RU2218419C2 - Method of steel melting in converter - Google Patents

Method of steel melting in converter Download PDF

Info

Publication number
RU2218419C2
RU2218419C2 RU2002101593A RU2002101593A RU2218419C2 RU 2218419 C2 RU2218419 C2 RU 2218419C2 RU 2002101593 A RU2002101593 A RU 2002101593A RU 2002101593 A RU2002101593 A RU 2002101593A RU 2218419 C2 RU2218419 C2 RU 2218419C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
converter
hot metal
metal
materials
cast iron
Prior art date
Application number
RU2002101593A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002101593A (en
Inventor
А.М. Ламухин
С.Д. Зинченко
В.Г. Ордин
М.В. Филатов
И.И. Фогельзанг
А.Б. Лятин
С.П. Горшков
Ю.Н. Кишкин
В.И. Лебедев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2002101593A priority Critical patent/RU2218419C2/en
Publication of RU2002101593A publication Critical patent/RU2002101593A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2218419C2 publication Critical patent/RU2218419C2/en

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

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly, steel melting in converter with preliminary preparation of hot metal in hot-metal ladle car. SUBSTANCE: method of steel melting in converter incorporates steps of hot metal preparation, including its desulfurization with the help of addition of reagents in the form of magnesium and lime, supply of metal charge comprising hot metal and solid metalliferous materials to converter, supply of slag-forming materials, blowing of melt with oxygen through oxygen lance, determination of chemical composition of hot metal and melt. Relationship in metal charge of hot metal relative to solid metalliferous materials is established depending upon the following: M/m = K•CaO•(1+Mg)/S, where M is mass of hot metal poured into converter, t; m is mass of solid metalliferous materials supplied to converter, t; Mg is value of reagent in the form of magnesium added to hot metal during its preparation for steel melting in converter, fraction; CaO is value of reagent in the form of lime added to hot metal while preparing hot metal for steel melting in converter, fraction; S is content of sulfur in hot metal being poured to converter, %; K is empirical factor equal to 0.000028-0.0034; 1/(1+%). Steel scrap, cast mixture of hot metal and materials containing ferric oxides, or steel scrap and cast mixture of hot metal and materials containing ferric oxides can be used as solid metalliferous materials. EFFECT: reduced content of sulfur in finished steel, ensured necessary thermal balance in converter. 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к выплавке стали в конвертере с предварительной подготовкой чугуна в чугуновозном ковше. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to steelmaking in a converter with preliminary preparation of cast iron in an iron ladle.

Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали в конвертере, включающий подготовку жидкого чугуна в чугуновозном ковше, в том числе его десульфурацию при помощи подачи реагентов, подачу металлошихты в ковнертер в виде жидкого чугуна и твердой металлосодержащих материалов, подачу в конвертер шлакообразующих материалов, продувку расплава кислородом сверху через фурму, а также определение химического состава чугуна и расплава. В качестве реагентов в чугун подачу магний, карбид кальция, соду, известь. Известь вводят посредством ее вдувания в чугуновозный ковш. Гранулированный магний вводят в чугун в струе газа-носителя /воздух, природный газ/ при помощи погружаемой на 2,0-2,5 м фурмы, например, футерованной снаружи стальной трубы, имеющей внизу расширение. Возможен ввод слиткового и пассивированного магния. The closest in technical essence is the method of steelmaking in the converter, including the preparation of molten iron in an iron ladle, including its desulfurization by feeding reagents, feeding the metal charge to the co-rotter in the form of molten iron and solid metal-containing materials, feeding slag-forming materials into the converter, and blowing melt with oxygen from above through a lance, as well as determining the chemical composition of cast iron and melt. Magnesium, calcium carbide, soda, and lime are used as reagents in cast iron. Lime is introduced by blowing it into an iron bucket. Granular magnesium is introduced into cast iron in a jet of carrier gas (air, natural gas) using a lance immersed on 2.0-2.5 m, for example, a lined steel pipe on the outside with an extension below. Possible input ingot and passivated magnesium.

При шихтовке определяют расход на плавку жидкого чугуна, металлолома, извести и других флюсов, кусковых охладителей, ферросплавов и других материалов. При этом определяют химический состав чугуна и расплава /см. Справочник конвертерщика. Якушев А.М. -Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение. 1990, с. 228-232/. When batching, the flow rate for melting molten iron, scrap metal, lime and other fluxes, lump coolers, ferroalloys and other materials is determined. In this case, the chemical composition of cast iron and melt / cm is determined. Directory converter. Yakushev A.M. Chelyabinsk: Metallurgy. Chelyabinsk branch. 1990, p. 228-232 /.

Недостатком известного способа является повышенное содержание серы в готовой стали, превосходящее допустимые значения. Это объясняется нерегламентированным соотношением жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов в металлошихте, а также вследствие неопределенности соотношения расходов жидкого чугуна и металлолома в металлошихте без учета содержания серы в заливаемом чугуне в конвертер. При этом не учитывается соотношение масс жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов, подаваемых в конвертер. В результате не обеспечивается необходимый тепловой баланс плавки, что приводит к разгару футеровки конвертера или к выбросам расплава из него и удлинении времени плавки. The disadvantage of this method is the increased sulfur content in the finished steel, exceeding the permissible values. This is explained by the unregulated ratio of molten iron and solid metal-containing materials in the metal charge, as well as due to the uncertainty in the ratio of the costs of liquid iron and scrap metal in the metal charge without taking into account the sulfur content in the cast iron into the converter. This does not take into account the mass ratio of molten iron and solid metal-containing materials supplied to the converter. As a result, the necessary heat balance of the smelting is not ensured, which leads to the height of the lining of the converter or to emissions of the melt from it and lengthening of the smelting time.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в снижении содержания серы в готовой стали, а также обеспечении необходимого теплового баланса в конвертере. The technical effect when using the invention is to reduce the sulfur content in the finished steel, as well as providing the necessary thermal balance in the converter.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ выплавки стали в конвертере включает подготовку жидкого чугуна. в том числе его десульфурацию при помощи ввода реагентов в виде магния и извести, подачу металлошихты в конвертер в виде жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов, подачу в него шлакообразующих материалов, продувку расплава кислородом сверху через фурму, а также определение химического состава чугуна и расплава,
Отношение в металлошихте жидкого чугуна к твердым металлосодержащим материалам устанавливают по зависимости:
M/m=K•CaO•(1+Mg)/S;
где М - масса заливаемого чугуна в конвертер, т;
m - масса подаваемых в конвертер твердых металлосодержащих материалов, т;
Мg - величина реагента в виде магния, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;
СаО - величина реагента в виде извести, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;
S - содержание серы в чугуне, заливаемом в конвертер, %;
К - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности обезуглероживания расплава при продувке расплава кислородом в конвертере, равный 0,000028-0,00034; 1/(1+%).The specified technical effect is achieved by the fact that the method of steelmaking in the converter includes the preparation of molten iron. including its desulfurization by introducing reagents in the form of magnesium and lime, feeding the metal charge into the converter in the form of molten cast iron and solid metal-containing materials, feeding slag-forming materials into it, blowing the melt with oxygen from above through a tuyere, and also determining the chemical composition of cast iron and melt,
The ratio in the metal charge of molten iron to solid metal-containing materials is established according to:
M / m = K • CaO • (1 + Mg) / S;
where M is the mass of cast iron in the converter, t;
m is the mass of solid metal-containing materials supplied to the converter, t;
Mg is the magnitude of the reagent in the form of magnesium supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction;
CaO - the value of the reagent in the form of lime supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction;
S - sulfur content in cast iron poured into the converter,%;
K is an empirical coefficient that takes into account the physicochemical laws of decarburization of the melt when the melt is purged with oxygen in the converter, equal to 0.000028-0.00034; 1 / (1 +%).

В качестве твердых металлосодержащих материалов используют металлолом, литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа, или металлолом и литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа. As solid metal-containing materials, scrap metal, a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides, or scrap metal and a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides are used.

Снижение содержания серы в готовой стали будет происходить вследствие установления соотношения расходов жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов с учетом содержания серы в чугуне, заливаемом в конвертер, а также расходов извести и магния, вводимых в чугун в процессе его десульфурации. Обеспечение необходимого теплового баланса плавки будет происходить вследствие установления в оптимальных пределах соотношения загружаемых в конвертер жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов. The reduction in sulfur content in the finished steel will occur due to the establishment of the ratio of the costs of liquid iron and solid metal-containing materials, taking into account the sulfur content in the iron poured into the converter, as well as the costs of lime and magnesium introduced into the iron during its desulfurization. The necessary heat balance of the smelting will be ensured due to the establishment of the optimum ratio of liquid cast iron and solid metal-containing materials loaded into the converter.

Диапазон значений эмпирического коэффициента "К" в пределах 0,000028-0,00034 объясняется физико-химическими закономерностями обезуглероживания стали при ее выплавке в конвертере в условиях определенного соотношения масс жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов в металлошихте, загружаемой в конвертер. При меньших значениях будет происходить переохлаждение расплава в конвертере сверх допустимых значений. При больших значениях будет происходить выделение тепла в расплав сверх допустимых значений. The range of values of the empirical coefficient "K" in the range of 0.000028-0.00034 is explained by the physicochemical laws of decarburization of steel when it is smelted in a converter under conditions of a certain ratio of the masses of molten iron and solid metal-containing materials in a metal charge loaded into the converter. At lower values, the melt will be supercooled in the converter in excess of the permissible values. At large values, heat will be released to the melt in excess of the permissible values.

Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от емкости конвертера. The specified range is set in inverse proportion to the capacity of the converter.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.

Способ выплавки стали в конвертере осуществляют следующим образом. The method of steelmaking in the converter is as follows.

Пример. Перед выплавкой стали в конвертере в процессе подготовки чугуна производят его десульфурацию посредством подачи в чугуновозный ковш реагентов в виде извести и магния. Известь вводят в чугун посредством, например, вдувания через соответствующую фурму. Гранулированный магний вводят в чугун в струе газа-носителя. После десульфурации чугуна определяют содержание в нем серы. Example. Before steelmaking in the converter during the preparation of cast iron, it is desulfurized by feeding reagents in the form of lime and magnesium to the cast iron ladle. Lime is introduced into cast iron by, for example, blowing through an appropriate lance. Granular magnesium is introduced into cast iron in a jet of carrier gas. After desulfurization of cast iron, its sulfur content is determined.

Далее в конвертер подают металлошихту в виде жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов, а также шлакообразующие материалы. Расплав продувают кислородом через погружную многосопловую фурму с расходом 2-6 м3/мин, т расплава.Next, a metal charge in the form of molten iron and solid metal-containing materials, as well as slag-forming materials, are fed into the converter. The melt is purged with oxygen through a multi-nozzle lance with a flow rate of 2-6 m 3 / min, t of melt.

Соотношение в металлошихте жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов устанавливают по зависимости:
M/m=K•CaO•(1+Mg)/S;
где М - масса заливаемого чугуна в конвертер, т;
m - масса подаваемых в конвертер твердых металлосодержащих материалов, т;
Mg - величина реагента в виде магния, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;
СаО - величина реагента в виде извести, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;
S - содержание серы в чугуне, заливаемом в контвертер, %;
К - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности обезуглероживания расплава при продувке его кислородом в конвертере, равный 0,000028-0,00034,1/(1+%).The ratio in the metal charge of molten iron and solid metal-containing materials is established according to:
M / m = K • CaO • (1 + Mg) / S;
where M is the mass of cast iron in the converter, t;
m is the mass of solid metal-containing materials supplied to the converter, t;
Mg is the magnitude of the reagent in the form of magnesium supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction;
CaO - the value of the reagent in the form of lime supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction;
S - sulfur content in cast iron poured into the converter,%;
K is an empirical coefficient that takes into account the physicochemical laws of decarburization of the melt when it is purged with oxygen in a converter, equal to 0.000028-0,00034.1 / (1 +%).

В качестве твердых металлосодержащих материалов используют металлолом, литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа, или металлолом и литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа. Материалы, содержащиеся в литой смеси с чугуном, состоят из окислов FeO, Fе2О3 в виде скрапа, шлака, окалины, металлизованных окатышей, агломерата, руды, конвертерного шлака.As solid metal-containing materials, scrap metal, a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides, or scrap metal and a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides are used. The materials contained in the cast mixture with cast iron consist of FeO, Fe 2 O 3 oxides in the form of scrap, slag, scale, metallized pellets, sinter, ore, and converter slag.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. В расчетах принималось, что вес готового расплава на 10% больше емкости конвертера. The table shows examples of the method with various technological parameters. In the calculations, it was assumed that the weight of the finished melt is 10% more than the capacity of the converter.

В первом примере вследствие большой массы жидкого чугуна происходит выделение тепла сверх допустимых значений, что приводит к перегреву плавки. In the first example, due to the large mass of molten iron, heat is generated in excess of the permissible values, which leads to overheating of the smelting.

В пятом примере вследствие недостаточной массы жидкого чугуна происходит переохлаждение расплава, что приводит к увеличению длительности конвертерной плавки. In the fifth example, due to the insufficient mass of molten iron, melt is supercooled, which leads to an increase in the duration of converter smelting.

В оптимальных примерах 2-4 будет происходить снижение содержания серы в готовой стали вследствие установления соотношения масс жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов с учетом содержания серы в чугуне, заливаемом в конвертер, в необходимых пределах, а также содержания извести и магния. При этом обеспечивается необходимый тепловой баланс плавки. In optimal examples 2-4, there will be a decrease in the sulfur content in the finished steel due to the establishment of the ratio of the masses of molten iron and solid metal-containing materials, taking into account the sulfur content in the cast iron poured into the converter, within the required limits, as well as the content of lime and magnesium. This ensures the necessary heat balance of the heat.

Применение изобретения позволяет получать сталь с низким гарантированным содержанием серы в стали и оптимальными расходами чугуна и твердых металлосодержащих материалов. The application of the invention allows to obtain steel with a low guaranteed sulfur content in steel and optimal consumption of cast iron and solid metal-containing materials.

Claims (4)

1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий подготовку жидкого чугуна, в том числе его десульфурацию при помощи подачи реагентов в виде магния и извести, подачу металлошихты в конвертер в виде жидкого чугуна и твердых металлосодержащих материалов, подачу шлакообразующих материалов, продувку расплава кислородом через фурму, а также определение химического состава чугуна и расплава, отличающийся тем, что отношение в металлошихте жидкого чугуна к твердым металлосодержащим материалам устанавливают по зависимости1. A method of steelmaking in a converter, including the preparation of molten iron, including its desulfurization by feeding reagents in the form of magnesium and lime, feeding the metal charge into the converter in the form of molten iron and solid metal-containing materials, feeding slag-forming materials, blowing the melt with oxygen through a lance , as well as determining the chemical composition of cast iron and melt, characterized in that the ratio in the metal charge of molten cast iron to solid metal-containing materials is determined by М/m = К · СаО · (1 + Mg)/S,M / m = K · CaO · (1 + Mg) / S, где М - масса заливаемого чугуна в конвертер, т;where M is the mass of cast iron in the converter, t; m - масса подаваемых в конвертер твердых металлосодержащих материалов, т;m is the mass of solid metal-containing materials supplied to the converter, t; Mg - величина реагента в виде магния, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;Mg is the magnitude of the reagent in the form of magnesium supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction; СаО - величина реагента в виде извести, подаваемого в чугун при его подготовке к выплавке стали в конвертере, доля;CaO - the value of the reagent in the form of lime supplied to cast iron during its preparation for steelmaking in the converter, fraction; S - содержание серы в чугуне, заливаемом в конвертер, %;S - sulfur content in cast iron poured into the converter,%; К - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности обезуглероживания расплава при его продувке кислородом в конвертере, равный 0,000028-0,00034; 1/(1+%).K is an empirical coefficient that takes into account the physicochemical laws of decarburization of the melt when it is purged with oxygen in the converter, equal to 0.000028-0.00034; 1 / (1 +%). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых металлосодержащих материалов используют металлолом.2. The method according to claim 1, characterized in that scrap metal is used as solid metal-containing materials. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых металлосодержащих материалов используют литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа.3. The method according to claim 1, characterized in that as a solid metal-containing materials use a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых металлосодержащих материалов используют металлолом и литую смесь чугуна и материалов, содержащих окислы железа.4. The method according to claim 1, characterized in that as solid metal-containing materials use scrap metal and a cast mixture of cast iron and materials containing iron oxides.
RU2002101593A 2002-01-15 2002-01-15 Method of steel melting in converter RU2218419C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101593A RU2218419C2 (en) 2002-01-15 2002-01-15 Method of steel melting in converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101593A RU2218419C2 (en) 2002-01-15 2002-01-15 Method of steel melting in converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002101593A RU2002101593A (en) 2003-08-10
RU2218419C2 true RU2218419C2 (en) 2003-12-10

Family

ID=32065885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101593A RU2218419C2 (en) 2002-01-15 2002-01-15 Method of steel melting in converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2218419C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯКУШЕВ А.М. Справочник конвертерщика. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990, с.228-232. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6743915B2 (en) Method for desulfurizing molten steel and desulfurizing agent
RU2007118927A (en) AISI 4xx FERRITE STEEL GROUP STAINLESS STEEL PRODUCTION IN ACP CONVERTER
RU2218419C2 (en) Method of steel melting in converter
RU2465337C1 (en) Method of steelmaking in basic oxygen converter
US4190435A (en) Process for the production of ferro alloys
SU1189883A1 (en) Method of steel melting
RU2786105C1 (en) Method for steel smelting in a converter on liquid iron
GB1446021A (en) Method for the refining of molten metal
RU2145356C1 (en) Method of converter melting with use of prereduced materials
RU2088672C1 (en) Method for smelting steel in oxygen converters
RU2051973C1 (en) Method for steel smelting in martin furnace
RU2404261C1 (en) Method of combined application process of slag skull and steel making in converter
RU2003136330A (en) METHOD FOR Smelting steel in an electric arc furnace
RU2353662C2 (en) Method of steel smelting in converter
SU1235968A1 (en) Burden for producing ferrovanadium
RU2049115C1 (en) Method of cast iron desulfurization before converter melting
RU2215793C2 (en) Method of converter steelmaking
RU2051979C1 (en) Method of steel smelting in martin furnace
RU2179586C1 (en) Method for making steel in oxygen converter
SU1740428A1 (en) Method for smelting steel in metallocord production
RU2186856C1 (en) Composite blend for smelting alloyed steels
SU1100319A1 (en) Method for smelting steel in open-hearth furnaces
RU2205231C1 (en) Method for converting cast iron in converter
RU1786089C (en) Scrap process of steelmaking
RU2280699C2 (en) Method of steel making in oxygen converter with slag remaining