RU2366722C2 - Method of steel production and installation for implementation of this method - Google Patents

Method of steel production and installation for implementation of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2366722C2
RU2366722C2 RU2007135893/02A RU2007135893A RU2366722C2 RU 2366722 C2 RU2366722 C2 RU 2366722C2 RU 2007135893/02 A RU2007135893/02 A RU 2007135893/02A RU 2007135893 A RU2007135893 A RU 2007135893A RU 2366722 C2 RU2366722 C2 RU 2366722C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
continuous
thermite mixture
core
thermite
rod
Prior art date
Application number
RU2007135893/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007135893A (en
Inventor
Игорь Георгиевич Сапченко (RU)
Игорь Георгиевич Сапченко
Сергей Геннадьевич Жилин (RU)
Сергей Геннадьевич Жилин
Олег Николаевич Комаров (RU)
Олег Николаевич Комаров
Original Assignee
ООО "Амуртермит"
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 ООО "Амуртермит" filed Critical ООО "Амуртермит"
Priority to RU2007135893/02A priority Critical patent/RU2366722C2/en
Publication of RU2007135893A publication Critical patent/RU2007135893A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2366722C2 publication Critical patent/RU2366722C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method consists in preparation of thermite mixture containing scale, aluminium chips and modifiers, in loading mixture into refractory tank, in activating it with igniting and in reducing reaction producing liquid metal and slag. Also thermite mixture is loaded into the refractory tank continuously in form of supply of a continuous compacted core. The method is implemented at the aggregate consisting of the installation for continuous compaction of the core out of thermite mixture and its supply into a reaction chamber of spherical shape; the chamber consists of a case with two notches arranged at different levels, of a removable cover with a port for receiving the continuous compacted core out of thermite mixture and of an actuator for core ignition. Also installation for continuous compaction is made with reverse supply of the core into the chamber. The invention facilitates continuous supply of materials of thermite core into a zone of reaction.
EFFECT: increased share of reduced iron and increased efficiency of process.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам восстановления стали из окалины и может быть использовано в металлургии.The invention relates to methods for the recovery of steel from scale and can be used in metallurgy.

Наиболее близким по технической сути к достигаемому результату является способ непрерывного прямого восстановления железа по патенту US 4701213 А (опубл. 20.10.1987), где в термитной смеси, содержащей окислы железа, в качестве его восстановителя используется алюминий. Смесь зажигают и в результате экзотермической реакции происходит восстановление железа.The closest in technical essence to the achieved result is a method of continuous direct reduction of iron according to patent US 4701213 A (publ. 20.10.1987), where aluminum is used as a reducing agent in a thermite mixture containing iron oxides. The mixture is ignited and iron is reduced as a result of an exothermic reaction.

Рассмотренный способ обладает следующими недостатками. Восстановление железа из термитной смеси, находящейся в сыпучем состоянии, является низкопроизводительным процессом с малой долей восстановления железа, т.к. в сыпучей среде не обеспечивается плотного контакта между окислами железа и восстановителем. Кроме того, сыпучая термитная смесь, первоначально попадая на разделительный слой реагента, восстанавливается неполностью, т.к. активно окисляется восстановитель (алюминий), что также снижает производительность процесса.The considered method has the following disadvantages. The reduction of iron from a thermite mixture in a loose state is a low-productivity process with a small fraction of reduction of iron, because in a granular medium, there is no close contact between the iron oxides and the reducing agent. In addition, the loose thermite mixture, initially falling on the separation layer of the reagent, is not fully restored, because the reducing agent (aluminum) is actively oxidized, which also reduces the productivity of the process.

Данные недостатки устраняются заявляемым способом. В способе получения стали, который включает подготовку термитной смеси, состоящей из окалины алюминиевой крошки и модификаторов, загрузку ее в огнеупорную емкость, активацию поджиганием и протекание восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака, при этом термитную смесь в огнеупорную емкость загружают в непрерывном режиме в виде непрерывного прессованного стержня.These disadvantages are eliminated by the claimed method. In the method for producing steel, which involves preparing a thermite mixture consisting of aluminum oxide scale and modifiers, loading it into a refractory tank, activating it by ignition, and initiating a reduction reaction to form liquid metal and slag, while the thermite mixture is loaded into the refractory tank continuously in as a continuous pressed rod.

Новым в заявленном способе является то, что термитную смесь в огнеупорную емкость загружают в непрерывном режиме в виде непрерывного прессованного стержня.New in the claimed method is that the thermite mixture in the refractory container is loaded continuously in the form of a continuous pressed rod.

Так как в заявляемом способе термитную смесь в огнеупорную емкость загружают в непрерывном режиме в виде непрерывного прессованного стержня, производительность процесса и доля восстановленного железа возрастают. Благодаря тому что термитная смесь непрерывно загружается в виде прессованного стержня термитной смеси с плотностью большей, чем насыпная плотность, обеспечивается плотный контакт между восстанавливаемым железом и восстановителем, поэтому железо из термитной смеси восстанавливается в большем объеме и производительность процесса увеличивается.Since in the inventive method, the thermite mixture is loaded continuously into the refractory container in the form of a continuous extruded rod, the productivity of the process and the proportion of reduced iron increase. Due to the fact that the thermite mixture is continuously loaded in the form of an extruded rod of the thermite mixture with a density higher than the bulk density, tight contact between the reduced iron and the reducing agent is ensured, therefore, the iron from the thermite mixture is restored in a larger volume and the process productivity increases.

Наиболее близким по технической сути к достигаемому результату является устройство для непрерывного прямого восстановления железа по патенту US 4701213 А (опубл. 20.10.1987), содержащее герметичный футерованный конвертер, в котором располагается труба подачи термитной смеси, в корпусе конвертера выполнены отверстия для слива образующихся в результате экзотермической реакции шлака и железа.The closest in technical essence to the achieved result is a device for continuous direct reduction of iron according to the patent US 4701213 A (publ. 10/20/1987), containing a sealed lined converter, in which the pipe for supplying the thermite mixture is located, in the converter case there are holes for draining formed the result of an exothermic reaction of slag and iron.

Рассмотренное устройство обладает следующим недостатком. Образовавшийся в результате реакции вязкий слой шлака препятствует поступлению восстановленного расплавленного железа в зону его слива.The considered device has the following disadvantage. The viscous slag layer formed as a result of the reaction prevents the recovered molten iron from entering the discharge zone.

Данный недостаток устраняется заявляемым устройством. В устройстве для получения стали, включающем установку для непрерывного прессования стержня из термитной смеси и его подачу в реакционную камеру сферической формы, состоящую из корпуса с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышки с отверстием для подачи непрерывного прессованного стержня из термитной смеси, с активатором для поджигания стержня, установка для непрерывного прессования выполнена с реверсом подачи стержня в камеру.This disadvantage is eliminated by the claimed device. In a device for producing steel, including an apparatus for continuously pressing a rod from a thermite mixture and supplying it to a spherical reaction chamber, consisting of a body with two notches located at different levels, a removable cover with an opening for supplying a continuous pressed rod from a thermite mixture, with activator for igniting the rod, the installation for continuous pressing is performed with reverse feed the rod into the chamber.

Новым в заявленном устройстве является то, что установка для непрерывного прессования выполнена с реверсом подачи стержня в камеру.New in the claimed device is that the installation for continuous pressing is performed with a reverse feed of the rod into the chamber.

Благодаря тому что устройство снабжено установкой для непрерывного прессования, выполненной с возможностью реверса подачи термитного стержня в камеру, последний продавливает образующийся слой шлака, обеспечивая непрерывный подвод материала термитного стержня в зону реакции.Due to the fact that the device is equipped with an installation for continuous pressing, configured to reverse feed the termite rod into the chamber, the latter pushes the resulting slag layer, providing a continuous supply of material of the termite rod to the reaction zone.

Заявленный способ осуществляется при помощи устройства, представленного на чертеже. Устройство содержит корпус 1 реакционной камеры с выполненной в виде шара (для повышения эффективности процесса) внутренней полостью, съемную крышку 2, летку для скачивания шлака 3 и летку для скачивания металла 4, расположенную ниже летки для скачивания шлака 3. В крышке 2 выполнено отверстие 5 для подачи прессованного стержня 6 из прессующего устройства 7, которое выполнено с возможностью реверса для обеспечения прерывания восстановительной реакции в аварийном случае. Прессованный стержень 6 содержит термитную смесь, состоящую из алюминиевого порошка и окалины (Fe3O4), которая содержит не менее 25% О, 70% Fe и модификаторы. В качестве модификаторов могут быть использованы, например, для получения стали по химическому составу соответствующий Ст45 порошок ферросилиция ФС-45 фракции 0,5 мм с содержанием кремния 44%, остальных элементов не более: S=0,02%, P=0,05%, Al=2%, Mn=0,6%, Cr=0,5%, C=0,2%. Термитный стержень 6 в реакционной камере 1 воспламеняют активатором (на чертеже не показан). В качестве активатора реакции может использоваться электрическая дуга или специальный запал. Получаемый в результате экзотермической реакции шлак 8 вследствие меньшей плотности располагается над слоем расплавленного металла 9.The claimed method is carried out using the device shown in the drawing. The device comprises a housing 1 of the reaction chamber with an internal cavity made in the form of a sphere (to increase the efficiency of the process), a removable cover 2, a tap hole for downloading slag 3 and a tap hole for downloading metal 4 located below the tap hole for downloading slag 3. A hole 5 is made in the cover 2 for feeding the pressed rod 6 from the pressing device 7, which is configured to reverse to ensure the interruption of the recovery reaction in an emergency. The pressed rod 6 contains a thermite mixture consisting of aluminum powder and scale (Fe 3 O 4 ), which contains at least 25% O, 70% Fe and modifiers. As modifiers can be used, for example, to produce steel by chemical composition, the corresponding St45 FS-45 ferrosilicon powder is a fraction of 0.5 mm with a silicon content of 44%, the remaining elements are not more than: S = 0.02%, P = 0.05 %, Al = 2%, Mn = 0.6%, Cr = 0.5%, C = 0.2%. The termite rod 6 in the reaction chamber 1 is ignited by an activator (not shown in the drawing). As an activator of the reaction, an electric arc or a special fuse can be used. The slag 8 resulting from the exothermic reaction is located above the layer of molten metal 9 due to its lower density.

Способ получения стали осуществляют следующим образом. Подготавливают термитную смесь, содержащую алюминиевую крошку, окалину и модификаторы. Термитная смесь из прессующего устройства 7 в виде прессованного стержня 6 через отверстие 5 в крышке 2 подается в реакционную камеру корпуса 1. Прессованный стержень 6 в реакционной камере корпуса 1 воспламеняют активатором. Процесс восстановления стали протекает в реакционной камере корпуса 1 быстро, последовательно распространяясь на весь объем термитного стержня 6, расположенного в реакционной камере корпуса 1, и проходит по реакции:The method of producing steel is as follows. Prepare a thermite mixture containing aluminum chips, scale and modifiers. The thermite mixture from the pressing device 7 in the form of a pressed rod 6 through the hole 5 in the lid 2 is fed into the reaction chamber of the housing 1. The pressed rod 6 in the reaction chamber of the housing 1 is ignited with an activator. The process of steel recovery takes place in the reaction chamber of the housing 1 quickly, sequentially extending to the entire volume of the termite rod 6 located in the reaction chamber of the housing 1, and passes through the reaction:

3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe.3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe.

В процессе прохождения термитной реакции образуется шлак 8, который всплывает в полном объеме к поверхности образующегося металла 9. Шлак непрерывно скачивается из реакционной камеры корпуса 1 через летку 3, а металл через летку 4. При подъеме из зоны реакции термитного стержня 1 в результате осуществления реверса процесс восстановления прекращается.In the process of the termite reaction, slag 8 is formed, which floats in full to the surface of the formed metal 9. Slag is continuously downloaded from the reaction chamber of the housing 1 through the groove 3, and the metal through the groove 4. When the thermite rod 1 is lifted from the reaction zone as a result of reverse The recovery process stops.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют в непрерывном режиме получать сталь однородной структуры без применения плавильных печей.Thus, the proposed method and device for its implementation allow continuous production of steel of a homogeneous structure without the use of melting furnaces.

Claims (2)

1. Способ получения стали, включающий подготовку термитной смеси, состоящей из окалины, алюминиевой крошки и модификаторов, загрузку ее в огнеупорную емкость, активацию поджиганием и протекание восстановительной реакции с образованием жидкого металла и шлака, при этом термитную смесь в огнеупорную емкость загружают в непрерывном режиме в виде непрерывного прессованного стержня.1. A method of producing steel, including preparing a thermite mixture consisting of scale, aluminum chips and modifiers, loading it into a refractory container, activating it by ignition, and initiating a reduction reaction to form liquid metal and slag, while the thermite mixture is loaded into the refractory tank continuously in the form of a continuous pressed rod. 2. Устройство для получения стали, включающее установку для непрерывного прессования стержня из термитной смеси и его подачи в реакционную камеру сферической формы, состоящую из корпуса с двумя летками, расположенными на разных уровнях, съемной крышки с отверстием для подачи непрерывного прессованного стержня из термитной смеси, и с активатором для поджигания стержня, при этом установка для непрерывного прессования выполнена с реверсом подачи стержня в камеру. 2. A device for producing steel, including an apparatus for continuously pressing a rod from a thermite mixture and feeding it into a spherical reaction chamber, consisting of a body with two tap holes located at different levels, a removable cover with an opening for feeding a continuous pressed rod from a thermite mixture, and with an activator for igniting the rod, while the installation for continuous pressing is performed with reverse supply of the rod into the chamber.
RU2007135893/02A 2007-09-27 2007-09-27 Method of steel production and installation for implementation of this method RU2366722C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135893/02A RU2366722C2 (en) 2007-09-27 2007-09-27 Method of steel production and installation for implementation of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135893/02A RU2366722C2 (en) 2007-09-27 2007-09-27 Method of steel production and installation for implementation of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007135893A RU2007135893A (en) 2009-04-10
RU2366722C2 true RU2366722C2 (en) 2009-09-10

Family

ID=41014394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007135893/02A RU2366722C2 (en) 2007-09-27 2007-09-27 Method of steel production and installation for implementation of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2366722C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551336C1 (en) * 2014-03-21 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Steel making method
RU2658682C1 (en) * 2017-04-14 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Device for producing iron-carbon-alloy castings
RU2675809C1 (en) * 2018-03-28 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Device for steel producing
RU2807405C1 (en) * 2023-05-04 2023-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for producing alloy from thermite mixture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551336C1 (en) * 2014-03-21 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Steel making method
RU2658682C1 (en) * 2017-04-14 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Device for producing iron-carbon-alloy castings
RU2675809C1 (en) * 2018-03-28 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Device for steel producing
RU2807405C1 (en) * 2023-05-04 2023-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for producing alloy from thermite mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007135893A (en) 2009-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101297589B1 (en) Method for the production of a foamed slag in a metal bath
KR101174703B1 (en) Method for the reduction of a slag having a high degree of chromium in an electric arc furnace
WO2014134762A1 (en) Nodularization method for nodular cast iron
JP2012500717A (en) Method for processing solid or molten material
RU2366722C2 (en) Method of steel production and installation for implementation of this method
CN103433471A (en) Spheroidizing method of nodular cast iron
CN105940120B (en) The method and electric arc furnaces of steel processed in electric arc furnaces
RU2403289C2 (en) Method for separating metallic iron from oxide
RU2366723C2 (en) Method of steel production and installation for implementation of this method
US2988444A (en) Method and apparatus for treating molten metal
RU2366721C2 (en) Method of steel production
KR100539087B1 (en) The reaction method of reactant using thermite reaction for special ferro alloy tempering
JPH1025506A (en) Briquette, containing silicon-containing residue, as additive for metallugical purpose and its production
RU2166556C1 (en) Method of ferrovanadium smelting
UA77118C2 (en) Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting
RU2551336C1 (en) Steel making method
RU2425153C1 (en) Device for production of steel
Komarov et al. Control of the properties of metal alloys obtained by aluminothermy
RU2094478C1 (en) Composition blend for conversion
RU2823715C1 (en) Method of iron smelting in electric arc furnaces
RU2073735C1 (en) Method for production of alloys of metals with phosphorous
RU2549820C1 (en) Method for aluminothermic obtainment of ferroalloys
KR20010089553A (en) Reduction of chromium content in slag during melting of stainless steel in electric arc furnaces
RU2706402C1 (en) Method of producing a refractory article during aluminothermite reduction of a metal
RU2285726C1 (en) Method of making steel in hearth steel-making unit

Legal Events

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

Effective date: 20100928