RU2149190C1 - Method of preparing charge material for metallurgical conversion - Google Patents
Method of preparing charge material for metallurgical conversion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149190C1 RU2149190C1 RU99123013A RU99123013A RU2149190C1 RU 2149190 C1 RU2149190 C1 RU 2149190C1 RU 99123013 A RU99123013 A RU 99123013A RU 99123013 A RU99123013 A RU 99123013A RU 2149190 C1 RU2149190 C1 RU 2149190C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filler
- charge
- iron
- pellets
- charge material
- 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
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству металлошихты для выплавки стали в дуговых электропечах. The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to the production of metal smelting for steelmaking in electric arc furnaces.
Известен способ получения полуфабриката для металлургического передела в виде шихтовой заготовки, включающей предварительную загрузку в мульды разливочной машины железорудных окатышей и последующую заливку их расплавленным чугуном (а. с. N 985063 - аналог). Недостатком способа является неравномерное распределение окатышей, особенно в мульдах с чушками массой до 18-23 кг. A known method of producing a semi-finished product for a metallurgical redistribution in the form of a billet comprising preloading iron ore pellets into the molds of a casting machine and then pouring them with molten cast iron (a.s. N 985063 - analog). The disadvantage of this method is the uneven distribution of pellets, especially in molds with ingots weighing up to 18-23 kg
Известен также способ получения шихты для электроплавки, включающий формирование заготовки из металлизованных окатышей и утяжеляющей добавки, в котором заготовку формируют путем заливки формы, предварительно заполненной металлизованными окатышами, жидким чугуном в количестве 0,8-8,0 кг на 1 кг окатышей (а. с. N 805634, C 22 B 1/00 - прототип). При заполнении окатышами 25-30% рабочего объема мульды последние оказываются в верхней части чушки, что приводит к выпадению скатышей и к нестабильному составу получаемых заготовок, получению полуфабриката с высокой плотностью, приближающегося к тяжеловесному лому. Использование такого полуфабриката в электропечах может вызвать образование при загрузке плотного слоя металлошихты, имеющего пониженную скорость плавления и ограничивающего возможность интенсификации работы мощных электропечей, что в конечном итоге отрицательно влияет на производительность печи и качество выплавляемых сталей, а также снижение выхода годного полуфабриката. There is also a method of producing a charge for electric melting, including the formation of a workpiece from metallized pellets and a weighting additive, in which the workpiece is formed by filling a mold pre-filled with metallized pellets, molten iron in an amount of 0.8-8.0 kg per 1 kg of pellets (a. S. N 805634, C 22
Наиболее близким техническим решением является способ получения полуфабриката для металлургического передела, включает его формирование из твердого наполнителя и жидкого железоуглеродистого сплава. Полуфабрикат формируется путем загрузки на поверхность жидкого железоуглеродистого сплава, предварительно залитого в форму, твердого наполнителя и погружения его в жидкую фазу под воздействием силы, превышающей подъемную Архимедову силу не менее чем на 5%. В качестве твердого наполнителя используют окислители с суммарным количеством кислорода, необходимым для окисления 5-95% углерода и полного окисления остальных компонентов, обладающих сродством к кислороду большим, чем у углерода (прототип - патент N 2075516, C 21 C 5/52, 5/04 а также C 22 B 1/00, дата подачи 04.03.94 г.). The closest technical solution is a method for producing a semi-finished product for a metallurgical redistribution, includes its formation from a solid filler and a liquid iron-carbon alloy. The semifinished product is formed by loading a solid filler onto the surface of a liquid iron-carbon alloy pre-cast into a mold and immersing it in the liquid phase under the influence of a force exceeding the lifting Archimedean force by at least 5%. As a solid filler, oxidizing agents are used with the total amount of oxygen necessary for the oxidation of 5-95% carbon and the complete oxidation of the remaining components with an oxygen affinity greater than that of carbon (prototype patent No. 2075516, C 21 C 5/52, 5 / 04 and also C 22
При получении шихты для электроплавки по прототипу имеет место то, что окатыши в объеме мульды распределяются неравномерно в связи с кажущейся плотностью чугуна и окатышей (соответственно 8 г/см3 и 3,0-3,5 г/см3).Upon receipt of the charge for electric melting according to the prototype, it occurs that the pellets in the trough volume are distributed unevenly due to the apparent density of cast iron and pellets (8 g / cm 3 and 3.0-3.5 g / cm 3, respectively).
Верхняя часть чушки содержит очень мало чугуна и много окатышей, нижняя часть чушки, напротив, состоит почти полностью из чугуна и почти не содержит окатышей. В верхней части чушки окатыши очень слабо скреплены чугуном и при падении чушки с разливочной машины на ж/дорожную платформу окатыши отделяются от чушки и образуют осыпь, которая немагнитна и при погрузке потребителю не грузится вместе с чушками. При последующих перегрузках вновь образуется дополнительная осыпь, которая при дальнейшем переделе приводит к ухудшению технико-экономических показателей процесса. В результате чушки содержат недостаточное для окисления примесей чугуна количество кислорода, вносимого окатышами, и окислительный период плавки стали в электропечи увеличивается на 10-15%. The upper part of the ingot contains very little cast iron and a lot of pellets; the lower part of the ingot, on the contrary, consists almost entirely of cast iron and almost does not contain pellets. In the upper part of the ingot, the pellets are very weakly bonded by cast iron and when the ingot falls from the filling machine onto the railway platform, the pellets separate from the ingot and form a talus that is non-magnetic and does not load with the ingots during loading. With subsequent overloads, an additional scree forms again, which with further redistribution leads to a deterioration in the technical and economic indicators of the process. As a result, ingots contain insufficient amount of oxygen introduced by pellets for oxidation of pig iron impurities, and the oxidation period of steel smelting in electric furnaces increases by 10-15%.
При заполнении окатышами мульды, вышеуказанным способом, происходит просыпь этого материала за пределы мульды примерно 20-30%, а распределение окатышей по сечению слитка происходит неравномерно, что приводит к значительным скачкам тока при плавке в электропечах. Кроме того, достаточно сложно реализовать данный способ. When the pellets are filled with pellets in the aforementioned manner, this material is spilled outside the pellet limits of about 20-30%, and the distribution of pellets over the cross-section of the ingot occurs unevenly, which leads to significant current surges during melting in electric furnaces. In addition, it is quite difficult to implement this method.
Техническая задача - обеспечение стабильности состава шихтового материала и улучшение технико-экономических показателей процесса выплавки сталей в дуговых электропечах. The technical task is to ensure the stability of the composition of the charge material and improve the technical and economic indicators of the process of steelmaking in electric arc furnaces.
Технический результат достигается тем, что в способе получения шихтового материала для металлургического передела, включающем предварительное заполнение мульд разливочной машины наполнителем, последующую заливку его жидким чугуном и воздействие на наполнитель силой, обеспечивающей преодоление Архимедовой силы, в котором в качестве наполнителя используют твердые добавки, обладающие магнитными свойствами, а воздействие на твердые добавки осуществляют сразу после заливки жидкого чугуна знакопеременным, переменным или постоянным магнитным полем в течение 1-6 секунд с напряженностью магнитного поля, обеспечивающей силу в пределах 0,01-50 Тл. The technical result is achieved in that in a method for producing a charge material for a metallurgical redistribution, which includes pre-filling the molds of a filling machine with a filler, its subsequent pouring with molten cast iron and exposure of the filler to a force that overcomes the Archimedean force, in which solid additives having magnetic properties, and the effect on solid additives is carried out immediately after pouring liquid cast iron alternating, variable or constant a magnetic field for 1-6 seconds with a magnetic field providing a strength in the range of 0.01-50 T.
Твердые добавки (наполнитель), обладающие магнитными свойствами, могут быть получены двумя способами: безобжиговым способом и с использованием обжига. Solid additives (filler) with magnetic properties can be obtained in two ways: without firing method and using firing.
Такие материалы получают в виде окатышей или брикетов. В состав исходной шихты входят материалы, обладающие магнитными свойствами, например, железорудные концентраты, обжиг магнитного обогащения, отходы металлообрабатывающей промышленности и др. Such materials are obtained in the form of pellets or briquettes. The composition of the initial charge includes materials with magnetic properties, for example, iron ore concentrates, firing of magnetic enrichment, waste from the metal industry, etc.
Также в исходную шихту входят связующие, которые могут быть как органического, так и неорганического происхождения. Главными требованиями, предъявляемыми к связующим, являются:
отсутствие содержания в их составе вредных элементов для последующего передела;
связующие должны обеспечивать получение наполнителя прочностью 5-20 кг/окат., что вполне достаточно, чтобы не было разрушения в процессе транспортировки и загрузки.Also, binders, which can be of both organic and inorganic origin, are included in the initial charge. The main requirements for binders are:
lack of content of harmful elements in their composition for subsequent redistribution;
the binders should provide a filler with a strength of 5-20 kg / okt., which is quite enough so that there is no destruction during transportation and loading.
Третья составляющая шихты - это различные добавки, флюсы, легирующие материалы и т.д., требующиеся для дальнейшего передела. The third component of the charge is various additives, fluxes, alloying materials, etc., required for further processing.
Обжиговый способ получения позволяет расширить диапазон используемых материалов, не обладающих магнитными свойствами, но содержащими окислы железа. Обеспечение магнитных свойств осуществляется в процессе обжига в восстановительной или окислительной атмосфере. The calcination method allows to expand the range of materials used that do not have magnetic properties, but containing iron oxides. The provision of magnetic properties is carried out during the firing process in a reducing or oxidizing atmosphere.
Обжиговый способ позволяет получать более чистый наполнитель за счет существенного снижения расхода связующих. The firing method allows to obtain a cleaner filler due to a significant reduction in the consumption of binders.
Наполнители, обладающие магнитными свойствами, были получены двумя способами: безобжиговым способом и с использованием обжига. Наполнители в виде окатышей получали на лабораторном грануляторе, а брикеты - на ручном прессе. Обжиг осуществляли в лабораторной печи с изменяемой атмосферой. Fillers with magnetic properties were obtained in two ways: non-firing method and using firing. Fillers in the form of pellets were obtained on a laboratory granulator, and briquettes on a manual press. The firing was carried out in a laboratory furnace with a variable atmosphere.
При получении безобжиговых окатышей и брикетов использовались железорудный концентрат и связующие - известь. Upon receipt of non-calcined pellets and briquettes, iron ore concentrate and binders - lime were used.
После получения брикеты и окатыши выдерживали на воздухе в течение 6-10 суток для получения необходимых прочностных свойств. After receiving the briquettes and pellets were kept in the air for 6-10 days to obtain the necessary strength properties.
При получении наполнителя обжиговым способом использовали железную руду, флюс и связующее - бентонит. Обеспечение магнитных свойств осуществлялось в процессе обжига в восстановительной атмосфере. Химический состав использованных материалов приведен в таблице 1. Upon receipt of the filler by roasting, iron ore, flux and a bentonite were used. The provision of magnetic properties was carried out during firing in a reducing atmosphere. The chemical composition of the materials used is shown in table 1.
Предлагаемый способ не меняет технологии разливки чугуна и может быть использован на существующих конвейерных разливочных машинах с техническими усовершенствованиями. The proposed method does not change the casting technology of cast iron and can be used on existing conveyor filling machines with technical improvements.
Это осуществляется следующим образом. Дозирующее устройство отпускает строго определенную порцию наполнителя в мульду разливочного конвейера, затем происходит заливка жидкого чугуна, необходимого для заполнения оставшегося объема мульды. При заливке чугуна происходит действие магнитного поля (знакопеременного, переменного или постоянного) до того момента, пока чугун, находящийся в мульде, не затвердеет. Время воздействия магнитного поля в предлагаемом способе может колебаться от 1 до 6 секунд, этого, как правило, достаточно, чтобы в мульде был закончен переход жидкого чугуна в твердожидкое либо твердое состояние. К тому же получаемая таким образом заготовка уже подойдет к месту интенсивного охлаждения ее водой. А сила магнитного поля, воздействующая на наполнитель, рассчитывалась из условия жесткого удержания этого наполнителя внутри жидкого чугуна до того момента, пока он не перейдет в твердое состояние. Магнитная индукция составляет 0,01-50 Тл, что подтверждено экспериментально. Такой разбег магнитной индукции необходим для того, чтобы компенсировать объемный, весовой и другие факторы самого наполнителя. К тому же геометрические размеры получаемого наполнителя могут в связи с технологическими особенностями процесса их получения меняться также, как и состав наполнителя может быть неоднороден. This is as follows. The dosing device releases a strictly defined portion of the filler into the mold of the casting conveyor, then liquid cast iron is poured to fill the remaining volume of the mold. When cast iron is poured, a magnetic field (alternating, alternating or constant) is applied until the cast iron in the mold is hardened. The exposure time of the magnetic field in the proposed method can vary from 1 to 6 seconds, this is usually sufficient to complete the transition of liquid iron to solid-liquid or solid in the mold. In addition, the preform obtained in this way will already approach the place of intensive cooling with water. And the force of the magnetic field acting on the filler was calculated from the condition of rigid retention of this filler inside molten iron until it becomes a solid state. Magnetic induction is 0.01-50 T, which is confirmed experimentally. Such a run of magnetic induction is necessary in order to compensate for the volumetric, weight and other factors of the filler itself. In addition, the geometric dimensions of the obtained filler may vary due to the technological features of the process for their preparation, as well as the composition of the filler may be heterogeneous.
Для подтверждения заявляемого способа были проведены эксперименты. Было взято несколько мульд и изготовлены постоянные и переменные магниты. Наполнитель в мульду засыпался порциями вручную, а под мульдой располагались электрические магниты. При заливке чугуна в мульду электрический магнит начинал работать и удерживал наполнитель в жидком чугуне. Время работы магнитов составляло от 1 до 6 секунд. Затем электрический ток выключался и подавалась вода для охлаждения. Все временные промежутки предлагаемого способа в экспериментах были такими же, как на реально действующем разливочном конвейере. Таким способом было получено около 12,5 тонн шихтового материала, который по своему внешнему и внутреннему строению удовлетворял всем предлагаемым к нему требованиям. Эксперименты показали, что при желании можно варьировать в достаточно широких пределах строением шихтового материала. To confirm the proposed method, experiments were conducted. A few molds were taken and permanent and variable magnets made. The filler in the mold was filled in portions manually, and under the mold were electric magnets. When cast iron was poured into the mold, the electric magnet began to work and kept the filler in liquid cast iron. The operating time of the magnets ranged from 1 to 6 seconds. Then the electric current was turned off and water was supplied for cooling. All time intervals of the proposed method in the experiments were the same as on a real casting conveyor. In this way, about 12.5 tons of charge material was obtained, which, in its external and internal structure, met all the requirements proposed for it. The experiments showed that, if desired, the structure of the charge material can be varied over a fairly wide range.
Проведение опытных плавок по переплаву шихтового материала в сталеплавильном цехе СП АК "Тулачермет". Шихтовый материал использовали при выплавке стали 45 в 10-тонной дуговой электропечи с основной футеровкой и мощностью трансформатора 4 МВт. Всего проведены 4 опытные плавки. Весь шихтовый материал на одну плавку подавали в печь тремя завалочными корзинами, открывающимися снизу. Шихтовый материал загружали вместе с мелким ломом в верхнюю часть первой и второй завалочных корзин, а на их дно - известь. В третью корзину загружался только металлолом. Количество шихтовых материалов, использованных в завалке при проведении опытных плавок, приведен в таблице 2. Conducting pilot melts for remelting charge material in the steelmaking workshop of the joint venture AK Tulachermet. The charge material was used in the smelting of steel 45 in a 10-ton electric arc furnace with a main lining and a transformer capacity of 4 MW. A total of 4 experimental swimming trunks. All charge material for one melt was fed into the furnace with three filling baskets opening from below. The charge material was loaded together with small scrap into the upper part of the first and second filling baskets, and lime at their bottom. Only scrap metal was loaded into the third basket. The amount of charge materials used in the filling during pilot melting is shown in table 2.
Шихту из первой завалочной корзины загружали на "болото", состоявшее из небольшого количества металла (0,5-1 т) и шлака, оставшегося от предыдущей плавки, и включали электропечь. По ходу плавления дважды делали подвалку шихты второй и третьей завалочными корзинами. После образования общего кратера плавления под электродами наблюдалось активное кипение ванны с образованием пенистого шлака, экранирующего электрические дуги. The charge from the first filling basket was loaded onto a “swamp”, consisting of a small amount of metal (0.5-1 t) and slag remaining from the previous smelting, and the electric furnace was turned on. In the course of melting, the second and third charge baskets were made to charge the base twice. After the formation of a common melting crater under the electrodes, an active boiling of the bath was observed with the formation of foamy slag shielding electric arcs.
После получения заданного химического состава в печи и при температуре металлической ванны 1650-1680oC металл сливали в сталеразливочный ковш и передавали на ВМНЛЗ.After obtaining the desired chemical composition in the furnace and at a metal bath temperature of 1650-1680 o C, the metal was poured into a steel pouring ladle and transferred to VMNLZ.
В таблице 2 приведены некоторые показатели опытных плавок. Table 2 shows some indicators of the experienced swimming trunks.
Анализ полученных экспериментальных данных при замене в шихте электропечи стального лома до 30% шихтовым материалом позволяет сделать следующие выводы:
за счет точного заданного весового соотношения между чугуном и наполнителем в шихтовом материале получать необходимое содержание углерода в ванне печи после полного расплавления;
вследствие повышенной по сравнению с металлоломом плотности шихтового материала повысить производительность агрегата;
совместить процесс расплавления с окислительным периодом плавки, т.е. сократить время нахождения металла в печи;
за счет активной дозации в процессе плавления повысить качество металла.The analysis of the obtained experimental data when replacing steel scrap in the charge of an electric furnace with up to 30% of charge material allows us to draw the following conclusions:
due to the exact predetermined weight ratio between cast iron and filler in the charge material, to obtain the necessary carbon content in the furnace bath after complete melting;
due to the increased density of the charge material compared to scrap metal, to increase the productivity of the unit;
combine the melting process with the oxidative period of the melting, i.e. reduce the time spent by the metal in the furnace;
through active dosing during the melting process to improve the quality of the metal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99123013A RU2149190C1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Method of preparing charge material for metallurgical conversion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99123013A RU2149190C1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Method of preparing charge material for metallurgical conversion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2149190C1 true RU2149190C1 (en) | 2000-05-20 |
Family
ID=20226477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99123013A RU2149190C1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Method of preparing charge material for metallurgical conversion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2149190C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678628C1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method of preparation of secondary billets for obtaining products by casting |
-
1999
- 1999-11-02 RU RU99123013A patent/RU2149190C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678628C1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method of preparation of secondary billets for obtaining products by casting |
WO2019151905A1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" | Method for preparing a charge ingot for producing articles by casting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2006068487A1 (en) | Modifying agents for cast iron | |
RU2335564C2 (en) | High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite | |
US4286984A (en) | Compositions and methods of production of alloy for treatment of liquid metals | |
US4121924A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals and method | |
RU2244025C2 (en) | Sintered agglomerates and method for producing the same | |
RU2149190C1 (en) | Method of preparing charge material for metallurgical conversion | |
EP0755736B1 (en) | Improvements in metallurgical conversion | |
JP3643313B2 (en) | Magnesium injection for ferrous metals | |
RU2075513C1 (en) | Method of steel melting in oxygen steel-making converters | |
US4133967A (en) | Two-stage electric arc - electroslag process and apparatus for continuous steelmaking | |
RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
RU2647432C2 (en) | Method for steel making in oxygen converter | |
RU2075516C1 (en) | Method for production of intermediate product for metallurgy process | |
RU2197538C2 (en) | Method of making bearing steel | |
RU2089331C1 (en) | Charge stock for metallurgic conversion and mixture of preparation thereof | |
RU2087546C1 (en) | Pig for metallurgical conversion | |
RU2041961C1 (en) | Method for steel making | |
RU2153023C1 (en) | Method of processing raw materials containing manganese with recovery of metals | |
RU2697129C2 (en) | Method of loading charge into arc electric furnace for steel melting | |
RU2235790C1 (en) | Rail steel melting method | |
RU2058397C1 (en) | Method for production of complex modifier in coreless induction furnace with quartzite lining | |
SU1752777A1 (en) | Charge for producing synthetic cast iron | |
RU2094481C1 (en) | Method of smelting steel in arc furnaces | |
RU2108396C1 (en) | Method of pig iron desulfurization in induction furnace with acid lining | |
RU2026361C1 (en) | Method of steel melting in electric arc furnace |