RU2307170C1 - Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта - Google Patents
Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307170C1 RU2307170C1 RU2006110577/02A RU2006110577A RU2307170C1 RU 2307170 C1 RU2307170 C1 RU 2307170C1 RU 2006110577/02 A RU2006110577/02 A RU 2006110577/02A RU 2006110577 A RU2006110577 A RU 2006110577A RU 2307170 C1 RU2307170 C1 RU 2307170C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- gas lift
- slag
- mixture
- ladle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла в ковше. Способ включает подачу в патрубок газлифта азота или его смеси с инертным газом. Затем погружают в ковш с металлом всасывающий и сливной патрубки газлифта. Вводят в металл смесь фторида кальция и кальцийсодержащих раскисляющих материалов в определенном соотношении. После ввода смеси в металл в газлифт подают охладитель на шлак, образовавшийся в нем. Извлекают газлифт из металла с затвердевшим шлаком. В ходе обработки исключают подсос воздуха внутрь газлифта путем поддержания в нем избыточного давления в интервале 10÷10000 Па. Использование изобретения обеспечивает восстановительную дефосфорацию расплава стали в ковше за счет обработки его сильнодействующим, агрессивным шлаком с предотвращением взаимодействия этого шлака с футеровкой ковша и с воздухом. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла в ковше. Может быть использовано также при плавке металла в индукционных печах и других агрегатах.
Наиболее близким по технической сущности является способ обработки жидкого металла с помощью газлифта, включающий подачу в газлифт транспортирующего газа, погружение газлифта в ковш с металлом, введение в металл в ходе обработки смеси шлакообразующих и раскисляющих материалов (С.П.Ефименко и др. «Внепечное рафинирование металла в газлифтах» М.: Металлургия, 1986. 264 с.). Близким по технической сущности является также способ обработки жидкого металла с помощью газлифта по А.С. №825648 «Способ десульфурации чугуна» по заявке №2427854/22-02 от 21.12.76.
Недостатком известных способов является то, что они не обеспечивают проведение восстановительной дефосфорации расплава нержавеющей стали в ковше, а удалить фосфор иначе при переплаве отходов нержавеющей стали в массовом производстве невозможно. Приходится при выплавке нержавеющей стали ограничивать долю в шихте высокохромистых отходов (загрязненных обычно фосфором), используя вместо них свежие легирующие материалы (хром, никель, марганец), что сильно повышает себестоимость стали. Кроме этого в известных способах при выплавке сталей, легированных азотом, не обеспечивается введение в расплав в заданном количестве азота, содержащегося в транспортирующем газе. Для ввода азота в сталь приходится использовать дорогостоящие азотсодержащие ферросплавы.
Задачей совершенствования известного способа является обеспечение восстановительной дефосфорации расплава нержавеющей стали в ковше за счет обработки металла сильнораскисленным, агрессивным шлаком с предотвращением взаимодействия его с футеровкой ковша и с воздухом. При этом в случае производства нержавеющей стали, легированной азотом, нужно обеспечить ввод в расплав в заданном количестве азота из транспортирующего газа.
Технический результат при использовании изобретения заключается в том, что оно обеспечивает восстановительную дефосфорацию расплава нержавеющей стали в ковше за счет обработки металла сильнораскисленным шлаком, агрессивным по отношению к огнеупорам, с предотвращением взаимодействия этого шлака с воздухом и с футеровкой ковша. Шлак во время обработки собирается в камере с водоохлаждаемыми стенками, а после обработки удаляется. Обеспечивается также ввод в расплав в заданном количестве азота, содержащегося в транспортирующем газе.
Это достигается за счет того, что в известном способе, включающем подачу в газлифт транспортирующего газа, погружение газлифта в ковш с металлом, введение в металл в ходе обработки смеси шлакообразующих и раскисляющих материалов, в качестве вводимой в металл смеси используют смесь, содержащую фторид кальция и кальцийсодержащие раскисляющие материалы при соотношении Ф:М=(1÷100), где Ф - масса вводимого фторида кальция, М - масса кальция во всех вводимых раскисляющих материалах. При этом в ходе обработки исключают подсос воздуха внутрь газлифта путем поддержания в нем избыточного давления в интервале 10÷10000 Па. После окончания ввода смеси образовавшийся в водоохлаждаемой камере газлифта шлак отделяют от металла путем замораживания шлака введением в него охладителя, например извести, и извлечения газлифта из металла вместе с затвердевшим шлаком. Для ввода в расплав азота из транспортирующего газа в качестве такого газа используют азот или его смесь с инертным газом с долей азота от ≤1 до (Nзадан/N1атм)2, где Nзадан - заданная концентрация азота в стали, %, а N1атм - стандартная растворимость азота в стали, %.
Диапазон значений величины соотношения Ф:М, где Ф - масса вводимого в металл фторида кальция, а М - масса кальция, во всех вводимых раскисляющих материалах в пределах от 1 до 100 объясняется закономерностями поведения кальция при обработке. При слишком большой величине этого соотношения концентрация кальция, содержащегося в раскисляющих материалах, в шлаке будет недостаточной для обеспечения необходимой степени дефосфорации расплава. Основная задача обработки не будет решена. При слишком малой величине этого соотношения кальция, содержащегося в раскисляющих материалах, в смеси будет слишком много, и фторида кальция окажется недостаточно для того, чтобы быстро растворить кальций, перевести его в шлак. Это может приводить к вскипаниям скоплений кальция - к нарушениям нормального режима обработки.
Величину соотношения Ф:М устанавливают в обратной зависимости от необходимой степени дефосфорации расплава.
Диапазон значений величины избыточного давления в камере в ходе обработки металла в пределах от 10 до 10000 Па объясняется закономерностями взаимодействия кальция с кислородом атмосферы в рабочем пространстве газлифта. При избыточном давлении в камере в ходе обработки металла менее 10 Па воздух, который может в некоторых недостаточно герметичных местах проникать в камеру, будет окислять активный кальций в шлаке, в результате чего необходимая степень дефосфорации расплава достигнута не будет. При избыточном давлении в камере в ходе обработки более 10000 Па из-за снижения уровня металла в патрубках расход транспортирующего газа для сохранения необходимой скорости циркуляции металла через газлифт нужно будет увеличить. Это приведет к увеличению затрат на обработку.
Величину избыточного давления в камере в ходе обработки металла устанавливают в прямой зависимости от необходимой степени дефосфорации расплава.
Диапазон значений величины доли азота в его смеси с инертным газом в пределах от ≤1 до (Nзадан/N1атм)2 объясняется закономерностями взаимодействия азота с металлическим расплавом. При величине доли азота в смеси менее (Nзадан/N1атм)2 заданная концентрация азота в стали не может быть достигнута за счет продувки металла в газлифте даже при максимально возможной ее интенсивности. Часть необходимого азота нужно в этом случае вводить дорогостоящими азотсодержащими ферросплавами. При увеличении доли азота в смеси до величины ≤1 концентрация азота в стали может быть доведена до заданной даже при интенсивности продувки, которая ниже максимально возможной для данной конструкции газлифта.
Величину доли азота в его смеси с инертным газом устанавливают в обратной зависимости от интенсивности продувки, обеспечивающей нормальную работу газлифта используемой конструкции.
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Пример (плавка нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т по классической двухшлаковой технологии, ковш вместимостью 25 т).
Решение о применении после выпуска плавки обработки жидкого металла в ковше с помощью газлифта принимается после получения анализа первой пробы в случае обнаружения недопустимо высокого содержания фосфора. Плавка в этом случае выпускается с температурой на 20-30 градусов выше обычной. Далее ковш с металлом устанавливают на специально оборудованный стенд. Газлифт с помощью крана погружают в металл. Предварительно торцы патрубков газлифта защищают от попадания в них ковшевого шлака вставками из стального листа. Подачу транспортирующего газа (аргона) включают до погружения.
Убедившись в установлении необходимого давления в камере (10÷10000 Па) и нормального режима циркуляции металла через газлифт, включают подачу в транспортирующий газ шлакообразующей и раскисляющей смеси (500 кг) с соотношением Ф:М=50. При этом в ходе обработки для исключения подсоса воздуха внутрь газлифта поддерживают в нем избыточное давление около 500 Па. Для ввода в расплав азота аргон в транспортирующем газе заменяют смесью аргона с азотом с долей азота 0,7.
Через 10-15 минут подачу смеси заканчивают, и через затвор в камеру загружают охладитель - известь. Шлак затвердевает, после чего газлифт вынимают из ковша. Металл при этом через патрубки сливается в ковш, а затвердевший шлак газлифта остается в камере. Далее ковш передается на участок разливки стали, а газлифт - на специальный стенд для удаления шлака и подготовки к следующей обработке.
В нижеприведенной таблице показаны варианты осуществления изобретения для условий рассматриваемого примера с различными технологическими параметрами.
Таблица | |||||
Параметры | Варианты осуществления изобретения | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Степень дефосфорации расплава нержавеющей стали в ковше, % | 80 | 50 | 40 | 30 | 10 |
Величина соотношения Ф:М, где Ф - масса вводимого в металл фторида кальция, М - масса кальция во всех вводимых раскисляющих материалах | 0,5 | 1 | 50 | 100 | 150 |
% фторида кальция во вводимой в металл смеси | 33 | 50 | 98,04 | 99,01 | 99,34 |
% кальция, содержащегося в раскисляющих материалах, во вводимой в металл смеси | 67 | 50 | 1,96 | 0,99 | 0,66 |
Давление в камере газлифта, Па | 15000 | 10000 | 5000 | 10 | 5 |
Первый вариант осуществления изобретения (см. таблицу) неприемлем, так как из-за слишком малого соотношения Ф:М во вводимой в металл смеси процент кальция, содержащегося в раскисляющих материалах, в ней слишком велик. Это приводит к недостатку фторида кальция для того, чтобы быстро растворять кальций, переводить его в шлак. Это вызывает вскипания скоплений кальция, нарушает нормальный режим обработки. Давление в камере газлифта приходится повышать, а это дополнительно мешает нормальной работе газлифта.
Пятый вариант осуществления изобретения также неприемлем, так как в нем из-за слишком большого соотношения Ф:М во вводимой в металл смеси процент кальция, содержащегося в раскисляющих материалах, в ней слишком мал, недостаточен для получения нужной степени дефосфорации.
В оптимальных вариантах 2-4 изобретение может быть осуществлено успешно.
Применение изобретения может обеспечить удаление из расплава до 50% фосфора.
Claims (3)
1. Способ обработки жидкого металла в ковше с помощью газлифта, включающий подачу в газлифт транспортирующего газа, погружение в ковш с металлом всасывающего и сливного патрубков газлифта, введение в металл в ходе обработки смеси шлакообразующих и раскисляющих материалов, отличающийся тем, что в качестве смеси шлакообразующих и раскисляющих материалов вводят фторид кальция и кальцийсодержащие раскисляющие материалы в соотношении Ф:М=(1÷100), где Ф - масса вводимого фторида кальция, М - масса кальция в кальцийсодержащих раскисляющих материалах, после окончания ввода смеси в металл в газлифт подают охладитель на шлак, образовавшийся в нем, и извлекают газлифт из металла вместе с затвердевшим шлаком.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ходе обработки исключают подсос воздуха внутрь газлифта путем поддержании в нем избыточного давления в интервале 10÷10000 Па.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующего газа используют азот или его смесь с инертным газом с долей азота от ≤1 до (Nзадан/N1aтм)2, где Nзадан - заданная концентрация азота в стали, %, N1атм - стандартная растворимость азота в стали, %.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006110577/02A RU2307170C1 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006110577/02A RU2307170C1 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307170C1 true RU2307170C1 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006110577/02A RU2307170C1 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307170C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476602C1 (ru) * | 2012-03-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110577/02A patent/RU2307170C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476602C1 (ru) * | 2012-03-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101689633B1 (ko) | 종래의 제강설비를 사용하는 저탄소, 저황, 및 저질소 강의 저비용 제조방법 | |
JP2007211298A (ja) | 溶鋼の脱窒方法 | |
JP2007224367A (ja) | 高窒素含有鋼の溶製方法 | |
JP5910579B2 (ja) | 極低窒素純鉄の溶製方法 | |
WO1995032312A1 (fr) | Procede et appareil d'affinage de metal fondu | |
RU2307170C1 (ru) | Способ обработки жидкого металла с помощью газлифта | |
JP4207820B2 (ja) | 真空脱ガス装置の利用方法 | |
JP2009263783A (ja) | Rh真空脱ガス装置における溶鋼の精錬方法 | |
JP2008163389A (ja) | 軸受鋼の溶製方法 | |
FI67094B (fi) | Foerfarande foer att foerhindra att slaggmetall vaeller upp id pneumatisk under ytan skeende raffinering av staol | |
KR100270109B1 (ko) | 진공탱크를 이용한 용강중의 질소 제거방법 | |
RU2310689C1 (ru) | Газлифт для обработки жидкого металла | |
RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2754337C1 (ru) | Способ производства стали, легированной азотом в ковше | |
JP2008050700A (ja) | 含クロム鋼スラグの処理方法 | |
JP2010132965A (ja) | 極低窒素鋼の精錬方法 | |
JPH08283826A (ja) | 高清浄極低硫耐hic鋼の製造方法 | |
RU2333259C1 (ru) | Способ легирования нержавеющей стали азотом | |
SU829684A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
SU910793A1 (ru) | Способ внепечной обработки стали и мартеновска печь | |
JP2000119730A (ja) | 溶鋼の減圧精錬方法 | |
JP4561135B2 (ja) | 耐火物被覆浸漬ランスおよびそれを備える溶銑処理装置 | |
JP3465801B2 (ja) | Fe−Ni系合金溶湯の精錬方法 | |
JPH11293329A (ja) | 清浄性に優れた極低炭素Siキルド鋼の製造方法 | |
RU2124569C1 (ru) | Способ получения углеродистой стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20081121 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090404 |