburization, t;
C Art - the average carbon content in a given steel grade, wt.%,
C cast iron. - carbon content in cast iron, wt.%.
Это позволяет выплавлять средне и высокоуглеродистые марки сталей с получением ванадия в готовом прокате в интервале 0,05 - 0,15 мас.%. This allows smelting medium and high-carbon steel grades to produce vanadium in the finished steel in the range of 0.05 - 0.15 wt.%.
В ванадиевый чугун, предназначенный для науглероживания, раскисления и легирования металла, дополнительно вводят 20 - 50% требуемых на плавку сильных раскислителей (алюминий, ферросилиций, ферросиликоалюминий и др.). При введении в ванадиевый чугун менее 20% раскислителей возможно вспенивание и выброс металла из ковша, при введении более 50% раскислителей возможно переохлаждение чугуна и неполное растворение ферросплавов. In vanadium cast iron, intended for carburizing, deoxidation and alloying of metal, 20-50% of strong deoxidants required for melting (aluminum, ferrosilicon, ferrosilicon, etc.) are additionally introduced. With the introduction of less than 20% of deoxidants into vanadium cast iron, foaming and ejection of metal from the ladle is possible; with the introduction of more than 50% of deoxidants, cast iron overcooling and incomplete dissolution of ferroalloys are possible.
Доводку металла до заданных параметров по температуре и химическому составу осуществляют на установке "печь-ковш". The refinement of the metal to the specified parameters in terms of temperature and chemical composition is carried out at the ladle furnace installation.
Предложенный способ позволяет перерабатывать ванадиевые чугуны в кислородных конвертерах дуплекс-процессом с получением кондиционного ванадиевого шлака и переработкой полупродукта на сталь с использованием металлолома и/или металлоотходов до 20%, сократить продолжительность плавки, расширить сортамент выплавляемых сталей, снизить расход ферросплавов, получать природнолегированную ванадием сталь с гарантированным уровнем механических свойств при снижении затрат на ее производство, более гибко увязывать технологические процессы и осуществлять работу машин непрерывного литья заготовок в режиме плавка на плавку и увеличить производительность комплекса в целом. The proposed method allows to process vanadium cast iron in oxygen converters by the duplex process to produce conditioned vanadium slag and process the intermediate product into steel using scrap metal and / or metal waste up to 20%, reduce the smelting time, expand the range of smelting steels, reduce the consumption of ferroalloys, and obtain natural alloyed vanadium steel with a guaranteed level of mechanical properties while reducing the cost of its production, more flexibly link technological processes and carry out the work of continuous casting machines in the melting for melting mode and increase the productivity of the complex as a whole.
Опыты проводились на металлургическом комплексе, оснащенном кислородными конвертерами емкостью 160 т и установками для внепечной обработки металла типа "печь-ковш". Проведено 16 плавок по предложенной технологии, на которых проводили подогрев металлолома на стадии переработки полупродукта на сталь, оставление стального шлака и различные варианты смешения ванадиевого чугуна и выпущенного металла. The experiments were carried out at a metallurgical complex equipped with oxygen converters with a capacity of 160 tons and plants for out-of-furnace metal processing of the “ladle-furnace” type. 16 melts were carried out according to the proposed technology, in which scrap metal was heated at the stage of processing the intermediate product into steel, leaving steel slag and various options for mixing vanadium cast iron and released metal.
Пример 1. В кислородных конвертерах провели плавку с продувкой ванадиевого чугуна на сталь дуплекс-процессом. Параметры плавки были следующими. В конвертер залили 130 тонн ванадиевого чугуна следующего химического состава, мас.%: C -3,4; Si - 0,30; Ti - 0,20; V - 0,43; Mn - 0,30; P и S - 0,05. Example 1. In oxygen converters spent melting with a purge of vanadium cast iron on steel by the duplex process. The melting parameters were as follows. 130 tons of vanadium cast iron of the following chemical composition were poured into the converter, wt.%: C -3.4; Si - 0.30; Ti - 0.20; V - 0.43; Mn 0.30; P and S are 0.05.
Продувку плавки производили кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 380 куб.м/мин в течение 7 мин. В начале продувки фурму устанавливали на высоте 2,0 м над уровнем спокойного металла и после продувки в течение 3 минут фурму опускали до 1,0 м. По ходу продувки по тракту сыпучих материалов присаживали металлоотходы (мас.% 74,0 - Feмет; 10,5 - Feокис; 4,8 - CaO; 4,3 - SiO2; 4,2 - MnO; 3,2 - MgO; 0,8 - Al2O3; 0,15 - S) фракцией 10 - 120 мм в 1 количествах 80 кг/т чугуна и окалину (мас.% 3,9 - FeO; 90,4 - Fe2O3; 0,8 - CaO; 3,6 - SiO2; 0,8 - MnO; 0,28 - MgO; О,2 - Al2O3; 0,02 - S) и 30 кг/т чугуна соответственно.The smelting was purged with oxygen through a four-nozzle lance with an intensity of 380 cubic meters per minute for 7 minutes. At the beginning of purging, the tuyere was installed at a height of 2.0 m above the level of calm metal and after purging for 3 minutes the tuyere was lowered to 1.0 m. Metal wastes were planted along the path of bulk materials (wt.% 74.0 - Fe met ; 10.5 - Fe oxide ; 4.8 - CaO; 4.3 - SiO 2 ; 4.2 - MnO; 3.2 - MgO; 0.8 - Al 2 O 3 ; 0.15 - S) fraction 10 - 120 mm in 1 quantities of 80 kg / t of pig iron and scale (wt.% 3.9 - FeO; 90.4 - Fe 2 O 3 ; 0.8 - CaO; 3.6 - SiO 2 ; 0.8 - MnO; 0.28 - MgO; O, 2 - Al 2 O 3 ; 0.02 - S) and 30 kg / t of cast iron, respectively.
В результате продувки получили полупродукт с температурой 1340oC в ковше следующего химического состава, маc.%: C - 3,2; Si - сл.; Ti - 0,005; V - 0,05; Mn - 0,03; P и S - 0,025 и кондиционный ванадиевый шлак следующего химического состава, мас. %: Feобщ. - 35,3; CaO - 4,6; SiO2 - 14,5; V2O5 - 16,9; TiO2 - 3,0; MnO - 8,5; MgO - 3,5; P 0,08; Мет.вкл. - 15,5.As a result of purging, an intermediate was obtained with a temperature of 1340 o C in a ladle of the following chemical composition, wt.%: C - 3.2; Si - ff .; Ti - 0.005; V is 0.05; Mn 0.03; P and S - 0.025 and standard vanadium slag of the following chemical composition, wt. %: Fe total - 35.3; CaO - 4.6; SiO 2 - 14.5; V 2 O 5 - 16.9; TiO 2 - 3.0; MnO 8.5; MgO - 3.5; P 0.08; Met On - 15.5.
Кондиционный ванадиевый шлак отправили на химическую переработку, а полупродукт передали на другой конвертер для переработки на сталь. Conditioned vanadium slag was sent for chemical processing, and the intermediate was transferred to another converter for processing to steel.
В конвертер загрузили 10 т металлолома и залили полученный полупродукт. 10 tons of scrap metal were loaded into the converter and the resulting intermediate was poured.
Продувку плавки производили кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 390 куб.м/мин в течение 14 мин. В начале продувки фурму устанавливали на высоте 2,5 м над уровнем спокойного металла и после продувки в течение 3 мин фурму опускали до 1,3 м. По ходу продувки по тракту сыпучих материалов присаживали известь, доломит, плавиковый шпат в количествах 4,6; 2,3; 0,3 т соответственно. Присадку сыпучих материалов осуществляли порциями на 3, 5 и 7 минутах. После окончания продувки производили выпуск металла из конвертера без отбора проб и замера температуры. The smelting was purged with oxygen through a four-nozzle lance with an intensity of 390 cubic meters per minute for 14 minutes. At the beginning of purging, the tuyere was installed at a height of 2.5 m above the level of calm metal and after purging for 3 minutes the tuyere was lowered to 1.3 m. During purging, lime, dolomite, and fluorspar were added in quantities of 4.6; 2.3; 0.3 tons, respectively. Bulk materials were added in portions at 3, 5 and 7 minutes. After the purge was completed, the metal was released from the converter without sampling and measuring the temperature.
В сталеразливочном ковше получили металл-полупродукт с температурой 1630oC следующего химического состава, мас. %: C - 0,05; Si - сл.; Ti - 0,005; V - 0,005; Mn - 0,02; P и S - 0,025.In the steel pouring ladle, a metal intermediate was obtained with a temperature of 1630 o C of the following chemical composition, wt. %: C - 0.05; Si - ff .; Ti - 0.005; V is 0.005; Mn 0.02; P and S are 0.025.
В разливочном пролете в ковш с металлом-полупродуктом долили предназначенный для науглероживания, раскисления и легирования ванадиевый чугун следующего химического состава, мас.%: C - 4,5, Si - 0,35, Ti - 0,25, V - 0,45; Mn - 0,3, P и S - 0,05. In the casting span, vanadium cast iron of the following chemical composition, wt.%: C - 4.5, Si - 0.35, Ti - 0.25, V - 0.45 were added to the ladle with a metal-intermediate product; they were added for carburization, deoxidation and alloying ; Mn is 0.3, P and S are 0.05.
Количество долитого чугуна определили по формуле
Q = V*(Cст./Cчуг.) = 135*(0,7/4,5) = 21,0 т,
где
V - масса жидкой стали до науглероживания, т;
Cст. - среднее содержание углерода в заданной марке стали, мас.%;
Cчуг. - содержание углерода в чугуне, мас.%.The amount of cast iron added is determined by the formula
Q = V * (C st / C cast iron ) = 135 * (0.7 / 4.5) = 21.0 t,
Where
V is the mass of liquid steel before carburization, t;
C Art - the average carbon content in a given steel grade, wt.%;
C cast iron. - carbon content in cast iron, wt.%.
В ванадиевый чугун дополнительно присадили 20% требуемых на плавку сильных раскислителей (ферросилиция 250 кг и силикомарганца 500 кг). Vanadium cast iron was additionally assigned 20% of the strong deoxidants required for smelting (ferrosilicon 250 kg and silicomanganese 500 kg).
Ковш с металлом передали на установку "печь-ковш", где ввели оставшиеся раскислители и произвели нагрев металла до заданной температуры. После доводки металла на установке "печь-ковш" получили рельсовую сталь с содержанием ванадия 0,08 мас.%. The metal bucket was transferred to the ladle furnace installation, where the remaining deoxidants were introduced and the metal was heated to a predetermined temperature. After refinement of the metal at the “ladle-furnace” installation, rail steel with a vanadium content of 0.08 wt.% Was obtained.
Расход чугуна на опытной плавке составил 0,97 кг/т жидкой стали. Продолжительность плавки составила 30 мин. Cast iron consumption for pilot melting was 0.97 kg / t of liquid steel. The duration of the heat was 30 minutes
Пример 2. Переработку ванадиевого чугуна на полупродукт и ванадиевый шлак осуществляли аналогично технологии, описанной в примере 1. Example 2. The processing of vanadium cast iron into an intermediate product and vanadium slag was carried out similarly to the technology described in example 1.
При выплавке стали в конвертере после выпуска металла предыдущей плавки оставили 30% (3 т) стального шлака следующего состава, мас.%: 18,9 - FeO; 20,4 - Feобщ.;,43,8 - CaO; 7,6 - SiO2; 4,8 - MnO; 3,2 - MgO; V2O5 - 2,8; P - 0,5. Шлак в конвертере загустили 2 т доломита, загрузили 15 т металлолома и залили полученный полупродукт.When steel was smelted in the converter after the metal was melted out of the previous heat, 30% (3 t) of steel slag of the following composition was left, wt.%: 18.9 - FeO; 20.4 - Fe total ; 43.8 - CaO; 7.6 - SiO 2 ; 4.8 - MnO; 3.2 - MgO; V 2 O 5 - 2.8; P is 0.5. The slag in the converter was thickened with 2 tons of dolomite, 15 tons of scrap metal were loaded and the resulting intermediate was poured.
Продувку плавки производили кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 390 куб.м/мин в течение 14 мин. В начале продувки фурму устанавливали на высоте 2,5 м над уровнем спокойного металла и после продувки в течение 2 мин фурму опускали до 1,0 м. По ходу продувки по тракту сыпучих материалов присаживали известь и плавиковый шпат в количествах 3,2 и 0,22 т соответственно. Присадку сыпучих материалов осуществляли порциями на 4 и 6 минутах. После окончания продувки производили выпуск металла из конвертера без отбора проб и замера температуры. При выпуске металла в ковш присадили 40% требуемых на плавку сильных раскислителей (ферросилиция 500 кг и силикомарганца 1000 (кг). The smelting was purged with oxygen through a four-nozzle lance with an intensity of 390 cubic meters per minute for 14 minutes. At the beginning of purging, the tuyere was installed at a height of 2.5 m above the level of calm metal and after purging for 2 minutes the tuyere was lowered to 1.0 m. In the course of purging along the bulk material path, lime and fluorspar were added in quantities of 3.2 and 0, 22 tons respectively. Bulk materials were added in portions at 4 and 6 minutes. After the purge was completed, the metal was released from the converter without sampling and measuring the temperature. When metal was released into the ladle, 40% of the strong deoxidants required for melting were assigned (ferrosilicon 500 kg and silicomanganese 1000 (kg).
В сталеразливочном ковше получили металл-полупродукт с температурой 1640oC следующего химического состава, мас. %: C - 0,07; Si - 0,28; Mn - 0,37; Ti - 0,004; V - 0,006; P и S - 0,025.In the steel pouring ladle, a metal intermediate was obtained with a temperature of 1640 o C of the following chemical composition, wt. %: C - 0.07; Si 0.28; Mn 0.37; Ti - 0.004; V is 0.006; P and S are 0.025.
В разливочном пролете в ковш с металлом-полупродуктом долили предназначенный для науглероживания, раскисления и легирования ванадиевый чугун следующего химического состава, мас.%: C - 4,5, Si - 0,35, Ti - 0,25, V - 0,45, Mn - 0,3 P и S - 0,05. In the casting span, vanadium cast iron of the following chemical composition, wt.%: C - 4.5, Si - 0.35, Ti - 0.25, V - 0.45 were added to the ladle with a metal-intermediate product; they were added for carburization, deoxidation and alloying , Mn is 0.3 P and S is 0.05.
Количество долитого чугуна определили по формуле
Q = V*(Cст/Cчуг.) = 140*(0,55/ 4,5) = 17,1 т,
где
V - масса жидкой стали до науглероживания, т;
Cст. - среднее содержание углерода в заданной марке стали, мас.%;
Cчуг. - содержание углерода в чугуне, мас.%.The amount of cast iron added is determined by the formula
Q = V * (C st / C cast iron ) = 140 * (0.55 / 4.5) = 17.1 t,
Where
V is the mass of liquid steel before carburization, t;
C Art - the average carbon content in a given steel grade, wt.%;
C cast iron. - carbon content in cast iron, wt.%.
Ковш с металлом передали на установку "печь-ковш", где ввели оставшиеся раскислители и произвели нагрев металла до заданной температуры. После доводки металла на установке "печь-ковш" получили колесную сталь с содержанием ванадия 0,06 мас.%. The metal bucket was transferred to the ladle furnace installation, where the remaining deoxidants were introduced and the metal was heated to a predetermined temperature. After fine-tuning the metal at the “ladle-furnace” installation, wheel steel with a vanadium content of 0.06 wt.% Was obtained.
Расход чугуна на опытной плавке составил 0,94 кг/т жидкой стали. Продолжительность плавки составила 30 мин. Cast iron consumption for pilot melting was 0.94 kg / t of liquid steel. The duration of the heat was 30 minutes
Пример 3. Переработку ванадиевого чугуна на полупродукт и ванадиевый шлак осуществляли аналогично технологии, описанной в примере 1. Example 3. The processing of vanadium cast iron into an intermediate product and vanadium slag was carried out similarly to the technology described in example 1.
При выплавке стали в конвертере загрузили 18 т металлолома совместно с 4 т коксовой мелочи и продули кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 300 куб.м/мин в течение 5 мин. When steel was smelted, 18 tons of scrap metal were loaded in a converter together with 4 tons of coke breeze and oxygen was blown through a four-nozzle lance with an intensity of 300 cubic meters per minute for 5 minutes.
На прогретый металлолом залили полученный полупродукт. Продувку плавки производили кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 390 куб. м/мин в течение 13 мин. В начале продувки фурму устанавливали на высоте 2,0 м над уровнем спокойного металла и после продувки в течение 2 мин фурму опускали до 1,0 м. По ходу продувки по тракту сыпучих материалов присаживали известь, доломит, плавиковый шпат в количествах 4,7; 2,5; 0,23 т соответственно. Присадку сыпучих материалов осуществляли порциями на 3, 5 и 7 минутах. The resulting intermediate was poured onto heated scrap metal. The smelting was purged with oxygen through a four-nozzle lance with an intensity of 390 cubic meters. m / min for 13 minutes At the beginning of purging, the tuyere was installed at a height of 2.0 m above the level of calm metal and after purging for 2 minutes the tuyere was lowered to 1.0 m. During purging, lime, dolomite, and fluorspar were added in quantities of 4.7; 2.5; 0.23 tons, respectively. Bulk materials were added in portions at 3, 5 and 7 minutes.
Одновременно в разливочном пролете в ковш залили предназначенный для науглероживания, раскисления и легирования ванадиевый чугун следующего химического состава, мас.%: C - 4,5, Si - 0,35, Ti - 0,25, V - 0,45, Мn-0,3, P и S - 0,05. В ванадиевый чугун дополнительно присадили 50% требуемых на плавку сильных раскислителей (ферросилиция 620 кг и силикомарганца 1200 кг). At the same time, in the pouring span, vanadium cast iron of the following chemical composition, wt.%: C - 4.5, Si - 0.35, Ti - 0.25, V - 0.45, Mn- was poured into the ladle for carburizing, deoxidation and alloying. 0.3, P and S - 0.05. Vanadium cast iron was additionally assigned 50% of the strong deoxidants required for melting (ferrosilicon 620 kg and silicomanganese 1200 kg).
Количество долитого чугуна определили по формуле
Q = V*(Cст.)/Cчуг.) = 133*(0,7/ 4,5) = 20,7 т,
где
V - масса жидкой стали до науглероживания, т,
Cст. - среднее содержание углерода в заданной марке стали, мас.%;
Cчуг. - содержание углерода в чугуне, мас.%.The amount of cast iron added is determined by the formula
Q = V * (C st. ) / C cast. ) = 133 * (0.7 / 4.5) = 20.7 t,
Where
V is the mass of liquid steel before carburization, t,
C Art - the average carbon content in a given steel grade, wt.%;
C cast iron. - carbon content in cast iron, wt.%.
После окончания продувки выпустили металл из конвертера без отбора проб и замера температуры в сталеразливочный ковш с залитым ванадиевым чугуном. After the purge was completed, the metal was released from the converter without sampling and measuring the temperature in a steel casting ladle filled with vanadium cast iron.
В сталеразливочном ковше получали сталь с температурой 1635oC следующего химического состава, мас.%: C - 0,70; Si - 0,35; Mn - 0,47; Ti - 0,02; V - 0,12; P и S - 0,028.In the steel pouring ladle, steel was obtained with a temperature of 1635 ° C of the following chemical composition, wt.%: C - 0.70; Si 0.35; Mn 0.47; Ti - 0.02; V is 0.12; P and S are 0.028.
Ковш с металлом передали на установку "печь-ковш", где ввели оставшиеся раскислители и произвели нагрев металла до заданной температуры. После доводки металла на установке "печь-ковш" получили рельсовую сталь с содержанием ванадия 0,09 мас%. The metal bucket was transferred to the ladle furnace installation, where the remaining deoxidants were introduced and the metal was heated to a predetermined temperature. After fine-tuning the metal at the ladle-furnace plant, rail steel with a vanadium content of 0.09 wt% was obtained.
Расход чугуна на опытной плавке составил 0,92 кг/т жидкой стали. Продолжительность плавки составила 34 мин. Cast iron consumption for pilot melting was 0.92 kg / t of liquid steel. The duration of the heat was 34 minutes
Приведенные примеры не исчерпывают все возможные варианты реализации изобретения и на практике могут быть легко получены другие варианты способа, не выходящего за рамки изобретения. The examples given do not exhaust all possible embodiments of the invention, and in practice other variants of the method can be easily obtained without departing from the scope of the invention.
Для сопоставления полученных результатов проведены плавки по технологии прототипа. Сравнительные усредненные показатели плавок приведены в таблице. To compare the results obtained, swimming trunks were performed using the technology of the prototype. Comparative averaged indicators of heats are given in the table.
Использование предлагаемой технологии по сравнению с известной позволяет перерабатывать ванадиевые чугуны в кислородных конвертерах дуплекс-процессом с использованием металлолома и/или металлоотходов до 20%. При этом достигается сокращение продолжительности плавки, расширение сортамента выплавляемых сталей, снижение расхода флюсов и ферросплавов, получение природно-легированой стали, содержащей ванадий 0,05- 0,15 мас.%, с гарантированным уровнем механических свойств и увеличение производительности комплекса в целом. Using the proposed technology in comparison with the known one allows to process vanadium cast irons in oxygen converters using the duplex process using scrap metal and / or metal waste up to 20%. At the same time, a reduction in the duration of smelting, an expansion of the range of smelted steels, a decrease in the consumption of fluxes and ferroalloys, the production of naturally alloyed steel containing vanadium 0.05-0.15 wt.%, With a guaranteed level of mechanical properties and an increase in productivity of the complex as a whole are achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111271A RU2118376C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111271A RU2118376C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118376C1 true RU2118376C1 (en) | 1998-08-27 |
| RU97111271A RU97111271A (en) | 1999-01-10 |
Family
ID=20194890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97111271A RU2118376C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118376C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102796840A (en) * | 2012-07-11 | 2012-11-28 | 攀钢集团研究院有限公司 | Coolant for dephosphorizing and extracting vanadium of converter, production method thereof, and method for dephosphorizing and extracting vanadium of converter |
| RU2586948C1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Procedure for melting rail steel in oxygen converter |
| RU2704805C2 (en) * | 2017-12-25 | 2019-10-31 | Андрей Александрович Яковенко | Universal cascade multiphase axial magnetoelectric generator |
-
1997
- 1997-07-14 RU RU97111271A patent/RU2118376C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.КК.-66-95. - Н.Тагил: 1995, с.3-51. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102796840A (en) * | 2012-07-11 | 2012-11-28 | 攀钢集团研究院有限公司 | Coolant for dephosphorizing and extracting vanadium of converter, production method thereof, and method for dephosphorizing and extracting vanadium of converter |
| CN102796840B (en) * | 2012-07-11 | 2014-08-20 | 攀钢集团研究院有限公司 | Coolant for dephosphorizing and extracting vanadium of converter, production method thereof, and method for dephosphorizing and extracting vanadium of converter |
| RU2586948C1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Procedure for melting rail steel in oxygen converter |
| RU2704805C2 (en) * | 2017-12-25 | 2019-10-31 | Андрей Александрович Яковенко | Universal cascade multiphase axial magnetoelectric generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2733474C (en) | Method of and smelter for producing steel with high manganese and low carbon content | |
| JP5954551B2 (en) | Converter steelmaking | |
| JP2006233264A (en) | Method for smelting high-chromium molten steel | |
| RU2118376C1 (en) | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel | |
| CN100540685C (en) | direct steel alloying method | |
| JP4765374B2 (en) | Desulfurization treatment method for chromium-containing hot metal | |
| JP4311097B2 (en) | Method for preventing slag flow in converter | |
| RU2105072C1 (en) | Method for production of steel naturally alloyed with vanadium in conversion of vanadium iron in oxygen steel-making converters by monoprocess with scrap consumption up to 30% | |
| RU2416650C2 (en) | Procedure for production of vanadium slag and steel alloyed with vanadium | |
| CA2126116A1 (en) | Blended charge for steel production | |
| AU727872B2 (en) | Basic oxygen process with iron oxide pellet addition | |
| RU2465337C1 (en) | Method of steelmaking in basic oxygen converter | |
| RU2201968C2 (en) | Method of conversion of vanadium iron | |
| SU1044641A1 (en) | Method for alloying steel with manganese | |
| Bilgiç | Effect of bottom stirring on basic oxygen steelmaking | |
| JP3836249B2 (en) | Method for melting high ferritic stainless steel with high Al content that suppresses refractory melting of refining vessel | |
| JPH0471965B2 (en) | ||
| RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
| RU97111271A (en) | METHOD OF MANUFACTURE OF VANADIUM SLAG AND NATURALLY ALLOYED VANADIUM STEEL | |
| RU2197537C2 (en) | Method of steel making | |
| RU2186856C1 (en) | Composite blend for smelting alloyed steels | |
| SU1092184A1 (en) | Method for producing cast iron in cupola furnace | |
| RU2088672C1 (en) | Method for smelting steel in oxygen converters | |
| SU968077A1 (en) | Method for melting stainless steel | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces |