RU2294382C1 - Charge for smelting the steel in the arc-furnaces - Google Patents
Charge for smelting the steel in the arc-furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294382C1 RU2294382C1 RU2005115632/02A RU2005115632A RU2294382C1 RU 2294382 C1 RU2294382 C1 RU 2294382C1 RU 2005115632/02 A RU2005115632/02 A RU 2005115632/02A RU 2005115632 A RU2005115632 A RU 2005115632A RU 2294382 C1 RU2294382 C1 RU 2294382C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- steel
- iron
- smelting
- charge
- 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
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу шихты для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, and specifically to the composition of the charge for steelmaking in electric arc furnaces.
Известен железоуглеродистый сплав - чугун передельный, используемый при выплавке стали [1], содержащий 0,5-0,9% Si, не более 1,5% Mn, не более 0,05% S, не более 0,30% Р.Known iron-carbon alloy - pig iron used in steelmaking [1], containing 0.5-0.9% Si, not more than 1.5% Mn, not more than 0.05% S, not more than 0.30% R.
Существенными недостатками данного материала являются:Significant disadvantages of this material are:
- высокая концентрация кремния, приводящая к увеличению кратности шлака, увеличению расхода извести и электроэнергии для формирования печного шлака;- a high concentration of silicon, leading to an increase in the multiplicity of slag, an increase in the consumption of lime and electricity for the formation of furnace slag;
- высокая концентрация марганца, повышающая длительность плавки в связи с удалением значительного избыточного, для определенной марки стали, содержания марганца и способствующая эрозии футеровки печи, а также загрязнению стали шлаковыми неметаллическими включениями экзогенного характера;- a high concentration of manganese, which increases the duration of smelting due to the removal of a significant excess, for a certain steel grade, of manganese content and contributes to the erosion of the furnace lining, as well as steel contamination by non-metallic slag inclusions of an exogenous nature;
- высокая концентрация серы и фосфора затрудняет выплавку высококачественных марок стали, увеличивает продолжительность плавки, расход шихтовых материалов и энергетические затраты на передел.- a high concentration of sulfur and phosphorus makes it difficult to smelting high-quality steel grades, increases the duration of smelting, the consumption of charge materials and energy costs for redistribution.
Известен способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи, включающий завалку в печь металлолома, подачу чугуна, расплавление металлошихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию стали путем присадок порций железной руды или агломерата в смеси с известью, скачивание шлака через порог рабочего окна, раскисление стали и шлака в печи, выпуск стали в ковш под печным шлаком, присадку в ковш десульфурирующей смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и порошка алюминия, отличающийся тем, что в состав завалки вводят агломерат или железную руду в количестве 30-60 кг/т стали, после проплавления металлошихты при расходе электроэнергии 220-320 кВт·ч/т металлолома в печь заливают жидкий чугун при температуре не ниже 1200°С со скоростью заливки 6-12 т/мин, проводят окисление газообразным кислородом с расходом 1500-3000 нм3/ч, соотношение присаживаемой железной руды или агломерата в смеси с известью поддерживают соответственно (1-2):(2,5-3,5) при расходе 70-110 кг/т стали, после чего спускают шлак через порог рабочего окна, а соотношение извести, плавикового шпата и порошка алюминия в вводимой в ковш десульфурирующей смеси поддерживают соответственно (1,1-1,5):(0,3-0,5):(0,05-0,1) при расходе смеси 14-18 кг/т стали [2].A known method of producing steel in an electric arc furnace, including filling in a scrap metal furnace, feeding cast iron, melting a metal charge, oxidizing carbon with gaseous oxygen, dephosphorizing steel by adding portions of iron ore or sinter in a mixture with lime, downloading slag through a threshold of the working window, deoxidizing steel and slag in the furnace, the release of steel into the ladle under the furnace slag, an additive in the ladle of a desulfurizing mixture consisting of lime, fluorspar and aluminum powder, characterized in that the composition of the filling lead sinter or iron ore in an amount of 30-60 kg / t of steel, after melting a metal charge at an electric power consumption of 220-320 kWh / t of scrap metal, molten iron is poured into the furnace at a temperature of at least 1200 ° C with a pouring speed of 6-12 t / min, carry out oxidation with gaseous oxygen with a flow rate of 1500-3000 nm 3 / h, the ratio of the adherent iron ore or sinter in a mixture with lime is supported respectively (1-2) :( 2.5-3.5) at a flow rate of 70-110 kg / t of steel, after which slag is lowered through the threshold of the working window, and the ratio of lime, fluorspar and powder aluminum in the desulfurization mixture introduced into the bucket is supported respectively (1.1-1.5) :( 0.3-0.5) :( 0.05-0.1) with a mixture flow rate of 14-18 kg / t of steel [2 ].
Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются:Significant disadvantages of this method of steelmaking are:
- значительная длительность плавки, связанная с необходимостью окисления примесей, находящихся в чугуне (углерод, кремний, фосфор);- significant melting time associated with the need for oxidation of impurities in cast iron (carbon, silicon, phosphorus);
- повышенный расход электродов в связи с удлинением плавки, вызванным окислением примесей;- increased consumption of electrodes due to elongation of the melting caused by the oxidation of impurities;
- высокий расход электроэнергии, связанный с формированием большого количества шлака, получаемого при связывании оксидов окислившегося кремния чугуна с оксидами кальция, а также необходимостью расплавления требуемых присадок шлакообразующих;- high energy consumption associated with the formation of a large amount of slag obtained by binding oxides of oxidized silicon cast iron with calcium oxides, as well as the need to melt the required additives of slag-forming;
- повышенное содержание «остаточных» («цветных») примесей (хрома, никеля, меди и др.), находящихся в оборотном ломе, не окисляющихся в ходе окислительного периода и не разбавляющихся при использовании заявляемых количеств жидкого чугуна, что в конечном итоге затрудняет, в ряде случаев не позволяет выплавлять сталь заданного химического состава.- increased content of "residual" ("non-ferrous") impurities (chromium, nickel, copper, etc.) found in recycled scrap, not oxidized during the oxidation period and not diluted when using the claimed amounts of molten iron, which ultimately complicates, in some cases, it does not allow smelting steel of a given chemical composition.
Известен также способ выплавки стали в дуговой электропечи, включающий завалку металлолома и извести, расплавление металлолома, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш, присадку в ковш во время выпуска шлакообразующей смеси, отличающийся тем, что взамен жидкого чугуна используют в количестве 30-60% от массы завалки полупродукт, содержащий 2,0-3,5% С, менее 0,01% Si, менее 0,015% Р, менее 0,025% S, который заливают при температуре 1280-1400°С сверху в печь после проплавления металлолома при расходе электроэнергии 180-300 кВт·ч/т металлолома, температуру в печи при окислении углерода поддерживают не более 1700°С, сталь и шлак в печи не раскисляют, выпуск проводят с отсечкой печного шлака с оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи, присаживают в ковш при выпуске шлакообразующую смесь, состоящую из извести и плавикового шпата в соотношении (0,8-1,2):(0,2-0,5) с расходом 10-17 кг/т стали и необходимые ферросплавы [3].There is also known a method of steelmaking in an electric arc furnace, including the filling of scrap metal and lime, the melting of scrap metal, pouring molten iron, oxidizing carbon with gaseous oxygen, dephosphorization, the subsequent release of steel into the ladle, the additive in the ladle during the production of slag-forming mixture, characterized in that instead of liquid cast iron is used in an amount of 30-60% of the weight of the filling intermediate product containing 2.0-3.5% C, less than 0.01% Si, less than 0.015% P, less than 0.025% S, which is poured at a temperature of 1280-1400 ° C from above to the furnace after scrap metal penetration at an energy consumption of 180-300 kWh / t of scrap metal, the temperature in the furnace during carbon oxidation is maintained no more than 1700 ° C, the steel and slag in the furnace are not deoxidized, the discharge is carried out with cut-off furnace slag leaving 10-15% of the total liquid mass metal in the furnace, a slag-forming mixture consisting of lime and fluorspar in a ratio of (0.8-1.2) :( 0.2-0.5) with a flow rate of 10-17 kg / t of steel and necessary ferroalloys [3].
Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются:Significant disadvantages of this method of steelmaking are:
- невозможность транспортирования жидкого чугуна на большие расстояния;- the inability to transport molten iron over long distances;
- необходимость регламентации режимов заливки жидкого чугуна в связи с возможными выбросами из печи.- the need to regulate the pouring conditions of liquid iron in connection with possible emissions from the furnace.
Известна также чушка для металлургического передела, содержащая железоуглеродистый сплав и оксидсодержащий материал, причем она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:Also known is ingots for metallurgical processing, containing an iron-carbon alloy and an oxide-containing material, and it contains components in the following ratio, wt.%:
железоуглеродистый сплав 50,0-99,5iron-carbon alloy 50.0-99.5
оксидсодержащий материал 0,5-50,0oxide-containing material 0.5-50.0
при этом она выполнена с порами и пустотами, объем которых составляет 0,1-0,7 от общего объема чушки [4] - прототип.while it is made with pores and voids, the volume of which is 0.1-0.7 of the total volume of ingots [4] - prototype.
Существенным недостатком данного материала при использовании является большое количество шлака, образующегося из оксидсодержащегося материала, в связи с чем увеличивается длительность плавки и затраты на производство, связанные с повышением кратности шлака в печи.A significant drawback of this material when used is a large amount of slag formed from an oxide-containing material, and therefore the melting time and production costs associated with an increase in the slag ratio in the furnace are increased.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются: сокращение длительности плавки, повышение качества выплавляемой стали за счет снижения концентрации примесей цветных металлов.The desired technical results of the invention are: reducing the duration of the smelting, improving the quality of the smelted steel by reducing the concentration of impurities of non-ferrous metals.
Для этого предлагается шихта для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах, содержащая железоуглеродистый сплав, причем сплав содержит, мас.%:For this purpose, a charge for steelmaking in electric arc furnaces is proposed, containing iron-carbon alloy, the alloy containing, wt.%:
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.The claimed limits are selected experimentally.
Концентрация углерода в заявляемом материале выбрана исходя из того, что при содержании углерода менее 2,0% невозможно проведение активного окислительного периода в дуговой электросталеплавильной печи, а при увеличении содержания углерода более 4,0% увеличивается продолжительность плавки в связи с окислением «избыточной» концентрации углерода.The carbon concentration in the inventive material was selected on the basis that it is impossible to conduct an active oxidation period in an electric arc furnace when the carbon content is less than 2.0%, and with an increase in carbon content of more than 4.0%, the melting time increases due to the oxidation of the "excess" concentration carbon.
При увеличении содержания кремния более 0,01% для нейтрализации SiO2, образующегося при окислении, необходимо значительное количество извести, в связи с чем наблюдаются значительные теплопотери и увеличивается расход электроэнергии и электродов.With an increase in silicon content of more than 0.01%, a significant amount of lime is necessary to neutralize the SiO 2 formed during oxidation, and therefore significant heat losses are observed and the consumption of electricity and electrodes increases.
Содержание марганца выбрано исходя из следующих предпосылок: при содержании марганца менее 0,05% необходимо введение значительного количества марганецсодержащих ферросплавов для доведения стали до требуемых Государственными стандартами содержаний, напротив при увеличении концентрации марганца в заявляемом материале более 0,30% необходимо проведение дополнительных мероприятий по окислению избыточного содержания марганца, что увеличивает длительность плавки.The manganese content is selected on the basis of the following prerequisites: when the manganese content is less than 0.05%, a significant amount of manganese-containing ferroalloys must be introduced to bring the steel to the levels required by State standards, on the contrary, with an increase in the manganese concentration in the claimed material, more than oxidation excess manganese, which increases the duration of the heat.
Превышение заявляемых концентраций фосфора и серы в заявляемом материале приводит к более интенсивным дефосфорации и десульфурации стали, что в свою очередь связано с увеличением длительности плавки, расхода электроэнергии и электродов.Exceeding the declared concentrations of phosphorus and sulfur in the claimed material leads to more intense dephosphorization and desulfurization of steel, which in turn is associated with an increase in the duration of smelting, the consumption of electricity and electrodes.
Концентрация хрома, никеля, меди и мышьяка выбрана исходя из получения требуемых концентраций данных элементов (с учетом использования металлолома) в особокачественных марках стали с регламентированной концентрацией примесей.The concentration of chromium, nickel, copper and arsenic was selected on the basis of obtaining the required concentrations of these elements (taking into account the use of scrap metal) in high-grade steel grades with a regulated concentration of impurities.
Содержание титана и алюминия выбрано исходя из исключения получения неметаллических включений оксидов титана и алюминия в готовой стали, резко снижающих механические свойства качественных сталей.The content of titanium and aluminum is selected on the basis of the exclusion of non-metallic inclusions of titanium and aluminum oxides in the finished steel, which sharply reduces the mechanical properties of high-quality steels.
Заявляемая шихта для дуговых электропечей была получена в мартеновских 420-тонных печах из жидкого передельного чугуна. Обезуглероживание, десиликонизацию, дефосфорацию и десульфурацию производили присадками извести и агломерата. После выпуска осуществляли разливку заявляемой шихты в чушки на разливочной машине. Далее полученные чушки использовали при выплавке стали в 100-тонных дуговых электропечах с трансформатором мощностью 95 МВА.The inventive charge for electric arc furnaces was obtained in open-hearth 420-ton furnaces from liquid pig iron. Decarburization, desiliconization, dephosphorization, and desulfurization were made with additives of lime and agglomerate. After release, the inventive charge was poured into ingots on a filling machine. Further, the ingots obtained were used in steelmaking in 100-ton electric arc furnaces with a transformer with a capacity of 95 MVA.
Заявляемый материал использовался как в качестве единственного компонента шихты, так и в качестве подшихтовочного материала в смеси с металлоломом. При выплавке по заявляемому способу на 26 плавках стали марок ШХ15, ШХ15СГ, ШХ 4, НЭ76Ф, Э76Ф, ст 80-90 сокращена длительность плавки по сравнению с использованием чушкового неподготовленного чугуна на 7 минут. При производстве стали, предназначенной для производства железнодорожных рельсов марок НЭ76Ф, Э76Ф, уменьшено содержание хрома и никеля до 0,03%, меди до 0,05%, снижена загрязненность стали неметаллическими включениями (средняя длина строчки алюминий и титансодержащему оксидов не превышает 0,5 мм).The inventive material was used both as the sole component of the charge, and as a binder material in a mixture with scrap metal. When smelting according to the claimed method at 26 heats, steel grades ШХ15, ШХ15СГ, ШХ 4, НЭ76Ф, Э76Ф, ст 80-90 reduced the melting time compared to using pig unprepared cast iron by 7 minutes. In the production of steel intended for the production of NE76F and E76F railroad rails, the content of chromium and nickel is reduced to 0.03%, copper to 0.05%, steel contamination with non-metallic inclusions is reduced (the average line length of aluminum and titanium-containing oxides does not exceed 0.5 mm).
Источники информацииInformation sources
1. ГОСТ 805-95 "Чугун передельный. Технические условия".1. GOST 805-95 "Converted cast iron. Technical conditions."
2. Патент РФ №2197535, кл. С 21 С 5/52, 7/06.2. RF patent No. 2197535, cl. C 21 C 5/52, 7/06.
3. Заявка №2003136330/02(038952) РФ, МПК7 С 21 С 5/52, 7/06.3. Application No. 2003136330/02 (038952) of the Russian Federation, IPC 7 C 21 C 5/52, 7/06.
4. Патент РФ №2087546, кл. С 21 С 5/52, 5/04, С 22 В 1/00.4. RF patent No. 2087546, cl. C 21 C 5/52, 5/04, C 22 V 1/00.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115632/02A RU2294382C1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115632/02A RU2294382C1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005115632A RU2005115632A (en) | 2006-11-27 |
RU2294382C1 true RU2294382C1 (en) | 2007-02-27 |
Family
ID=37664246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115632/02A RU2294382C1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294382C1 (en) |
-
2005
- 2005-05-23 RU RU2005115632/02A patent/RU2294382C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005115632A (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2302471C1 (en) | Method of making steel in electric arc steel melting furnace | |
RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces | |
RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
CA2126116A1 (en) | Blended charge for steel production | |
RU2350661C1 (en) | Method for melting of rail steel in electric arc furnace | |
JPH03505755A (en) | Material for refining steel with multi-purpose applications | |
RU2347820C2 (en) | Method of steel melting | |
RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
RU2118376C1 (en) | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel | |
RU2403290C1 (en) | Rail steel melting method | |
RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
RU2404261C1 (en) | Method of combined application process of slag skull and steel making in converter | |
RU2404263C1 (en) | Method of steel making in arc-type steel-making furnace | |
RU2425154C1 (en) | Procedure for refining rail steel in ladle-furnace | |
JP5454313B2 (en) | Blowing acid decarburization method for chromium-containing steel | |
RU2688015C1 (en) | Method of obtaining iron-carbon alloys in metallurgical units of various functional purpose | |
RU2309181C1 (en) | Method for melting of vanadium-containing steel | |
RU2364632C2 (en) | Steel production method | |
RU2228366C1 (en) | Method of melting steel in converter | |
RU2186856C1 (en) | Composite blend for smelting alloyed steels | |
RU2208052C1 (en) | Steel melting method | |
RU2455367C2 (en) | Method to produce automobile-body steel | |
RU2343204C1 (en) | Charge for steel melting | |
RU2204612C1 (en) | Method for melting manganese-containing steel | |
RU2382085C1 (en) | Charge for remelting of vanadium-bearing steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100524 |