RU2280082C1 - Method for treating melt with use of solid reagent - Google Patents

Method for treating melt with use of solid reagent Download PDF

Info

Publication number
RU2280082C1
RU2280082C1 RU2004136344/02A RU2004136344A RU2280082C1 RU 2280082 C1 RU2280082 C1 RU 2280082C1 RU 2004136344/02 A RU2004136344/02 A RU 2004136344/02A RU 2004136344 A RU2004136344 A RU 2004136344A RU 2280082 C1 RU2280082 C1 RU 2280082C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
turbulized
reagent
regions
created
Prior art date
Application number
RU2004136344/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004136344A (en
Inventor
Сергей Васильевич Казаков (RU)
Сергей Васильевич Казаков
Вильфрид Штайн (DE)
Вильфрид Штайн
Лутц Гартен (DE)
Лутц ГАРТЕН
Original Assignee
Сергей Васильевич Казаков
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 Сергей Васильевич Казаков filed Critical Сергей Васильевич Казаков
Priority to RU2004136344/02A priority Critical patent/RU2280082C1/en
Publication of RU2004136344A publication Critical patent/RU2004136344A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280082C1 publication Critical patent/RU2280082C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, namely steel production in converter, open hearth furnace or electric arc furnace.
SUBSTANCE: method comprises steps of feeding reagent in stream of transporting gas into turbulence regions created in melt. Solid reagents are fed by means of turbulence gas stream with turbulence factor 0.5 -10 and with impulse 10 -44 kN s. Turbulence regions are created in melt at least by means of one oxygen lance. Said regions may be created by melt flux discharged from converter, open-hearth or electric-arc furnace. Nitrogen, argon, carbon dioxide or compressed air may used as transporting gas. Solid reagents are fed to turbulized regions of melt in the form of granules no more than 10 mm. Solid reagents are fed on surface of melt from distance 0.01 - 2.0 m. Transporting gas stream is turbulized by means of insert placed in duct for feeding gas and reagent. Granulated carbon, ferroalloys, aluminum, calcium, complex alloys, fluxes, diluting agents and granulated cooling agents are used as solid reagents.
EFFECT: shortened time period of treating melt, reduced heat losses, enhanced efficiency of method.
10 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, точнее к производству стали в конвертере или мартеновской или электродуговой печах, и может быть использовано при доводке расплава в ковше или печи-ковше при получении требуемого состава и его свойств.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to the production of steel in a converter or open-hearth or electric arc furnaces, and can be used to refine the melt in a ladle or ladle furnace to obtain the desired composition and its properties.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ обработки расплава твердым реагентом, включающий подачу реагента струей транспортирующего газа в созданные в расплаве турбулизированные области, при этом реагент подается в турбулизированные области плотной - «ламинарной» - струей.»The closest in technical essence and the achieved result is “A method of treating the melt with a solid reagent, including supplying the reagent with a jet of transporting gas to the turbulized areas created in the melt, while the reagent is fed into the turbulized areas with a dense“ laminar ”stream.”

[ЕР 0968312 В1, МПК7 С 21 С 7/00, опубл. 05.01.2000] [1][EP 0968312 B1, IPC 7 C 21 C 7/00, publ. 01/05/2000] [1]

Недостатком способа является необходимость организации плотной струи реагента. При организации плотной струи требуется сложное оборудование, что сказывается на стоимости обработки металла. Несмотря на возможность точного управления процессом обработки при получении требуемого состава металла, продолжительность периода обработки значительно увеличивается, что приводит к большим тепловым потерям и потерям производительности.The disadvantage of this method is the need for a dense jet of reagent. The organization of a dense jet requires sophisticated equipment, which affects the cost of metal processing. Despite the possibility of precise control of the processing process when obtaining the desired metal composition, the duration of the processing period is significantly increased, which leads to large heat losses and loss of productivity.

Задача изобретения заключается в создании простого способа, в котором сыпучие материалы (твердые реагенты), применяемые при производстве металлов и особенно стали, в подходящем виде добавляются для корректировки состава металла так, чтобы обеспечить максимальное использование воспринимаемого металлом или шлаком реагента.The objective of the invention is to create a simple method in which bulk materials (solid reagents) used in the production of metals and especially steel are added in a suitable form to adjust the composition of the metal so as to maximize the use of the reagent perceived by the metal or slag.

Технический результат - снижение продолжительности обработки, уменьшение тепловых потерь и повышение производительности.The technical result is a reduction in processing time, a decrease in heat loss and an increase in productivity.

Это достигается тем, что в известном способе обработки расплава твердым реагентом, включающем подачу реагента струей транспортирующего газа в созданные в расплаве турбулизированные области, твердые реагенты подают турбулизированной струей газа с коэффициентом турбулентности 0,5-10 и импульсом 10-44 кН·с. Струю газа с реагентом турбулизируют до образования пульсирующей или импульсной струи. Турбулизированные области в расплаве создают с помощью, хотя бы одной, фурмы. Турбулизированные области можно создавать потоком расплава, выпускаемого из конвертера или мартеновской или электродуговой печи, в частности в расплаве, находящемся в ковше или печи-ковше. Турбулизированные области в расплаве в ковше или печи-ковше можно создавать с помощью, хотя бы одной, фурмы. Турбулизированные области могут быть созданы на поверхности расплава в виде буруна, а твердые реагенты, в этом случае, подают в область образуемого буруна. В качестве транспортирующего газа используют азот, аргон, углекислый газ или сжатый воздух. Твердые реагенты подают в турбулизированные области расплава в гранулированном виде при величине гранул не более 10 мм. Твердые реагенты подают в турбулизированную область на поверхности расплава с расстояния 0,01-2,0 м. Струю транспортирующего газа турбулизируют с помощью вставки, устанавливаемой в канал подачи газа и реагента. В качестве твердых реагентов используют гранулированный углерод, ферросплавы, алюминий, кальций, комплексные сплавы, флюсы, разжижители и гранулированные охладители.This is achieved by the fact that in the known method of treating the melt with a solid reagent, including supplying the reagent with a jet of transporting gas to the turbulized regions created in the melt, solid reagents are supplied with a turbulized gas stream with a turbulence coefficient of 0.5-10 and a pulse of 10-44 kN · s. The jet of gas with the reagent is turbulized until a pulsating or pulsed jet is formed. Turbulized regions in the melt are created using at least one lance. Turbulent regions can be created by a melt stream discharged from a converter or an open-hearth furnace or an electric arc furnace, in particular in a melt located in a ladle or ladle furnace. Melt turbulent regions in a bucket or ladle furnace can be created using at least one lance. Turbulent regions can be created on the surface of the melt in the form of a breaker, and solid reagents, in this case, are fed into the region of the formed breaker. As the transporting gas, nitrogen, argon, carbon dioxide or compressed air are used. Solid reagents are fed into the turbulized melt regions in granular form with a granule size of not more than 10 mm. Solid reagents are fed into the turbulized region on the surface of the melt from a distance of 0.01-2.0 m. The jet of transporting gas is turbulized using an insert installed in the gas and reagent supply channels. Granular carbon, ferroalloys, aluminum, calcium, complex alloys, fluxes, thinners and granular coolers are used as solid reagents.

При выплавке расплава из металлургических агрегатов, таких как конвертер, мартеновские и электросталеплавильные печи, в которых используется интенсивная продувка расплава газами, а также при выпуске расплава в ковш или при продувке его в ковше или печи-ковше, в объеме расплава образуются зоны повышенной турбулизации металла. Образованные зоны повышенной турбулизации в объеме металла, на поверхности расплава могут выражаться в виде оголенного от шлака пятна металла или буруна, образуемого в случае продувочной обработки.When the melt is smelted from metallurgical units, such as a converter, open-hearth furnaces and electric steel furnaces, which use intensive blowing of the melt by gases, as well as when the melt is exhausted into the ladle or when it is purged in the ladle or ladle furnace, zones of increased metal turbulence are formed in the melt volume . The formed zones of increased turbulization in the volume of the metal on the surface of the melt can be expressed in the form of a metal spot or a breaker exposed from the slag formed in the case of a purge treatment.

Согласно изобретению в эти зоны на поверхности расплава или зоны внутри металла с помощью пневматических дутьевых систем подают твердые гранулированные реагенты фракцией до 10 мм. Реагенты могут подаваться в зоны турбулизации внутри расплава через погружные устройства или обычные кислородные трубки или специальные фурмы, если зона турбулизации находится на поверхности расплава. Для того чтобы создать требуемые характеристики пневматического потока, внутри трубы, образующей поток, выполняют расчетные расширения или сужения проходного сечения (пережимы) или устанавливают расчетные вставки специальной формы. Поток газа с реагентами, проходя расширения или сужения проходного сечения (пережимы) или через вставку, приобретает на выходе из сопла необходимый импульс, равный 10-44 кН·с и турбулизируется до достижения коэффициента турбулентности 0,5-10.According to the invention, solid granular reactants with a fraction of up to 10 mm are fed into these zones on the surface of the melt or zones inside the metal using pneumatic blowing systems. Reagents can be fed into the turbulization zones inside the melt through immersion devices or conventional oxygen tubes or special tuyeres if the turbulization zone is on the surface of the melt. In order to create the required characteristics of the pneumatic flow, inside the pipe forming the flow, design expansion or contraction of the flow area (clamps) is performed or design inserts of a special shape are installed. The gas flow with reagents, passing through the expansion or contraction of the bore (clamps) or through the insert, acquires the necessary impulse at the exit from the nozzle, equal to 10-44 kN · s and is turbulized until the turbulence coefficient of 0.5-10 is reached.

В изобретении считается, что любое препятствие потоку газа, помещенное в канал, вызывает возникновение поперечной составляющей скорости потока на срезе сопла. Отсюда коэффициент турбулизации определяется как отношение поперечной составляющей скорости струи на срезе сопла к осевой скорости потока газа и реагента.In the invention, it is believed that any obstacle to the gas flow placed in the channel causes the appearance of a transverse component of the flow velocity at the nozzle exit. Hence, the turbulization coefficient is defined as the ratio of the transverse component of the jet velocity at the nozzle exit to the axial velocity of the gas and reagent flow.

Для достижения требуемого коэффициента турбулентности используются специально рассчитанные вставки. В качестве вставок могут использоваться стержни-турбулизаторы, установленные под углом к направлению потока, вставки в виде сопел Лаваля, выходное сечение которых выполнено в виде лопатки турбины, вставки в виде геликоидальной пластины, вставки в виде форкамер с резонаторными полостями, вставки в виде сильфона, диафрагм, спиральных направляющих, сопел различных сечений и др. В рамках данного изобретения конструкция вставки может быть любая, удовлетворяющая приведенным условиям.To achieve the required turbulence coefficient, specially designed inserts are used. Turbulence rods installed at an angle to the flow direction, inserts in the form of Laval nozzles, the outlet cross section of which is made in the form of a turbine blade, inserts in the form of a helicoidal plate, inserts in the form of prechambers with resonant cavities, inserts in the form of a bellows, can be used as inserts. diaphragms, spiral guides, nozzles of various sections, etc. Within the framework of the present invention, the insert design can be any one that satisfies the above conditions.

Для эффективного использования изобретения необходимо правильно выбирать коэффициент турбулентности, импульс потока, транспортирующий газ, твердый реагент и его расход. Этот выбор осуществляется на основании экспериментальных данных, исходя из объекта, на котором реализуется способ, и решаемых при этом задач.For the effective use of the invention, it is necessary to choose the turbulence coefficient, flow momentum, transporting gas, solid reagent and its flow rate correctly. This choice is made on the basis of experimental data, based on the object on which the method is implemented, and the tasks to be solved.

Например: для повышения эффективности продувки в конвертере за счет ускорения наведения шлака, интенсификации тепломассообменных процессов в реакционной зоне расплава и, вследствие этого, уменьшения тепловых потерь, повышения производительности и снижения продолжительности обработки следует выбрать вставку в виде форкамер с резонаторными полостями с коэффициентом турбулентности 0,5, установить импульс, равный 30 кН·с, для транспортирующего газа - углекислый газ, а реагента - порошкообразную известь. Газ под давлением попадает в форкамеру, поток газа турбулизируется, и его вихри попадают резонаторную полость, в результате на срезе сопла появляются периодические возмущения, преобразующиеся затем в пульсирующий газовый поток, истекающий из сопла. На выходе сопла возникнут мощные пульсации давлений потока с реагентом, которые необходимо направить в турбулизируемую зону с высоты 1,5 м. В данном случае импульс потока должен обеспечивать расход реагента 200 кг/мин.For example: to increase the purge efficiency in the converter by accelerating slag guidance, intensifying heat and mass transfer processes in the melt reaction zone and, as a result, reducing heat losses, increasing productivity and reducing the processing time, one should choose an insert in the form of prechambers with resonant cavities with a turbulence coefficient of 0, 5, set the impulse equal to 30 kN · s, for the transporting gas - carbon dioxide, and the reagent - powdered lime. Gas under pressure enters the prechamber, the gas stream is turbulized, and its vortices enter the resonator cavity, as a result, periodic disturbances appear on the nozzle exit, which are then transformed into a pulsating gas stream flowing out of the nozzle. At the nozzle exit, powerful pulsations of the flow pressure with the reagent will appear, which must be sent to the turbulent zone from a height of 1.5 m. In this case, the flow pulse should provide a reagent flow rate of 200 kg / min.

В другом случае для повышения эффективности дожигания отходящих газов при продувке расплава в конвертере, а следовательно, для уменьшения тепловых потерь, повышения производительности и снижения продолжительности обработки, следует выбирать вставку с коэффициентом турбулентности больше 2,5, в качестве реагента - углерод, транспортирующего газа - воздух. Поток следует подавать с расстояния 2,0 м при импульсе 35 кН·с, с обеспечением расхода реагента 250 кг/мин. Высоко закрученный поток над реакционной зоной позволяет до 85% повысить степень дожигания отходящих газов.In another case, to increase the efficiency of afterburning of exhaust gases during the melt blowing in the converter, and therefore, to reduce heat loss, increase productivity and reduce the duration of processing, one should choose an insert with a turbulence coefficient of more than 2.5, and the carbon transporting gas as a reagent air. The flow should be fed from a distance of 2.0 m with a pulse of 35 kN · s, with a reagent flow rate of 250 kg / min. High swirling flow over the reaction zone allows up to 85% increase in the degree of afterburning of exhaust gases.

В случае обработки расплава твердым реагентом в ковше при выпуске его из сталеплавильного агрегата, т.е. при организации турбулентных зон в расплаве за счет выпускаемого металла, необходимо использовать погружную фурму со вставкой в виде геликоидальной пластины с коэффициентом турбулентности 10, а в качестве газа-носителя выбрать аргон, а реагента, например, смесь ферросилиция и алюминия и установить импульс, равный 15 кН·с, при расходе реагента 100 кг/мин. В результате такой обработки снижается расход реагента, за счет повышения степени его усвоения, сокращается продолжительность обработки.In the case of processing the melt with a solid reagent in the ladle upon its release from the steelmaking unit, i.e. when organizing turbulent zones in the melt due to the metal being released, it is necessary to use an immersion lance with an insert in the form of a helicoidal plate with a turbulence coefficient of 10, and choose argon as the carrier gas, and for the reagent, for example, a mixture of ferrosilicon and aluminum, and set the momentum to 15 kN · s, with a reagent consumption of 100 kg / min. As a result of this treatment, the reagent consumption is reduced by increasing the degree of assimilation, the processing time is reduced.

При обработке расплава в печи-ковше с образованием на поверхности турбулентных зон в виде буруна, образуемого вследствие подачи через дно ковша газа, скорость усвоения реагента, например ферросилиция, жидким металлом, зависит не только от свойств расплава, но и значительно усиливается за счет механического воздействия (импульса) попадающей в область буруна струи с твердым реагентом. Струя должна быть достаточно жесткой и при этом покрывать реагентом всю площадь буруна. Данные условия достигаются путем изменения расстояния, с которого подается реагент, например 0,8 м, и угла, под которым струя подается на поверхность расплава. Коэффициент турбулентности струи должен быть близок к 1,0, импульс струи к 44 кН·с., а расход материала установлен из расчета его усвоения и состава готового металла. Этим достигается гарантия того, что вдуваемый твердый реагент в момент попадания на поверхность металла без потерь либо растворяется в металле на поверхности, либо проникает в глубь расплава, где растворяющая способность расплава для вдуваемого реагента еще очень значительна. Эффект циркуляции, возникающий при продувке, и воздействие регулируемого механического импульса позволяют получить более однородный металл повысить степень усвоения реагента и сократить продолжительность обработки.When processing the melt in a ladle furnace with the formation of turbulent zones on the surface in the form of a breaker formed by supplying gas through the bottom of the bucket, the rate of assimilation of a reagent, for example, ferrosilicon, by a liquid metal, depends not only on the properties of the melt, but also significantly increases due to mechanical action (impulse) a jet with a solid reagent falling into the region of the breaker. The jet should be sufficiently rigid and at the same time cover with the reagent the entire area of the breaker. These conditions are achieved by changing the distance from which the reagent is supplied, for example 0.8 m, and the angle at which the jet is fed to the surface of the melt. The jet turbulence coefficient should be close to 1.0, the jet momentum to 44 kN · s., And the material flow rate is established based on its assimilation and the composition of the finished metal. This ensures that the injected solid reagent, when it enters the metal surface without loss, either dissolves in the metal on the surface or penetrates deep into the melt, where the solubility of the melt for the injected reagent is still very significant. The circulation effect that occurs during purging, and the effect of an adjustable mechanical impulse make it possible to obtain a more uniform metal to increase the degree of assimilation of the reagent and reduce the processing time.

Приведенные варианты реализации способа не исчерпывают всех возможных вариантов его реализации, предусмотренных данным изобретением. Вне зависимости от выбранного варианта использования изобретения и его условий струя с реагентом должна иметь коэффициент турбулентности, равный 0,5-10 и обладать импульсом 10-44 кН·с.The above options for implementing the method do not exhaust all possible options for its implementation provided by this invention. Regardless of the chosen use case of the invention and its conditions, the reagent jet should have a turbulence coefficient of 0.5-10 and have a pulse of 10-44 kN · s.

Коэффициент турбулентности потока с реагентом менее 0,5 в промышленных условиях не достигается. Это означает полное отсутствие поперечной составляющей скорости потока, при этом струя имеет максимальную жесткость. Коэффициент турбулентности потока с реагентом более 10 также трудно достижим, поскольку применяемые при этом вставки, перераспределяющие энергию струи, будут иметь значительное местное сопротивление. Струя потока реагента является предельно мягкой.The turbulence coefficient of a stream with a reagent of less than 0.5 is not achieved under industrial conditions. This means the complete absence of the transverse component of the flow velocity, while the jet has maximum rigidity. The turbulence coefficient of a stream with a reagent of more than 10 is also difficult to achieve, since the inserts used to redistribute the energy of the jet will have significant local resistance. The reagent stream is extremely soft.

Импульс менее 10 кН·с нецелесообразен, так как не обеспечивает нужную скорость подачи реагента, а дальнейшее повышение импульса более 44 кН·с приводит к повышению образования брызг и потерям реагента при механическом воздействии потока на расплав.A pulse of less than 10 kN · s is impractical because it does not provide the desired feed rate of the reagent, and a further increase in momentum of more than 44 kN · s leads to an increase in the formation of spatter and loss of reagent during the mechanical action of the flow on the melt.

Твердые реагенты следует предпочтительно подавать в турбулизированные области расплава в гранулированном виде при величине гранул не более 10 мм. Увеличение размера гранул более 10 мм требует значительных затрат на переоборудование пневматического оборудования.Solid reagents should preferably be fed into the turbulized melt regions in granular form with a granule size of not more than 10 mm. An increase in granule size of more than 10 mm requires significant costs for the conversion of pneumatic equipment.

Твердые реагенты следует предпочтительно подавать в турбулизированные области (буруны) на поверхности расплава с расстояния 0,01-2,0 м. Данное расстояние от поверхности расплава позволяет оптимально решить вопрос организации подачи твердых реагентов турбулизированной струей. При расстоянии до поверхности расплава более 2 м. потери твердых реагентов значительно возрастают.Solid reagents should preferably be fed into turbulized areas (breakers) on the surface of the melt from a distance of 0.01-2.0 m. This distance from the surface of the melt allows you to optimally solve the problem of organizing the supply of solid reagents with a turbulized jet. When the distance to the melt surface is more than 2 m. The loss of solid reagents increases significantly.

Пример.Example.

Проверка способа проведена на 50 т электродуговой печи с выпускным отверстием печи в эркерной части и фурм в количестве 3 шт. Фурмы были установлены в боковых стенках печи на высоте 1,2 м, под углом 45° к направлению потока и под углом 20° к горизонтали. Фурмы соединены с трубопроводами подачи транспортирующего газа, а одна из них, ориентированная в сторону эркерного выступа, с трубопроводами подачи извести, окалины, кокса и оборудована турбулизирующей вставкой, обеспечивающей коэффициент турбулентности потока с реагентом, равный 1,1. В качестве транспортирующего газа использовали воздух. Для выплавки углеродистой инструментальной стали марки У 12 (1,16-1,23% С, 0,17-0,33% Mn, 0,17-0,30% Si, S, P менее 0,030%) на подину печи загрузили 100% однородного металлолома (0,1% С, 0,60% Mn, 0,18% Si, 0,030% S, 0,025% P). Путем загрузки в печь сначала максимального количества шлакообразующих, вызывающего снижение потребления тока электродами, и последующего уменьшения расхода шлакообразующих и увеличения потребления тока электродами установили заданное потребление тока электродами (I=4,5 кА/дм2). После того как в ванне образовалась жидкая ванна расплава, покрывающая шихту, в ванну через две фурмы подали воздух, обеспечивая турбулизацию расплава и вращение потока. Во вращающуюся турбулентную поверхность расплава, через третью фурму в струе транспортирующего газа одновременно вводили известь с содержанием СаО 86,7%, окалину с содержанием оксида железа 67% и кокс. Коэффициент турбулентности струи составил 1,1. Известь и окалину подавали при отношении масс CaO:FeO=5:1. Расход оксида кальция на плавку составлял 5 кг/т стали, а скорость подачи угля в составе кокса 8 кг/в минуту. Общий расход смеси 170 кг/мин, импульс струи был установлен равным 30 кН·с. После 2 мин обработки в печи образовался пенистый шлак, равномерно покрывающий зеркало металла высотой 1,2 м. Отбор проб шлака в пробницы стандартного объема позволил определить плотность образующегося шлака. В результате плавки получен конечный шлак следующего состава, мас.%: 18,10 SiO2, 4,00 Al2O3, 40,0 СаО, 8,80 MgO, 8,60 MnO, 14,50 FeOобщ, 1,03 P2O5, 0,08 S, неконтролируемые оксиды остальное. Плотность конечного шлака ρ=2,12 т/м3. Плотность вспененного шлака ρ=1,03 т/м3, что составило ≈48%, от плотности конечного шлака. Металл для доводки выпускали в печь-ковш с Т=1660°С. Продолжительность плавки 40 мин. Расход электроэнергии 290 кВт-ч/т.The method was tested on 50 tons of an electric arc furnace with a furnace outlet in the bay window and tuyeres in the amount of 3 pcs. The lances were installed in the side walls of the furnace at a height of 1.2 m, at an angle of 45 ° to the direction of flow and at an angle of 20 ° to the horizontal. The tuyeres are connected to pipelines for conveying gas, and one of them, oriented towards the bay window, with pipelines for supplying lime, scale, coke and is equipped with a turbulence insert providing a coefficient of turbulence of the flow with the reagent equal to 1.1. Air was used as the transporting gas. For the smelting of carbon tool steel grade U 12 (1.16-1.23% C, 0.17-0.33% Mn, 0.17-0.30% Si, S, P less than 0.030%), the furnace bottom was loaded 100% homogeneous scrap metal (0.1% C, 0.60% Mn, 0.18% Si, 0.030% S, 0.025% P). By first loading the maximum amount of slag-forming substances into the furnace, which causes a decrease in current consumption by the electrodes, and then decreasing the slag-forming consumption and increasing current consumption by the electrodes, a predetermined current consumption by the electrodes was established (I = 4.5 kA / dm 2 ). After a molten liquid bath was formed in the bath covering the charge, air was introduced into the bath through two tuyeres, providing melt turbulization and rotation of the flow. Lime with a CaO content of 86.7%, dross with an iron oxide content of 67% and coke were simultaneously introduced into a rotating turbulent surface of the melt, through a third lance in a stream of transporting gas. The jet turbulence coefficient was 1.1. Lime and scale were supplied at a mass ratio of CaO: FeO = 5: 1. The consumption of calcium oxide for smelting was 5 kg / t of steel, and the feed rate of coal in the composition of coke was 8 kg / min. The total flow rate of the mixture was 170 kg / min, the jet momentum was set equal to 30 kN · s. After 2 minutes of treatment, foamy slag was formed in the furnace, uniformly covering a metal mirror 1.2 m high. Slag sampling into standard volume probes allowed us to determine the density of the formed slag. As a result of melting, the final slag of the following composition was obtained, wt.%: 18.10 SiO 2 , 4.00 Al 2 O 3 , 40.0 CaO, 8.80 MgO, 8.60 MnO, 14.50 FeO total , 1, 03 P 2 O 5 , 0.08 S, uncontrolled oxides the rest. The density of the final slag ρ = 2.12 t / m 3 . The density of the foamed slag ρ = 1.03 t / m 3 , which amounted to ≈48%, of the density of the final slag. Metal for finishing was produced in a ladle furnace with T = 1660 ° C. The duration of the heat 40 minutes Electricity consumption 290 kWh / t.

При выплавке стали по прототипу с образованием и поддержанием плотности шлака в печи при подаче материалов через фурму без учета турбулизации потока и импульса в турбулизированные зоны расплава получена продолжительность плавки 49 мин. Расход электроэнергии 440 кВт-ч/т. Сравнение показывает, что использование изобретения позволяет снизить затраты на проведение плавки за счет снижения расхода электроэнергии на 150 кВт-ч/т и продолжительности плавки на 9 мин.During steelmaking according to the prototype with the formation and maintenance of slag density in the furnace when feeding materials through the lance without taking into account turbulence in the flow and momentum in the turbulized zones of the melt, a melting time of 49 minutes was obtained. Electric power consumption 440 kWh / t. The comparison shows that the use of the invention allows to reduce the cost of carrying out the smelting by reducing the energy consumption by 150 kWh / t and the duration of the smelting by 9 minutes

Таким образом, в любом варианте использования изобретения достигается снижение продолжительности обработки, что приводит к уменьшению энергетических и тепловых потерь, повышению производительности.Thus, in any use case of the invention, a reduction in processing time is achieved, which leads to a reduction in energy and heat losses, and an increase in productivity.

Claims (10)

1. Способ обработки расплава твердым реагентом, включающий подачу твердого реагента струей транспортирующего газа в созданные в расплаве турбулизированные области, отличающийся тем, что струю транспортирующего газа с твердым реагентом турбулизируют и подают в турбулизированные области расплава с коэффициентом турбулентности 0,5-10 и импульсом 10-44 кН·с.1. A method of treating a melt with a solid reagent, comprising supplying a solid reagent with a jet of transporting gas to the turbulized regions created in the melt, characterized in that the stream of transporting gas with a solid reagent is turbulized and fed into the turbulized regions of the melt with a turbulence coefficient of 0.5-10 and a pulse of 10 -44 kN s 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что турбулизированные области в расплаве создают с помощью хотя бы одной фурмы.2. The method according to claim 1, characterized in that the turbulized region in the melt is created using at least one lance. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что турбулизированные области в расплаве создают потоком расплава, выпускаемого из конвертера или мартеновской, или электродуговой печи.3. The method according to claim 1, characterized in that the turbulized regions in the melt create a stream of melt discharged from the converter or open-hearth furnace or electric arc furnace. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что турбулизированные области создают в расплаве, находящемся в ковше или в печи-ковше.4. The method according to claim 2, characterized in that the turbulent regions are created in the melt located in the ladle or in the ladle furnace. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что турбулизированные области создают в ковше или в печи-ковше на поверхности расплава в виде буруна и подают струю турбулизированного газа с твердым реагентом в область образуемого буруна.5. The method according to claim 4, characterized in that the turbulent regions are created in the bucket or in the ladle furnace on the surface of the melt in the form of a breaker and a jet of turbulized gas with a solid reagent is fed into the region of the formed breaker. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующего газа используют азот, аргон, углекислый газ или сжатый воздух.6. The method according to claim 1, characterized in that nitrogen, argon, carbon dioxide or compressed air are used as the transporting gas. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердый реагент подают в гранулированном виде при величине гранул не более 10 мм.7. The method according to claim 1, characterized in that the solid reagent is supplied in granular form with a granule size of not more than 10 mm 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что струю турбулизированного газа с твердым реагентом подают в турбулизированную область на поверхность расплава с расстояния 0,01-2,0 м.8. The method according to claim 5, characterized in that the jet of turbulized gas with a solid reagent is fed into the turbulized region on the surface of the melt from a distance of 0.01-2.0 m 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что струю транспортирующего газа с твердым реагентом турбулизируют с помощью вставки, устанавливаемой в канал подачи реагента.9. The method according to claim 1, characterized in that the jet of transporting gas with a solid reagent is turbulized using an insert installed in the reagent supply channel. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого реагента используют гранулированный углерод, ферросплавы, алюминий, кальций, комплексные сплавы, флюсы и разжижители, гранулированные охладители.10. The method according to claim 1, characterized in that granular carbon, ferroalloys, aluminum, calcium, complex alloys, fluxes and thinners, granular coolers are used as a solid reagent.
RU2004136344/02A 2004-12-15 2004-12-15 Method for treating melt with use of solid reagent RU2280082C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136344/02A RU2280082C1 (en) 2004-12-15 2004-12-15 Method for treating melt with use of solid reagent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136344/02A RU2280082C1 (en) 2004-12-15 2004-12-15 Method for treating melt with use of solid reagent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004136344A RU2004136344A (en) 2006-05-20
RU2280082C1 true RU2280082C1 (en) 2006-07-20

Family

ID=36658215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004136344/02A RU2280082C1 (en) 2004-12-15 2004-12-15 Method for treating melt with use of solid reagent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280082C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004136344A (en) 2006-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2759606A1 (en) Steel slag reduction equipment and steel slag reduction system
TWI473883B (en) Converter steelmaking method
US4504307A (en) Method for carrying out melting, melt-metallurgical and/or reduction-metallurgical processes in a plasma melting furnace as well as an arrangement for carrying out the method
US6630099B2 (en) Continuous metal melting apparatus
JP2011106028A (en) Top lance for refining, and method for refining molten iron using the same
US7618582B2 (en) Continuous steel production and apparatus
JP4715384B2 (en) Method for dephosphorizing hot metal and top blowing lance for dephosphorization
RU2003111163A (en) METHOD AND DEVICE FOR DIRECT Smelting
JPH1180825A (en) Top-blown lance for converter refining and converter refining method by using this
RU2280082C1 (en) Method for treating melt with use of solid reagent
US5336296A (en) Method of obtaining steel in a liquid bath and the device to carry it out
CA2200961C (en) Process and apparatus for the manufacture of steel from iron carbide
US8391331B2 (en) Method of charging fine-grained metals into an electric-arc furnace
EP3752650B1 (en) Method for refining molten metal using a converter
KR101511178B1 (en) Method for the pyrometallurigical treatment of metals, molten metals, and/or slags
EP2673387B1 (en) Direct smelting process
CA2349060A1 (en) Process for melting sponge iron and electric-arc furnace for carrying out the process
JP4630031B2 (en) Methods for reducing and dissolving iron raw materials containing iron oxide
JP7420322B1 (en) Molten steel denitrification method
CN214881767U (en) High-efficient dilution reduction device of nickel smelting sediment
JPH04246114A (en) Method for tapping iron and slag in smelting reduction furnace
JP2783894B2 (en) Iron bath smelting reduction method
RU2167205C1 (en) Method for making steel of iron-containing raw material and aggregate for performing the same
RU2108399C1 (en) Method of steel melting from metal scrap in electric-arc furnace
JPH0478690B2 (en)

Legal Events

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

Effective date: 20071216