RU2286393C1 - Method for reducing of steel in ladle - Google Patents
Method for reducing of steel in ladle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286393C1 RU2286393C1 RU2005109518/02A RU2005109518A RU2286393C1 RU 2286393 C1 RU2286393 C1 RU 2286393C1 RU 2005109518/02 A RU2005109518/02 A RU 2005109518/02A RU 2005109518 A RU2005109518 A RU 2005109518A RU 2286393 C1 RU2286393 C1 RU 2286393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- reducing agent
- ladle
- stream
- deoxidizer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологическим приемам производства высококачественной низкоуглеродистой стали.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to technological methods for the production of high-quality low-carbon steel.
Неизменным и особенно важным процессом, используемым при производстве высококачественных сталей, является процесс раскисления или удаления из подготовленного к разливке расплава избыточного кислорода.An invariable and especially important process used in the production of high-quality steels is the process of deoxidation or removal of excess oxygen from a melt prepared for casting.
Повышенное или не соответствующее существующим требованиям содержание кислорода в затвердевшем металле предопределяет продолжение процессов окисления в нем остаточного углерода с выделением газообразной окиси углерода, вплоть до окончания кристаллизации слитка. При этом в готовой продукции образуется газовая пористость, нарушающая ее качественные показатели и плотность.An increased or inadequate oxygen content in the hardened metal determines the continuation of the oxidation of residual carbon in it with the release of gaseous carbon monoxide, up to the end of crystallization of the ingot. At the same time, gas porosity is formed in the finished product, which violates its quality indicators and density.
Наиболее широко используемым в сталеплавильном производстве методом раскисления является метод осаждения. Особенность этого метода состоит в переводе кислорода из раствора в виде закиси железа в неметаллические соединения с элементами, которые имеют больше, чем железо, сродство с кислородом и меньше, чем закись железа, и растворимы в металле. При этом образующиеся продукты окисления выделяются из металла в шлак в твердом или жидком состоянии.The most commonly used deoxidation method in steelmaking is the deposition method. A feature of this method is the transfer of oxygen from a solution in the form of iron oxide into non-metallic compounds with elements that have more than iron, affinity for oxygen and less than iron oxide, and are soluble in metal. In this case, the resulting oxidation products are released from the metal into slag in the solid or liquid state.
В практике производства специализированных сталей осаждающее раскисление производят в ковше или непосредственно на установке внепечной обработки. Наряду с алюминием, иногда в качестве раскислителей и модификаторов при производстве стали, используется кремний, марганец магний, барий, кальций, комплексные сплавы, алюминий и другие.In the practice of the production of specialized steels, precipitating deoxidation is carried out in a ladle or directly at an out-of-furnace treatment plant. Along with aluminum, sometimes silicon, manganese, magnesium, barium, calcium, complex alloys, aluminum and others are used as deoxidants and modifiers in steel production.
Наиболее распространенным приемом ввода алюминия является прием ввода алюминия в ковш в виде кусков или в чушках или соизмеримых с ними кусках. При таком вводе материала раскислителя степень усвоения полезного элемента раскислителя расплавом находится на крайне низком уровне (например, для алюминия 5-20%) и отличается крайней нестабильностью. Сам метод ввода требует значительных затрат ручного труда.The most common method of introducing aluminum is the method of introducing aluminum into the bucket in the form of pieces or in ingots or pieces commensurate with them. With this input of the deoxidizing material, the degree of assimilation of the useful deoxidizing element by the melt is at an extremely low level (for example, for aluminum 5–20%) and is extremely unstable. The input method itself requires significant manual labor.
Для уменьшения угара раскислителей применяются методы ввода раскислителей в ковш в измельченном кусковом или гранулированном виде.To reduce the burnout of deoxidizing agents, methods of introducing deoxidizing agents into the ladle in crushed lumpy or granular form are used.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ раскисления стали в ковше, включающий ввод в расплав в процессе его слива из технологического агрегата в ковш гранулированного или кускового раскислителя, имеющего плотность ниже плотности расплава в ковше (Ю.Ф.Вяткин, В.А.Вихревчук, В.Ф.Поляков и др. Ресурсосберегающая технология раскисления стали алюминием в ковше. Бюллетень "Черметинформация", №6 1990, с.53-55).The closest in technical essence and the achieved result is a method of steel deoxidation in a ladle, including the introduction of a granular or lump deoxidizer into the melt during its discharge from the technological unit into the ladle, having a density lower than the melt density in the ladle (Yu.F. Vyatkin, V.A. .Vikhrevchuk, VFPolyakov et al. Resource-saving technology for the deoxidation of steel by aluminum in a ladle. Chermetinformatsiya Bulletin, No. 6, 1990, pp. 53-55).
Однако известный способ имеет следующие недостатки: вводимый измельченный раскислитель подается на зеркало расплава или поверхность струи металла при выпуске, вследствие чего большая его часть сгорает за счет кислорода воздуха, не успевая растворяться в металле, что приводит к потерям раскислителя и понижает качество металла.However, the known method has the following disadvantages: the introduced ground deoxidizer is fed to the melt mirror or the surface of the metal stream upon release, as a result of which most of it burns out due to atmospheric oxygen, without being able to dissolve in the metal, which leads to losses of the deoxidizer and reduces the quality of the metal.
Задача изобретения - разработать технологию раскисления, позволяющую повысить качество металла, снизить потери материала.The objective of the invention is to develop a deoxidation technology that improves the quality of the metal, reduce material loss.
Ожидаемый технический результат - снижение угара раскислителя, повышение стабильности его усвоения, повышение качества металла.The expected technical result is a decrease in deoxidant fumes, an increase in the assimilation stability, an increase in the quality of the metal.
Технический результат достигается тем, что в известном способе раскисления стали в ковше, включающем ввод в расплав в процессе его слива из технологического агрегата в ковш гранулированного или кускового раскислителя, имеющего плотность ниже плотности расплава в ковше, по изобретению раскислитель в расплав вводят концентрированным высокоскоростным потоком с импульсом, обеспечивающим проникновение раскислителя непосредственно внутрь расплава.The technical result is achieved by the fact that in the known method of steel deoxidation in a ladle, comprising introducing into the melt during the process of pouring it from the process unit into the ladle a granular or lump deoxidizer having a density lower than the density of the melt in the ladle, according to the invention, the deoxidizer is introduced into the melt in a concentrated high-speed stream with pulse providing penetration of the deoxidizer directly into the melt.
Возможны другие варианты осуществления способа раскисления, предусматривающие, чтоOther embodiments of the deoxidation process are possible, providing that
- раскислитель вводят в струю расплава, сливаемого в ковш из технологического агрегата, с помощью дробеструйной установки;- the deoxidizer is injected into the jet of melt, drained into the ladle from the technological unit, using a shot blasting machine;
- в качестве раскислителя используют гранулированный или кусковой алюминий с размером гранул или кусков 0,5-12 мм, который можно вводить в струю расплава, сливаемого в ковш из технологического агрегата, с помощью дробеструйной установки;- as a deoxidizing agent, granular or lump aluminum is used with a granule or lump size of 0.5-12 mm, which can be introduced into a stream of melt being drained into a ladle from a technological unit using a shot blasting machine;
- место внедрения алюминия в струю устанавливают в зависимости от его фракционного состава, при этом чем мельче размер гранул, тем ближе место внедрения потока в струю к поверхности расплава в заполняемом ковше.- the place of introduction of aluminum into the stream is set depending on its fractional composition, the finer the size of the granules, the closer the place of introduction of stream into the stream to the surface of the melt in the bucket to be filled.
Для того чтобы ввести гранулы непосредственно внутрь расплава с необходимым расходом, необходимо придать гранулам или кускам скорость, обеспечивающую для этой гранулы условие равновесия динамического напора высокоскоростного потока и статического давления внутри металла:In order to introduce the granules directly into the melt at the required flow rate, it is necessary to give the granules or pieces a speed that provides for this granule the equilibrium of the dynamic pressure of the high-speed flow and the static pressure inside the metal:
ω2ρ1/2=l·ρ2·g,ω 2 ρ 1/2 = l · ρ 2 · g,
где ω - скорость потока реагента;where ω is the flow rate of the reagent;
ρ1 и ρ2 - плотность потока реагента и жидкой стали;ρ 1 and ρ 2 is the flux density of the reagent and liquid steel;
g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
l - глубина погружения реагента в расплав.l is the immersion depth of the reagent in the melt.
Проведенные расчеты показывают, что для обеспечения условий внедрения гранулированного алюминия фракцией 0,5-12 мм непосредственно в струю сливаемого из сталеплавильного агрегата в ковш, раскислитель необходимо подавать с импульсом (i) от 40 до 318,6 Н ("Н" - Ньютон, кг·м/с2).The calculations show that to ensure the conditions for the introduction of granular aluminum with a fraction of 0.5-12 mm directly into the stream being drained from the steelmaking unit into the ladle, the deoxidizer must be supplied with a pulse (i) from 40 to 318.6 N ("N" - Newton, kg m / s 2 ).
Приведенные сведения не исчерпывают все возможные значения импульса потока и определены только для алюминия. Одним из технических устройств, позволяющих достигать погружения раскислителя в расплав, как в струю так и под зеркало металла в ковше, является дробеструйная машина. Обычно такие машины оборудуются дозирующими устройствами и позволяют вдувать раскислитель порциями от 50 до 200 кг.The information given does not exhaust all possible values of the flow momentum and is determined only for aluminum. One of the technical devices that allow the deoxidizer to be immersed in the melt, both in the stream and under the metal mirror in the bucket, is a shot blasting machine. Typically, such machines are equipped with metering devices and allow the blowing agent to be injected in portions of 50 to 200 kg.
Другой особенностью изобретения является то, что место внедрения алюминия в струю устанавливают в зависимости от его фракционного состава, при этом чем мельче размер гранул, тем ближе место внедрения потока в струю к поверхности расплава в заполняемом ковше. При грануле размером менее 0,5 мм гранулы расплавляются в момент соприкосновения со струей металла, что приводит к значительному окислению раскислителя кислородом воздуха. Подача раскислителя фракцией свыше 12 мм приводит к возникновению трудностей работы дробеструйной установки по внедрению раскислителя в расплав и также дополнительному сгоранию раскислителя на воздухе. При движении расплава от среза выпускного отверстия или носка желоба металл дробится, захватывает при своем движении кислород из воздуха, что приводит к его угару. Мощности перемешивания струи так велики, что если давать на срез желоба раскислитель мелкой фракции, то он практически в ковш не попадает, а следовательно, при подаче реагента в струю для каждого реагента необходимо определить место внедрения в струю, при котором потери реагента раскислителя минимальны.Another feature of the invention is that the place of introduction of aluminum into the stream is set depending on its fractional composition, the finer the size of the granules, the closer the place of introduction of stream into the stream to the surface of the melt in the bucket to be filled. When a granule is less than 0.5 mm in size, the granules melt at the moment of contact with a stream of metal, which leads to a significant oxidation of the deoxidizer with atmospheric oxygen. The supply of a deoxidizing agent with a fraction of more than 12 mm leads to difficulties in the operation of the shot blasting machine for introducing a deoxidizing agent into the melt and also to additional deoxidant combustion in air. When the melt moves from a cut of the outlet or toe of the gutter, the metal is crushed, captures oxygen from the air during its movement, which leads to its intoxication. The mixing power of the jet is so great that if a fine fraction deoxidant is fed to the cut of the gutter, it practically does not enter the bucket, and therefore, when feeding the reagent into the jet for each reagent, it is necessary to determine the place of introduction into the jet at which the losses of the deoxidizing reagent are minimal.
Пример №1Example No. 1
Способ реализован при выплавке стали 20 в дуговой печи.The method is implemented in the smelting of steel 20 in an arc furnace.
Металл раскисляли марганцем и кремнием. При выпуске металла в ковш вводили алюминий в виде дроби фракцией 6 мм порциями по 100 кг с помощью дробеструйной установки производительностью 400 кг/мин. Давление воздуха в трассе 5 атм. Транспортировочная трасса была выполнена из металлической трубы, которая обеспечивала подачу потока алюминия в струю расплава на удалении от нее около 1,5-2,0 м.The metal was deoxidized with manganese and silicon. When releasing metal, aluminum was introduced into the bucket in the form of a fraction of a fraction of 6 mm in portions of 100 kg using a shot blasting machine with a capacity of 400 kg / min. Air pressure in the highway 5 atm. The transportation route was made of a metal pipe, which provided a flow of aluminum into the melt stream at a distance of about 1.5-2.0 m from it.
Расплав выпускали из печи с температурой 1545°С. Алюминий вводили из расчета его введения до 1,5 кг на одну тонну стали с импульсом 200 Н.The melt was released from the furnace with a temperature of 1545 ° C. Aluminum was introduced based on the calculation of its introduction up to 1.5 kg per ton of steel with a pulse of 200 N.
При раскислении стали заявленным способом содержание кислорода в ней составило 0,005-0,006% при остаточном содержании алюминия 0,022%.When steel was deoxidized by the claimed method, the oxygen content in it was 0.005-0.006% with a residual aluminum content of 0.022%.
В той же стали выплавленной по способу-прототипу, содержание кислорода равнялось 0,007-0,008%, при остаточном содержании алюминия 0,017%.In the same steel melted by the prototype method, the oxygen content was 0.007-0.008%, with a residual aluminum content of 0.017%.
Применение предложенного изобретения позволяет снизить угар раскислителя в 2 раза, повысить его усвоение и улучшить качество металла.The application of the proposed invention allows to reduce the amount of deoxidizing agent by 2 times, increase its absorption and improve the quality of the metal.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109518/02A RU2286393C1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Method for reducing of steel in ladle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109518/02A RU2286393C1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Method for reducing of steel in ladle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2286393C1 true RU2286393C1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37438668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005109518/02A RU2286393C1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Method for reducing of steel in ladle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2286393C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562848C1 (en) * | 2014-07-11 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of steel deoxidation in ladle |
-
2005
- 2005-04-04 RU RU2005109518/02A patent/RU2286393C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВЯТКИН Ю.Ф. и др., Ресурсосберегающая технология раскисления стали алюминием в ковше, Бюллетень «Черметинформация», №6, 1990, с.53-55. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562848C1 (en) * | 2014-07-11 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of steel deoxidation in ladle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4652299A (en) | Process for treating metals and alloys for the purpose of refining them | |
JP6816777B2 (en) | Slag forming suppression method and converter refining method | |
WO2008002176A1 (en) | Ladle steel deoxidation method | |
RU2286393C1 (en) | Method for reducing of steel in ladle | |
RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
RU2461635C1 (en) | Method of steel out-of-furnace processing by calcium | |
RU2333255C1 (en) | Method of steel smelting | |
KR100336855B1 (en) | Flux wire for use in the manufacture of high purity aluminum deoxidized steel | |
KR100900650B1 (en) | Calcium Cored Wire for Controlling Calcium Content in Molten Steel and Method for Controlling Calcium Content in Molten Steel Using the Wire | |
RU2608008C1 (en) | Procedure for melting steel in oxygen converter | |
RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
RU2567928C1 (en) | Modifying mix for steel out-of-furnace processing | |
SU598944A1 (en) | Method of producing steel | |
RU2228371C1 (en) | Method of treatment of steel in ladle | |
Rutskii et al. | The Impact of the Production Stages of Grade D Steel on its Contamination and the Chemical Composition of Nonmetallic Inclusions | |
SU969750A1 (en) | Method for producing steel | |
RU2104311C1 (en) | Method of alloying steel by manganese | |
RU2139943C1 (en) | Method for making high quality steel | |
SU827560A1 (en) | Method of steel production | |
SU582299A1 (en) | Method of processing liquid metal | |
SU1057554A1 (en) | Method for steel production | |
SU889717A1 (en) | Method of steel smelting | |
SU1296589A1 (en) | Method for producing high-strength cast iron | |
SU1049551A1 (en) | Method for smelting steel in converter | |
SU1740432A1 (en) | Method of extra-furnace treatment of liquid steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170405 |