RU2152436C2 - Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method - Google Patents

Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2152436C2
RU2152436C2 RU98107405A RU98107405A RU2152436C2 RU 2152436 C2 RU2152436 C2 RU 2152436C2 RU 98107405 A RU98107405 A RU 98107405A RU 98107405 A RU98107405 A RU 98107405A RU 2152436 C2 RU2152436 C2 RU 2152436C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
gas
furnace
melt
lumpy
Prior art date
Application number
RU98107405A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98107405A (en
Inventor
М.Г. Васильев
В.М. Васильев
Н.Н. Егоров
С.Г. Бахвалов
Б.М. Лапшин
А.С. Васильев
Original Assignee
Васильев Михаил Георгиевич
Бахвалов Сергей Григорьевич
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 Васильев Михаил Георгиевич, Бахвалов Сергей Григорьевич filed Critical Васильев Михаил Георгиевич
Priority to RU98107405A priority Critical patent/RU2152436C2/en
Publication of RU98107405A publication Critical patent/RU98107405A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2152436C2 publication Critical patent/RU2152436C2/en

Links

Classifications

    • Y02W30/54

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; treatment of lumpy materials, mainly scrap metal. SUBSTANCE: method includes blowing of melt forming gas lift flow and charging materials in descending flow of melt. Gas lift flow is divided into two descending flows of melt: one flow is directed to lumpy heated material to be immersed in bath. Prior to melting, lumpy material is subjected to heating by waste gases; to this end, fuel is burnt in heating zone. Furnace for melting lumpy materials includes charging chamber with port in upper portion, gas lift chamber with blast units and gas separating chamber formed by partitions not reaching roof and hearth, melt discharge device and port for escape of waste gases. Upper edges of partitions are located at levels not exceeding one another by 0.3 of height of central part of gas lift chamber. Furnace is provided with chamber for preliminary heating of lumpy materials which is communicated with gas separating chamber. Partition separating the gas lift chamber and gas separating chamber is inclined and is provided with baffle plate. Preliminary heating chamber is provided with sluice chamber and fuel burning devices. EFFECT: enhanced efficiency of treatment of lumpy materials and solid scrap metal. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к области переработки крупнокусковых материалов, преимущественно металлического лома. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the field of processing lumpy materials, mainly scrap metal.

Известны способ плавки материалов и печь для его осуществления. Проплавляемые материалы, например стальной лом, чушковый чугун, железная руда, флюсы и др., загружаются на плавку в мартеновскую печь и производится сжигание топлива над ванной печи. За счет выделяющегося тепла происходят нагрев и плавление материалов. Образующиеся продукты плавки периодически выводятся. Тепло отходящих газов используется для нагрева окислительного дутья, подаваемого в печь. A known method of melting materials and a furnace for its implementation. Smelted materials, such as steel scrap, pig iron, iron ore, fluxes, etc., are loaded into the open-hearth furnace for melting and fuel is burned above the furnace bath. Due to the heat generated, materials are heated and melted. The resulting melting products are periodically removed. The heat of the exhaust gases is used to heat the oxidative blast supplied to the furnace.

Мартеновская печь, в которой реализуется процесс плавки, содержит плавильную камеру, устройства для подачи топлива и окислительного дутья, расположенные в верхней части торцевых стенок, сводовые фурмы, завалочные окна, окно для отвода отходящих газов, приспособления для вывода жидких продуктов плавки, регенераторы (Борнацкий И.И., Михневич В.Ф., Яргин С.А. Производство стали.- М.: Металлургия, 1991.-С. 167 - 270). The open-hearth furnace, which implements the melting process, contains a melting chamber, devices for supplying fuel and oxidative blast located in the upper part of the end walls, vault tuyeres, filling windows, a window for venting exhaust gases, devices for removing liquid melting products, regenerators (Bornatsky I.I., Mikhnevich V.F., Yargin S.A. Steel production.- M .: Metallurgy, 1991.- S. 167 - 270).

Недостатками данного процесса и печи являются низкая производительность и высокие удельные эксплуатационные затраты, трудоемкость подготовки материалов (металлолома) к плавке. The disadvantages of this process and furnace are low productivity and high specific operating costs, the complexity of preparing materials (scrap) for smelting.

Известен способ плавки материалов в жидкой ванне, включающий продувку расплава с образованием газлифтного и нисходящего потоков расплава и непрерывную загрузку материалов в нисходящий поток. Продукты плавки непрерывно выводятся из печи. Печь для реализации способа имеет частично кессонированнные стенки и содержит загрузочную камеру с окном в верхней части, газлифтную камеру с дутьевыми устройствами и газоотделительную камеру, приспособления для выпуска жидких продуктов плавки, окно для отвода отходящих газов из газоотделительной камеры. Камеры образованы перегородками, не доходящими до свода и подины. Верхняя кромка перегородки, разделяющей газлифтную и газоотделительную камеры, расположена выше верхней кромки перегородки между газлифтной и загрузочной камерами на величину, обеспечивающую образование одного нисходящего потока расплава, проходящего через загрузочную камеру (патент РФ N 2038558, кл. F 27 B 1/00, 17/00, 1995.) /прототип/. A known method of melting materials in a liquid bath, including blowing the melt with the formation of gas-lift and downdraft flows of the melt and continuous loading of materials in a downdraft. Melting products are continuously discharged from the furnace. The furnace for implementing the method has partially coffered walls and contains a loading chamber with a window in the upper part, a gas lift chamber with blasting devices and a gas separation chamber, devices for discharging liquid melting products, a window for discharging exhaust gases from the gas separation chamber. The cameras are formed by partitions that do not reach the arch and bottom. The upper edge of the partition separating the gas lift and gas separation chambers is located above the upper edge of the partition between the gas lift and feed chambers by an amount that ensures the formation of one downward flow of the melt passing through the feed chamber (RF patent N 2038558, class F 27 B 1/00, 17 / 00, 1995.) / prototype /.

Процесс обеспечивает высокопроизводительную переработку тонко измельченных и мелкокусковых материалов с высокими технико-экономическими показателями. The process provides high-performance processing of finely ground and small-sized materials with high technical and economic indicators.

К недостатку процесса и печи следует отнести их неприспособленность к переработке крупнокусковых материалов, в частности крупнокускового, в том числе нестандартного по габаритам и массе металлического лома. Разделка крупногабаритных изделий до стандартных размеров перед плавкой требует больших затрат. The disadvantage of the process and the furnace should be attributed to their inability to process lumpy materials, in particular lumpy, including non-standard scrap and dimensions of metal. Cutting large products to standard sizes before melting is expensive.

Задачей, на решение которой направлены заявляемые способ плавки материалов в жидкой ванне и печь для его осуществления, является повышение эффективности процесса. The problem to be solved by the claimed method of melting materials in a liquid bath and a furnace for its implementation is to increase the efficiency of the process.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой группы изобретений, является обеспечение возможности переработки крупнокусковых материалов, в частности нестандартного неразделанного лома. The technical result achieved by the implementation of the claimed group of inventions is to enable the processing of lumpy materials, in particular non-standard uncut scrap.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе плавки материалов в жидкой ванне, включающем продувку расплава с образованием газлифтного потока и загрузку материалов в образующийся нисходящий поток расплава, согласно изобретению газлифтный поток разделяют на два нисходящих потока расплава с направлением одного на погружаемый в жидкую ванну крупнокусковой нагретый материал. Перед плавкой крупнокусковой материал подвергают нагреву отходящими газами. В зоне нагрева крупнокусковых материалов отходящими газами производят сжигание топлива. The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of melting materials in a liquid bath, including blowing the melt with the formation of a gas lift stream and loading materials into the resulting downward flow of the melt, according to the invention, the gas lift stream is divided into two downward flows of the melt with the direction of one to be immersed in the liquid bath lumpy heated material. Before melting, the lumpy material is subjected to heating by exhaust gases. In the zone of heating of large-sized materials with exhaust gases, fuel is burned.

Указанный технический результат достигается также тем, что в известной печи для плавки материалов в жидкой ванне, содержащей загрузочную камеру с окном в верхней части, газлифтную камеру с дутьевыми устройствами и газоотделительную камеру, образованные перегородками, не доходящими до свода и подины, приспособление для выпуска расплава, окно для отвода отходящих газов, согласно изобретению верхние кромки перегородок расположены на уровнях, не превышая одна другую на величину более 0,3 высоты центральной части газлифтной камеры, а печь снабжена камерой предварительного нагрева крупнокусковых материалов, сообщающейся с газоотделительной камерой. Перегородка, разделяющая газлифтную и газоотделительную камеры, снабжена козырьком. Перегородка, разделяющая газлифтную и газоотделительную камеры, выполнена наклонной. Камера предварительного нагрева снабжена шлюзовой камерой. Камера предварительного нагрева снабжена устройствами для сжигания топлива. The specified technical result is also achieved by the fact that in the known furnace for melting materials in a liquid bath containing a loading chamber with a window in the upper part, a gas-lift chamber with blowing devices and a gas separation chamber formed by partitions not reaching the arch and the hearth, a device for releasing the melt , a window for exhaust gas, according to the invention, the upper edges of the partitions are located at levels not exceeding one another by more than 0.3 times the height of the central part of the gas-lift chamber, and the furnace bzhena preheating chamber lumpy material communicating with the gas separation chamber. The partition separating the gas lift and gas separation chambers is equipped with a visor. The partition separating the gas lift and gas separation chambers is made inclined. The pre-heating chamber is equipped with a lock chamber. The pre-heating chamber is equipped with devices for burning fuel.

Печь для плавки материалов в жидкой ванне представлена на чертеже (продольный разрез). The furnace for melting materials in a liquid bath is shown in the drawing (longitudinal section).

Печь содержит загрузочную камеру 1 с окном 2, газлифтную камеру 3 с дутьевыми устройствами 4, газоотделительную камеру 5, перегородки 6 и 7, не доходящие до свода 8 и подины 9 печи, камеру 10 предварительного нагрева кусковых материалов с подиной 11, имеющую устройства 12 для сжигания топлива, шлюзовую камеру 13, сообщающуюся с газоходом 14. Камера 10 сообщается с газоотделительной камерой 5 через окно 15. Перегородка 7, разделяющая газлифтную и газоотделительную камеры, может быть снабжена козырьком 16 и выполнена наклонной. Печь снабжена сифонами 17 и 18 для вывода донной фазы и шлака. Стенки печи выполнены частично кессонированными. The furnace contains a loading chamber 1 with a window 2, a gas lift chamber 3 with blasting devices 4, a gas separation chamber 5, partitions 6 and 7, not reaching the roof 8 and the hearth 9 of the furnace, a chamber 10 for preheating bulk materials with a hearth 11, having devices 12 for for burning fuel, a lock chamber 13 communicating with the gas duct 14. The chamber 10 communicates with the gas separation chamber 5 through the window 15. The partition 7 separating the gas lift and gas separation chambers may be provided with a visor 16 and made inclined. The furnace is equipped with siphons 17 and 18 for the output of the bottom phase and slag. The walls of the furnace are partially coffered.

Процесс плавки в печи осуществляется следующим образом. The melting process in the furnace is as follows.

В шлаковую ванну ниже поверхности расплава через дутьевые устройства вводится дутье (воздух, кислородно-воздушная смесь, горячие продукты сгорания топлива и др.) с образованием в камере 3 газлифтного потока шлакового расплава, поднимающегося выше верхних кромок перегородок 6 и 7. Часть расплава из газлифтной камеры 3 проходит над перегородкой 6 и нисходящим потоком через загрузочную камеру 1 возвращается в ванну печи. Загружаемые через окно 2 в нисходящий поток шлака материалы: концентраты металлов, мелкокусковая руда, флюсы, легирующие добавки, уголь и др. захватываются потоком шлакового расплава, нагреваются и плавятся в ванне с образованием на подине донной (металлической) фазы и расположенной выше шлаковой фазы. Часть нерасплавленного загруженного материала попадает в рециркулирующий газлифтный поток, где происходят завершение процесса плавления и шлакообразования и сгорание твердого топлива. Blowing is introduced into the slag bath below the surface of the melt through blasting devices (air, oxygen-air mixture, hot products of fuel combustion, etc.) with the formation in chamber 3 of a gas-lift stream of slag melt rising above the upper edges of the partitions 6 and 7. Part of the melt from gas-lift chamber 3 passes over the partition 6 and the downward flow through the loading chamber 1 is returned to the furnace bath. Materials loaded through the window 2 into the downward slag stream: metal concentrates, fine ore, fluxes, alloying additives, coal, etc. are captured by the slag melt stream, heated and melted in the bath to form a bottom (metal) phase and a slag phase located above the bottom. Part of the unmelted loaded material enters the recycle gas lift stream, where the completion of the melting and slag formation process and the combustion of solid fuel occur.

Отходящие газы и часть расплава из газлифтного потока проходят над перегородкой 7 и попадают в верхнюю часть газоотделительной камеры 5, где происходит сепарация расплава. Газовый поток через окно 15 входит в камеру 10 и, пройдя через нее, выводится в газоход 14. The exhaust gases and part of the melt from the gas lift stream pass over the partition 7 and fall into the upper part of the gas separation chamber 5, where the melt is separated. The gas stream through the window 15 enters the chamber 10 and, passing through it, is discharged into the gas duct 14.

Крупнокусковые материалы 19 поступают в камеру 10 через шлюзовую камеру 13 и продвигаются навстречу потоку горячих отходящих газов, постепенно нагреваясь. В камере 10 может дополнительно сжигаться топливо, подаваемое вместе с окислительным дутьем через устройства 12. Нагретый кусковой материал, попадая в объем газоотделительной камеры, погружается в ванну печи и плавится за счет тепла нисходящего на него сверху потока расплава и тепла жидкой ванны. Lumpy materials 19 enter the chamber 10 through the lock chamber 13 and move towards the flow of hot exhaust gases, gradually heating up. In the chamber 10, the fuel supplied together with the oxidizing blast through the device 12 can be additionally burned. The heated lump material entering the volume of the gas separation chamber is immersed in the furnace bath and melts due to the heat of the melt flowing down from above and the heat of the liquid bath.

Под камеры 10 может быть выполнен горизонтальным или наклонным к ванне печи. Перерабатываемый кусковой материал может продвигаться в камере с помощью толкателя известными методами или под действием собственного веса. Under the chamber 10 can be made horizontal or inclined to the furnace bath. The processed bulk material can be advanced in the chamber by means of a pusher by known methods or under the influence of its own weight.

Образующиеся продукты плавки, донная фаза и шлак, непрерывно и (или) периодически выводятся из печи через приспособления 17 и 18. The resulting melting products, the bottom phase and slag, are continuously and (or) periodically removed from the furnace through devices 17 and 18.

При осуществлении заявляемого способа плавки материалов в жидкой ванне разделение газлифтного потока на два нисходящих потока шлакового расплава с направлением одного потока на погружаемый в ванну крупнокусковой материал, а другого в загрузочную камеру позволяет эффективно плавить одновременно крупнокусковые материалы и загружаемые в нисходящий поток в загрузочную камеру 1 измельченные материалы. When implementing the proposed method for melting materials in a liquid bath, the gas lift stream is divided into two downward flows of slag melt with the direction of one stream into the lumpy material immersed in the bath, and the other into the loading chamber, it is possible to efficiently melt the lumpy materials and crushed into the downward stream into the loading chamber 1 materials.

Предварительный нагрев крупнокускового материала отходящими газами позволяет вести процесс плавки с более высокий производительностью и термическим КПД. Сжигание топлива в зоне предварительного нагрева материала позволяет нагревать материал до более высокой температуры перед погружением в ванну печи и поддерживать производительность процесса на заданном высоком уровне. Pre-heating of lumpy material with exhaust gases allows the melting process to be carried out with higher productivity and thermal efficiency. The combustion of fuel in the preheating zone of the material allows the material to be heated to a higher temperature before immersion in the furnace bath and to maintain the process productivity at a given high level.

Верхние кромки перегородок необходимо располагать на одном уровне или, по крайней мере, одна выше другой на величину не более 0,3 высоты центральной части газлифтной камеры. Это обеспечивает разделение газлифтного потока на два нисходящих потока расплава и обеспечивает эффективную плавку двух потоков материалов - крупнокусковых и измельченных. При невыполнении этого ограничения расплав из газлифтного потока возвращается в ванну только одним нисходящим потоком, в результате не обеспечивается возможность эффективной переработки крупнокусковых материалов. The upper edges of the partitions must be located at the same level or at least one higher than the other by an amount not exceeding 0.3 of the height of the central part of the gas-lift chamber. This ensures the separation of the gas lift stream into two downward flows of the melt and provides efficient melting of two streams of materials - lumpy and crushed. If this restriction is not met, the melt from the gas-lift stream is returned to the bathtub only by one downward stream, as a result, the possibility of efficient processing of lumpy materials is not provided.

Снабжение печи камерой предварительного нагрева, сообщающейся с газоотделительной камерой, позволяет производить загрузку в ванну предварительно нагретых крупнокусковых материалов за счет тепла отходящих газов из газлифтной камеры и значительно интенсифицировать процесс плавки. Providing the furnace with a pre-heating chamber in communication with the gas separation chamber allows pre-heated large-sized materials to be loaded into the bath due to the heat of the exhaust gases from the gas-lift chamber and significantly intensify the melting process.

Снабжение перегородки 7 козырьком 16 или выполнение ее наклонной позволяет направлять нисходящий поток расплава в камере 5 на погружаемый в жидкую ванну нагретый крупнокусковой материал, что интенсифицирует его плавление. Козырек может быть пристыкован к самому верху перегородки или опущен несколько и располагаться под различным углом к поверхности ванны. The supply of the partition 7 with a visor 16 or making it inclined makes it possible to direct the downward flow of the melt in the chamber 5 onto the heated lump material immersed in the liquid bath, which intensifies its melting. The visor can be docked to the very top of the partition or omitted several and located at different angles to the surface of the bath.

Наличие шлюзовой камеры позволяет вводить крупнокусковые материалы в камеру 10, исключая неорганизованные подсосы и выбросы газов через торец камеры 10. The presence of a lock chamber allows you to enter lumpy materials into the chamber 10, excluding unorganized suction and gas emissions through the end face of the chamber 10.

Размещение в камере предварительного нагрева устройств для сжигания топлива позволяет нагревать крупнокусковые материалы в камере до более высокой температуры и поддерживать производительность процесса на заданном высоком уровне, перерабатывая куски разных размеров. Placing devices for burning fuel in the preheating chamber allows heating lumpy materials in the chamber to a higher temperature and maintaining the process productivity at a given high level, processing pieces of different sizes.

Пример. Example.

На плавку поступает легированный стальной лом одной марки стали с температурой плавления 1600oC с размером кусков от 600 х 350 х 230 до 1500 x 1300 x 2000 мм. Куски лома или целые изделия через шлюзовую камеру вводятся в камеру предварительного нагрева и толкателем продвигаются по направляющим, охлаждаемым глиссажным трубам, навстречу потоку отходящих газов к ванне печи. Угол наклона пода камеры - 6o. В камере производится дополнительно сжигание топлива (мазута) при α = 0,95-1,05. Температура отходящих газов на выходе из газоотделительной камеры 1650 - 1750oC, на выходе из предварительного нагрева в газоход - 250 - 500oC.Alloyed steel scrap of the same steel grade with a melting point of 1600 o C with a piece size of 600 x 350 x 230 to 1500 x 1300 x 2000 mm is fed to the smelting. Pieces of scrap or whole products through the airlock are introduced into the preheating chamber and pushed along the guides cooled by the glide tubes to meet the exhaust gas flow to the furnace bath. The angle of the chamber bottom is 6 o . The chamber additionally burns fuel (fuel oil) at α = 0.95-1.05. The temperature of the exhaust gases at the outlet of the gas separation chamber 1650 - 1750 o C, at the exit from preheating in the duct - 250 - 500 o C.

Через фурмы в газоотделительную камеру в толщу шлакового расплава подается кислородно-воздушная смесь, содержащая 50% кислорода, с интенсивностью дутья 100-120 нм32•мин с образованием газлифтного потока расплава. В загрузочную камеру в нисходящий поток расплава загружается шихта, состоящая из угля, извести и песчаника, крупностью < 5 мм до 100%. Сжигание угля в надфурменной зоне в газлифтном потоке производится при коэффициенте избытка кислорода α = 0,95-1,1. Поддержание α величины на необходимом уровне в пределах указанного интервала производится изменением расхода угля или кислорода (кислородно-воздушной смеси). Кислородно-воздушную смесь получают, смешивая в заданном соотношении подогретый воздух и технический кислород. Через дутьевые фурмы может подаваться топливо.Through the tuyeres, an oxygen-air mixture containing 50% oxygen with a blast intensity of 100-120 nm 3 / m 2 • min is fed into the gas separation chamber into the slag melt to form a gas-lift melt stream. A charge consisting of coal, lime and sandstone with a particle size of <5 mm to 100% is loaded into the downstream flow chamber of the melt. Coal burning in the super-tuyere zone in a gas-lift flow is carried out with an oxygen excess coefficient α = 0.95-1.1. Maintaining the α value at the required level within the specified interval is carried out by changing the flow rate of coal or oxygen (oxygen-air mixture). An oxygen-air mixture is obtained by mixing heated air and industrial oxygen in a predetermined ratio. Through blasting tuyeres fuel can be supplied.

В газлифтной камере нисходящий поток расплава, имеющий температуру 1630-1700oC, омывает сверху погружаемый в ванну прогретый до 1100-1300oC крупнокусковой материал, способствуя его интенсивному плавлению. Образующиеся продукты плавки, легированная сталь и шлак, выводятся из печи в непрерывном или периодическом режиме в соответствии с требованиями технологии.In the gas-lift chamber, a downward flow of the melt having a temperature of 1630-1700 ° C is washed from above by the lumpy material heated to 1100-1300 ° C immersed in the bathtub, contributing to its intensive melting. The resulting melting products, alloy steel and slag, are removed from the furnace in continuous or batch mode in accordance with the requirements of the technology.

Выводимая сталь по составу практически соответствует составу исходного лома. Шлак, образующийся в результате плавления флюсов и золы угля, содержит,%: 55-60 CaO, 18-23 SiO2, 9-14 MgO, 5-10 Al2O3, 0,5-2,0 FeO.Steel output in composition almost corresponds to the composition of the initial scrap. Slag resulting from the melting of fluxes and coal ash contains,%: 55-60 CaO, 18-23 SiO 2 , 9-14 MgO, 5-10 Al 2 O 3 , 0.5-2.0 FeO.

Пылеунос с отходящими газами составляет 0,5 - 1,0% от количества поступающей в загрузочную камеру шихты. Pyleunos with exhaust gases makes up 0.5 - 1.0% of the amount of charge entering the loading chamber.

Расход флюсов на 1 т выплавляемой стали составляет 50 - 80 кг. The consumption of fluxes per 1 ton of smelted steel is 50 - 80 kg.

Расход стального лома на 1 т выплавляемой стали - 0,96 - 0,99 т. The consumption of steel scrap per 1 ton of smelted steel is 0.96-0.99 tons.

Удельный общий расход условного топлива 140 - 170 кг/т выплавляемой стали. Удельная производительность печи по проплавляемому стальному лому - 175 - 210 т/м2 сутки.Specific total equivalent fuel consumption of 140 - 170 kg / t of smelted steel. The specific productivity of the furnace for smelted steel scrap is 175 - 210 t / m 2 day.

Плавка кусковых материалов предлагаемым способом позволяет вести процесс со значительно более высокой удельной производительностью и меньшим удельным расходом топлива при более высоком тепловом КПД по сравнению с процессом плавки в мартеновской печи и с прототипом и перерабатывать крупнокусковые материалы плавкой в ванне с высокой эффективностью. При этом значительно снижаются затраты, связанные с подготовкой крупнокусковых материалов к плавке и себестоимость переработки материалов. Все это обеспечивает решение поставленной задачи. Smelting lump materials by the proposed method allows a process with a significantly higher specific productivity and lower specific fuel consumption at a higher thermal efficiency compared to the melting process in an open-hearth furnace and with a prototype and to process lump materials by melting in a bath with high efficiency. At the same time, the costs associated with preparing large-sized materials for smelting and the cost of processing materials are significantly reduced. All this provides a solution to the problem.

В связи с тем, что плавление кусков материала производится интенсивно в ванне под слоем шлакового расплава, это значительно снижает выгорание железа и легирующих добавок и повышает выход жидкой стали по отношению к металлической части шихты с 93-95% при скрап-процессе в мартеновской печи до 96-99% в предлагаемом процессе. Due to the fact that the melting of pieces of material is carried out intensively in the bath under a layer of slag melt, this significantly reduces the burnup of iron and alloying additives and increases the yield of liquid steel relative to the metal part of the charge from 93-95% during the scrap process in an open-hearth furnace to 96-99% in the proposed process.

Предлагаемым способом можно перерабатывать наряду со стальным чугунный крупнокусковой лом, лом цветных металлов, а также другие крупнокусковые промышленные отходы, куски породы, руды и др. и измельченные дробленые материалы. Можно перерабатывать металлолом совместно с чугуном (твердым и жидким). Продуктами могут быть и штейн, шлак и шпейза и т.д. The proposed method can be processed along with steel cast-iron large-sized scrap, non-ferrous scrap, as well as other large-sized industrial waste, pieces of rock, ore, etc. and crushed crushed materials. It is possible to process scrap metal together with cast iron (solid and liquid). Products may include matte, slag and lance, etc.

При необходимости переработки совместно с твердыми жидких продуктов, например жидкого чугуна, печь может быть снабжена дополнительным приспособлением для его подачи в печь в верхней или части, например, заливочным окном в своде или приемным сифоном. If it is necessary to process together with solid liquid products, for example liquid cast iron, the furnace can be equipped with an additional device for feeding it to the furnace at the top or part, for example, a filling window in the arch or a receiving siphon.

Заявляемый способ и печь для его осуществления позволяют эффективно перерабатывать лом черных и цветных металлов с получением в печи сплава необходимого состава. Легирующие компоненты ввозятся в нисходящий поток расплава, которым транспортируются под слоем шлакового расплава. Благодаря хорошему перемешиванию ванны они быстро и полно усваиваются сплавом. Потери легирующих добавок за счет пылеуноса и испарения сокращаются до минимальных. Легирующие компоненты можно вводить в чистом виде, в частности, в виде порошка. The inventive method and furnace for its implementation can effectively process scrap of ferrous and non-ferrous metals to obtain the necessary composition in the furnace alloy. Alloying components are imported into the downward flow of the melt, which are transported under a layer of slag melt. Thanks to the good mixing of the bath, they are quickly and completely absorbed by the alloy. Loss of alloying due to dust and evaporation is reduced to a minimum. Alloying components can be introduced in pure form, in particular in the form of a powder.

Существенное снижение удельных затрат на процесс и себестоимость продукции при переработке крупнокусковых материалов способом в предлагаемой печи обеспечивается за счет значительного затрат на подготовку этих материалов к плавке (измельчение, резка и др. ) по сравнению с плавкой в мартеновской печи, а также за счет более высокой удельной производительности, снижения расхода топлива и выгорания легирующих добавок. A significant reduction in the unit cost of the process and the cost of production in the processing of lumpy materials by the method in the proposed furnace is provided due to the significant cost of preparing these materials for melting (grinding, cutting, etc.) compared with melting in an open-hearth furnace, as well as due to a higher specific productivity, lower fuel consumption and burnout of alloying additives.

Использование заявляемого способа и печи может в значительной степени способствовать решению проблемы переработки военного металлолома (танков, подводных лодок и др.). The use of the proposed method and furnace can greatly contribute to solving the problem of processing military scrap metal (tanks, submarines, etc.).

Claims (8)

1. Способ плавки материалов в жидкой ванне, включающий продувку расплава с образованием газлифтного потока и нисходящего потока расплава и загрузку измельченного материала в нисходящий поток расплава, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют загрузку крупнокускового материала, его нагрев и погружение в жидкую ванну, при этом газлифтный поток разделяют на два нисходящих потока и направляют второй нисходящий поток на погружаемый в ванну крупнокусковой нагретый материал. 1. The method of melting materials in a liquid bath, including blowing the melt with the formation of a gas lift stream and a downward flow of the melt and loading the crushed material into a downward flow of the melt, characterized in that it further loads the lumpy material, heats it and immerses in a liquid bath, while the gas lift the stream is divided into two downward flows and the second downward stream is directed to the lumpy heated material immersed in the bath. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев крупнокускового материала осуществляют отходящими газами. 2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of lumpy material is carried out by exhaust gases. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зоне нагрева крупнокускового материала отходящими газами производят сжигание топлива. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the heating zone of the lumpy material the exhaust gases produce fuel combustion. 4. Печь для плавки материалов в жидкой ванне, содержащая загрузочную камеру с окном в верхней части, газлифтную и газоотделительную камеры, образованные перегородками, не доходящими до свода и подины печи, расположенные в газлифтной камере дутьевые устройства, приспособления для выпуска расплава и окно для отвода отходящих газов, отличающаяся тем, что печь снабжена камерой предварительного нагрева крупнокускового материала, имеющей сообщение с газоотделительной камерой, а верхние кромки перегородок расположены на уровнях, не превышая одна другую на величину более 0,3 высоты центральной части газлифтной камеры. 4. A furnace for melting materials in a liquid bath, comprising a loading chamber with a window in the upper part, a gas lift and gas separation chambers formed by partitions not reaching the roof and the hearth of the furnace, blowing devices located in the gas lift chamber, melt discharge devices, and a drainage window exhaust gas, characterized in that the furnace is equipped with a chamber for preheating the lumpy material, which is in communication with the gas separation chamber, and the upper edges of the partitions are located at levels not exceeding another bottom by an amount greater than 0.3 of the height of the central part of the gas-lift chamber. 5. Печь по п. 4, отличающаяся тем, что перегородка, разделяющая газлифтную и газоотделительную камеры, снабжена козырьком. 5. The furnace according to claim 4, characterized in that the partition separating the gas lift and gas separation chambers is provided with a visor. 6. Печь по п. 4, отличающаяся тем, что перегородка, разделяющая газлифтную и газоотделительную камеры, выполнена наклонной. 6. The furnace according to claim 4, characterized in that the partition separating the gas lift and gas separation chambers is made inclined. 7. Печь по п.4, отличающаяся тем, что камера предварительного нагрева снабжена шлюзовой камерой. 7. The furnace according to claim 4, characterized in that the pre-heating chamber is equipped with a lock chamber. 8. Печь по любому из п.4 или 7, отличающаяся тем, что камера предварительного нагрева снабжена устройствами для сжигания топлива. 8. An oven according to any one of claims 4 or 7, characterized in that the pre-heating chamber is equipped with devices for burning fuel.
RU98107405A 1998-04-14 1998-04-14 Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method RU2152436C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107405A RU2152436C2 (en) 1998-04-14 1998-04-14 Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107405A RU2152436C2 (en) 1998-04-14 1998-04-14 Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98107405A RU98107405A (en) 2000-02-20
RU2152436C2 true RU2152436C2 (en) 2000-07-10

Family

ID=20204968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98107405A RU2152436C2 (en) 1998-04-14 1998-04-14 Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2152436C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738742C2 (en) * 2018-09-12 2020-12-16 Николай Иванович Ходос Method of processing lumpy material for producing high-quality steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738742C2 (en) * 2018-09-12 2020-12-16 Николай Иванович Ходос Method of processing lumpy material for producing high-quality steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100325652B1 (en) Production method of metallic iron
SU1496637A3 (en) Method and apparatus for continuous refining of steel in electric furnace
US20070062330A1 (en) Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control
JP2001032006A (en) Method for starting direct smelting method
EP0122768B1 (en) An electric arc fired cupola for remelting of metal chips
US3912501A (en) Method for the production of iron and steel
RU2147039C1 (en) Plant and process of winning of iron melt
US4252560A (en) Pyrometallurgical method for processing heavy nonferrous metal raw materials
JPS6294792A (en) Method and device for continuously preheating charging material for steel-making furnace
US4025059A (en) Device for the continuous production of steel
CA2219415A1 (en) Process for recovering metals from iron oxide bearing masses
US4294433A (en) Pyrometallurgical method and furnace for processing heavy nonferrous metal raw materials
PL198159B1 (en) Method and apparatus for practicing carbonaceous-based metallurgy
US4032121A (en) Process for the production of iron from iron ores and apparatus for carrying out said process
CN116144941B (en) Smelting device for reducing and removing copper from high lead slag and reducing and removing copper method
RU2152436C2 (en) Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method
US1819239A (en) Electric smelting apparatus and process
RU2348713C1 (en) Method of treatment hard gold-arsenical ores and concentrates and furnace for its implementation
KR100233705B1 (en) Method of charging scrap and coke metals into cupola
CN210620907U (en) Rotary electric reduction furnace
US3689251A (en) Reduction of solid iron ore to hot metallic iron in a rotary kiln-flash heater-rotary reactor complex
SU721010A3 (en) Iron ore processing device
JPH02200713A (en) Device and method for producing molten iron
RU2359188C2 (en) Assemble for reprocessing of powdered lead- and zinc-containing raw materials
JP2747524B2 (en) Desulfurization method of raw material in plasma combustion type cupola