RU2285051C2 - Method of making corrosion-resistant steel - Google Patents
Method of making corrosion-resistant steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285051C2 RU2285051C2 RU2004134985/02A RU2004134985A RU2285051C2 RU 2285051 C2 RU2285051 C2 RU 2285051C2 RU 2004134985/02 A RU2004134985/02 A RU 2004134985/02A RU 2004134985 A RU2004134985 A RU 2004134985A RU 2285051 C2 RU2285051 C2 RU 2285051C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- furnace
- metal
- argon
- blowing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве высокохромистых нержавеющих сталей.The invention relates to metallurgy and can be used in the production of high-chromium stainless steels.
Известен способ производства нержавеющих сталей дуплекс-процессом, который включает расплавление металлической шихты в электродуговой печи и продувку металла в агрегате аргонокислородного рафинирования (АКР) смесью кислорода и инертного газа (азот или аргон) в пять ступеней (O2:Ar2(N2)=6:1; 4:1; 1:1; 1:3; 1:6). При этом в соответствии с материальным балансом плавки для получения в полупродукте 1,5...2,0% углерода доля углеродистого феррохрома в металлошихте составляла не менее 29...30%, а доля отходов нержавеющей стали не превышала 63...65%. Из-за опасности перегрева металла на второй стадии дуплекс-процесса в агрегате АКР температуру полупродукта при сливе из дуговой печи доводили до 1550...1600°С [1].A known method for the production of stainless steel by the duplex process, which involves the melting of a metal charge in an electric arc furnace and the purging of metal in an argon-oxygen refining unit (AKP) with a mixture of oxygen and an inert gas (nitrogen or argon) in five steps (O 2 : Ar 2 (N 2 ) = 6: 1; 4: 1; 1: 1; 1: 3; 1: 6). Moreover, in accordance with the material balance of the smelting, in order to obtain 1.5 ... 2.0% carbon in the intermediate, the proportion of carbon ferrochrome in the metal charge was not less than 29 ... 30%, and the proportion of stainless steel waste did not exceed 63 ... 65 % Due to the danger of metal overheating at the second stage of the duplex process in the AKP unit, the temperature of the intermediate product when draining from an arc furnace was brought to 1550 ... 1600 ° C [1].
Недостатком известного способа является большая продолжительность процесса продувки в агрегате АКР.The disadvantage of this method is the long duration of the purge process in the ACP unit.
Наиболее близким по своей технической сущности является способ производства коррозионно-стойкой стали дуплекс-процессом: дуговая электросталеплавильная печь - агрегат аргонокислородного рафинирования, включающий завалку в дуговую сталеплавильную печь шихты, состоящей из отходов нержавеющей стали и хрома, расплавление шихты в печи с одновременной продувкой кислородом через сводовую фурму в процессе плавления, выпуск из печи полупродукта и продувку металла в АКР смесью кислорода и инертного газа [2].The closest in technical essence is the method of producing corrosion-resistant steel by the duplex process: an electric arc furnace - an argon-oxygen refining unit, including filling a charge consisting of stainless steel and chromium waste into an arc steel-smelting furnace, melting the charge in a furnace with simultaneous oxygen blowing through oxygen arch tuyere during the melting process, the release of an intermediate from the furnace, and metal purging in the ACP with a mixture of oxygen and an inert gas [2].
Недостатком известного способа является высокое содержание в шлаке оксидов хрома (до 30%), повышающих его вязкость и температуру плавления.The disadvantage of this method is the high content in the slag of chromium oxides (up to 30%), increasing its viscosity and melting point.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение степени окисления хрома в процессе плавления, позволяющее понизить содержание оксидов хрома в шлаке и его вязкость для полного слива шлака из печи через эркерное отверстие.The problem to which the invention is directed, is to reduce the degree of oxidation of chromium during the melting process, which allows to reduce the content of chromium oxides in the slag and its viscosity to completely drain the slag from the furnace through the bay window.
Поставленная задача решается тем, что предлагается способ выплавки коррозионно-стойкой стали дуплекс-процессом: дуговая электросталеплавильная печь - агрегат аргонокислородного рафинирования, включающий завалку в дуговую электросталеплавильную печь шихты, состоящей из отходов нержавеющей стали и феррохрома, расплавление с одновременной продувкой кислородом через фурму, выпуск полупродукта нержавеющей стали из печи и продувку металла в агрегате АКР смесью кислорода и инертного газа, при этом расплавление ведут в высокомощной печи с эркерным выпуском, причем доля отходов в завалку составляет 68...85%. Во время плавления металла в печи продувку кислородом через фурму начинают после введения в металл 75...80% электроэнергии и выпускают из печи вместе со шлаком, содержащим 10...15% оксидов хрома, при температуре 1650...1750°С и содержании углерода 0,7...1,2%, а продувку в агрегате АКР начинают при соотношении в дутье кислорода и инертного газа 4:1.The problem is solved in that a method for smelting corrosion-resistant steel by a duplex process is proposed: an electric arc furnace — an argon-oxygen refining unit, including filling a charge consisting of stainless steel and ferrochrome waste in an electric arc furnace, melting with simultaneous oxygen blowing through a lance the intermediate product of stainless steel from the furnace and the metal purge in the AKP unit with a mixture of oxygen and inert gas, while the melting is carried out in a high-power furnace with bay window, and the proportion of waste in the filling is 68 ... 85%. During the melting of the metal in the furnace, oxygen purging through the lance begins after 75 ... 80% of the electric energy is introduced into the metal and is released from the furnace together with slag containing 10 ... 15% of chromium oxides at a temperature of 1650 ... 1750 ° C and the carbon content of 0.7 ... 1.2%, and the purge in the ACP unit begin with a ratio of 4: 1 in the oxygen and inert gas in the blast.
Увеличение содержания в завалке металлических отходов с 63...65% в известном способе до 68...85% связано с необходимостью уменьшить исходное содержание углерода в шихте перед расплавлением с 2,4...2,5% до 1,1...2,0%. (Содержание углерода в отходах ~0,07%, в феррохроме ~8%). Это позволяет сократить продолжительность продувки кислородом в печи, начав продувку после расплавления большей части шихты и ввода в ванну 75...80% электроэнергии, а не с самого начала периода плавления. Одновременно более низкое содержание углерода в полупродукте, заливаемом в агрегат аргоно-кислородного рафинирования (0,7...1,2% вместо 1,5...1,8% [1]), позволяет исключить ступень продувки O2: Ar2(N2)=6:1, выполняемую с использованием верхней кислородной фурмы, и начать продувку полупродукта в агрегате АКР сразу со ступени 4:1. Это обстоятельство сокращает продолжительность плавки в агрегате АКР и улучшает окисление в нем хрома.The increase in the content of metal waste in the filling from 63 ... 65% in the known method to 68 ... 85% is associated with the need to reduce the initial carbon content in the charge before melting from 2.4 ... 2.5% to 1.1. ..2.0%. (The carbon content in the waste is ~ 0.07%, in ferrochrome ~ 8%). This allows you to reduce the duration of the oxygen purge in the furnace, starting purge after melting most of the charge and entering into the bath 75 ... 80% of the electric power, and not from the very beginning of the melting period. At the same time, a lower carbon content in the intermediate product, poured into the argon-oxygen refining unit (0.7 ... 1.2% instead of 1.5 ... 1.8% [1]), eliminates the stage of blowing O 2 : Ar 2 (N 2 ) = 6: 1, performed using the upper oxygen lance, and start purging the intermediate in the AKP unit immediately from the 4: 1 stage. This circumstance shortens the melting time in the AKP unit and improves the oxidation of chromium in it.
В свою очередь уменьшение продолжительности продувки кислородом через фурму в печи позволяет уменьшить окисление хрома из металла и понизить его содержание в шлаке с 21...30% до 10...15%. Последнее обстоятельство резко понижает вязкость и температуру плавления шлака, что позволяет практически полностью слить его из печи через эркер вместе с металлом для последующего восстановления из него хрома в агрегате аргонокислородного рафинирования.In turn, a decrease in the duration of oxygen blowing through a lance in a furnace can reduce the oxidation of chromium from a metal and reduce its content in slag from 21 ... 30% to 10 ... 15%. The latter circumstance sharply reduces the viscosity and melting point of the slag, which allows it to be almost completely drained from the furnace through a bay window together with the metal for the subsequent reduction of chromium from it in the argon-oxygen refining unit.
Сокращение одной ступени продувки в АКР (ступень 6:1) уменьшает приход тепла. Для того, чтобы нагреть нержавеющую сталь в агрегате АКР до температуры разливки и начать продувку в агрегате АКР со ступени O2:Ar2(N2)=4:1, необходимо иметь более высокую температуру полупродукта. Поэтому температура металла при сливе из дуговой печи должна лежать в интервале 1650...1750°С. Более низкая температура не достаточна для нагрева стали до температуры разливки, а более высокая вызывает износ футеровки печи. Кроме того, такая температура необходима для выпуска из печи металла вместе с тугоплавким шлаком через эркер.Reducing one purge stage in the ACP (6: 1 stage) reduces heat input. In order to heat stainless steel in the AKP unit to the casting temperature and start purging in the AKP unit from the O 2 : Ar 2 (N 2 ) = 4: 1 stage, it is necessary to have a higher intermediate temperature. Therefore, the temperature of the metal when draining from an arc furnace should lie in the range of 1650 ... 1750 ° C. A lower temperature is not sufficient to heat the steel to the casting temperature, and a higher temperature causes wear on the furnace lining. In addition, such a temperature is necessary for the release of metal from the furnace together with refractory slag through a bay window.
Увеличение доли отходов нержавеющей стали в завалку до 68...85% в высокомощной дуговой электросталеплавильной печи с эркерным выпуском позволяет плавить полупродукт с более низким содержанием углерода (0,7...1,2%) при более высокой температуре (1650...1750°С). При этом появляется возможность сократить продолжительность продувки кислородом в дуговой печи, начиная ее после ввода 75...80% электрической энергии, уменьшить окисление хрома и содержание оксидов хрома в шлаке до 10...15%. Такой шлак обладает меньшей вязкостью и температурой плавления и удаляется из печи вместе с металлом через отверстие в эркере. Кроме того, время обработки в агрегате АКР полупродукта с более низким содержанием углерода существенно сокращается, что увеличивает производительность агрегата АКР и дуплекс-процесса в целомAn increase in the proportion of stainless steel waste into the filling up to 68 ... 85% in a high-power arc electric arc furnace with a bay window outlet allows melt the intermediate with a lower carbon content (0.7 ... 1.2%) at a higher temperature (1650 .. .1750 ° C). At the same time, it becomes possible to reduce the duration of oxygen purging in an arc furnace, starting it after entering 75 ... 80% of electric energy, to reduce chromium oxidation and the content of chromium oxides in slag to 10 ... 15%. Such slag has a lower viscosity and melting point and is removed from the furnace with the metal through an opening in the bay window. In addition, the processing time in the AKP unit of the intermediate with a lower carbon content is significantly reduced, which increases the performance of the AKP unit and the duplex process as a whole
Пример осуществления предлагаемого способа:An example implementation of the proposed method:
Коррозионно-стойкую сталь выплавляли дуплекс-процессом: 100-тонная дуговая печь с эркерным выпуском и трансформатором 80МВА и продувкой через фурмы - 100-тонный агрегат аргонокислородного рафинирования.Corrosion-resistant steel was smelted by the duplex process: a 100-ton arc furnace with a bay window outlet and an 80 MVA transformer and blowing through tuyeres — a 100-ton argon-oxygen refining unit.
В дуговую печь загружали металлическую шихту, состоящую из 71% нержавеющей стали, 15% углеродистого феррохрома и 4% никеля, остальное - нелегированные отходы. В процессе плавления металл продували кислородом, причем продувку начинали после расхода 31000 МВт (79% от всей вводимой мощности). Продолжительность продувки составляла 12 мин.A metal charge consisting of 71% stainless steel, 15% carbon ferrochrome and 4% nickel was loaded into an arc furnace, the rest was unalloyed waste. During the melting process, the metal was purged with oxygen, and purging began after a flow rate of 31,000 MW (79% of the total input power). The purge duration was 12 minutes.
Перед выпуском из печи полупродукт содержал 0,8% углерода, 19% хрома и имел температуру 1680°С. В шлаке содержалось 14% оксидов хрома. Уменьшение содержания оксидов хрома в шлаке связано с меньшей продолжительностью продувки металла кислородом (12 мин против 50 мин в известном способе) и меньшим окислением хрома из металла. В свою очередь меньшая продолжительность продувки обусловлена более низким содержанием углерода в шихте и требуемым для его окисления меньшим количеством кислорода и более короткой продувкой.Before release from the furnace, the intermediate product contained 0.8% carbon, 19% chromium and had a temperature of 1680 ° C. The slag contained 14% of chromium oxides. The decrease in the content of chromium oxides in the slag is associated with a shorter duration of the metal purge with oxygen (12 minutes versus 50 minutes in the known method) and a lower oxidation of chromium from the metal. In turn, the shorter blowing time is due to the lower carbon content in the charge and less oxygen required for its oxidation and shorter blowing.
Шлак, содержащий 14% оксидов хрома, имел более низкую температуру плавления и вязкость, поэтому он практически полностью удаляется из печи через отверстие в эркере вместе с металлом. Восстановление из него хрома на второй стадии дуплекс-процесса позволяет существенно увеличить сквозное извлечение хрома.Slag containing 14% chromium oxides had a lower melting point and viscosity, so it is almost completely removed from the furnace through an opening in the bay window along with the metal. The reduction of chromium from it in the second stage of the duplex process can significantly increase the through extraction of chromium.
Продолжительность стадии расплавления шихты в дуговой печи составила 70 мин. Полупродукт переливали в агрегат аргонокислородного рафинирования и продували смесью кислорода и аргона. Причем, так как содержание углерода было 0,8% и температура достаточно высокая, то продувку начинали со ступени O2:Ar2=4:1, при этом ступень продувки O2:Ar2=6:1 отсутствовала, что позволяло сократить продолжительность плавки на 23 мин, в том числе на 16 мин за счет отсутствия одной ступени продувки (6:1) и сокращения вспомогательных операций на 7 мин.The duration of the charge melting stage in the arc furnace was 70 minutes. The intermediate was poured into an argon-oxygen refining unit and purged with a mixture of oxygen and argon. Moreover, since the carbon content was 0.8% and the temperature was quite high, the purge was started from the O 2 : Ar 2 = 4: 1 stage, while the O 2 : Ar 2 = 6: 1 purge stage was absent, which allowed reducing the duration smelting for 23 minutes, including 16 minutes due to the lack of a single purge stage (6: 1) and reduced auxiliary operations by 7 minutes.
Результаты испытаний известного и предлагаемого способа приведены в таблице. Представленные результаты выплавки коррозионно-стойкой стали показывают, что предлагаемый способ позволяет уменьшить содержание в шлаке оксидов хрома и остаток шлака в печи, увеличить сквозное усвоение хрома, выровнять по времени обе стадии процесса, увеличить за счет этого производительность дуплекс-процесса по производству коррозионно-стойкой стали различных марок.The test results of the known and proposed method are shown in the table. The presented results of smelting of corrosion-resistant steel show that the proposed method allows to reduce the content of chromium oxides in the slag and the slag residue in the furnace, increase the through absorption of chromium, equalize both stages of the process in time, and thereby increase the productivity of the duplex process for the production of corrosion-resistant steel of various grades.
Источники информацииInformation sources
1. А.Н.Волкодаев и др. Освоение технологии производства коррозионно-стойкой стали с обработкой в агрегате АКР. Сталь, 1995, №8, с.22-23.1. A.N. Volkodaev et al. Mastering the technology of production of corrosion-resistant steel with processing in the AKP unit. Steel, 1995, No. 8, p. 22-23.
2. А.Н.Волкодаев и др. Вспенивание хромистого шлака в высокомощной дуговой печи. Сталь, 1997, №6, с.46-48.2. AN Volkodaev et al. Foaming of chromium slag in a high-power arc furnace. Steel, 1997, No. 6, p. 46-48.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134985/02A RU2285051C2 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Method of making corrosion-resistant steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134985/02A RU2285051C2 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Method of making corrosion-resistant steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004134985A RU2004134985A (en) | 2006-05-10 |
| RU2285051C2 true RU2285051C2 (en) | 2006-10-10 |
Family
ID=36656867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004134985/02A RU2285051C2 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Method of making corrosion-resistant steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285051C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103602781A (en) * | 2013-11-17 | 2014-02-26 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Method for lowering chrome oxide in arc furnace slag in stainless steel smelting process |
-
2004
- 2004-11-30 RU RU2004134985/02A patent/RU2285051C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВОЛКОДАЕВ А.Н. и др. Вспенивание хромистого шлака в высокомощной дуговой печи. Сталь. 1997, № 6, с.46-48. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103602781A (en) * | 2013-11-17 | 2014-02-26 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Method for lowering chrome oxide in arc furnace slag in stainless steel smelting process |
| CN103602781B (en) * | 2013-11-17 | 2015-03-25 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Method for lowering chrome oxide in arc furnace slag in stainless steel smelting process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004134985A (en) | 2006-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106086298B (en) | A kind of smelting process of low-phosphorous-low titanium-low-sulfur steel | |
| JP4736466B2 (en) | Method for producing high chromium molten steel | |
| RU2007118927A (en) | AISI 4xx FERRITE STEEL GROUP STAINLESS STEEL PRODUCTION IN ACP CONVERTER | |
| RU2360008C2 (en) | Method of chrome removing from metallurgical slags containing chrome | |
| RU2352672C2 (en) | Extraction method of metallic element, particularly metallic chromium, from charge containing metal oxides in arc furnace | |
| RU2285051C2 (en) | Method of making corrosion-resistant steel | |
| US7094271B2 (en) | Method for producing stainless steels, in particular high-grade steels containing chromium and chromium-nickel | |
| JP2000160233A (en) | Method for desulfurize-refining stainless steel | |
| JP2003155516A (en) | Method for desulfurizing molten steel with ladle- refining | |
| JP5205799B2 (en) | Method for melting Cr-containing low alloy steel | |
| JP3896992B2 (en) | Low sulfur low nitrogen steel manufacturing method | |
| JPS5967309A (en) | Manufacture of high cr steel using dephosphorized molten iron | |
| KR100558058B1 (en) | Method for refining of high-nickel alloy of AOD | |
| JPS6354045B2 (en) | ||
| JP2964861B2 (en) | Stainless steel manufacturing method | |
| US3816100A (en) | Method for producing alloy steel | |
| RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
| EP1524322A2 (en) | Method of liquid steel production with slag recycling in a converter, equipment to employ the method | |
| JP2003155515A (en) | METHOD FOR PRODUCING MOLTEN HIGH Cr STEEL | |
| SU1421777A1 (en) | Method of producing steel | |
| JP3684445B2 (en) | Manufacturing method of high purity high Ni steel | |
| JPH0892627A (en) | Production of stainless steel | |
| JP6468264B2 (en) | Operating method of hot metal holding furnace | |
| JP2757761B2 (en) | Method for producing molten stainless steel by smelting reduction | |
| RU1770373C (en) | Production line for steel manufacture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101201 |