RU2740370C9 - Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting - Google Patents
Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740370C9 RU2740370C9 RU2019135052A RU2019135052A RU2740370C9 RU 2740370 C9 RU2740370 C9 RU 2740370C9 RU 2019135052 A RU2019135052 A RU 2019135052A RU 2019135052 A RU2019135052 A RU 2019135052A RU 2740370 C9 RU2740370 C9 RU 2740370C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lining
- electric arc
- slag
- arc furnace
- main lining
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/44—Refractory linings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу очистки от шлака основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна за счет введения барий-стронциевого карбоната.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to a method for cleaning the main lining of an electric arc furnace from slag when smelting iron by introducing barium-strontium carbonate.
Известно, что данный материал широко используется в черной металлургии и литейном производстве в качестве рафинирующе-дегазирующей добавки для чугуна и стали в процессе их выплавки. Примеры его использования именно по данному назначению отражены в следующих патентах RU: №№2343202 «Шихта для выплавки чугуна в вагранке», 2364649 «Модификатор с рафинирующим действием», 2502808 «Состав для модифицирования и рафинирования железоуглеродистых и цветных сплавов (варианты)», 2215046 «Способ внепечной обработки стали» и 2588932 «Смесь для модифицирования и рафинирования стали и чугуна».It is known that this material is widely used in ferrous metallurgy and foundry as a refining and degassing additive for iron and steel in the process of their smelting. Examples of its use specifically for this purpose are reflected in the following RU patents: Nos. 2343202 "Charge for smelting pig iron in a cupola", 2364649 "Modifier with a refining action", 2502808 "Composition for modifying and refining iron-carbon and nonferrous alloys (options)", 2215046 "Method of secondary treatment of steel" and 2588932 "Mixture for the modification and refining of steel and cast iron."
Все отмеченные и взятые за аналоги патенты описывают использование карбонатов ЩЗМ только для рафинирования, модифицирования и дегазации расплава чугуна и не предполагают их использование в качестве очистителя футеровки в процессе выплавки чугуна, что можно отметить в качестве их недостатка.All the patents noted and taken as analogues describe the use of AHZM carbonates only for refining, inoculating and degassing cast iron melt and do not imply their use as a lining cleaner in the process of iron smelting, which can be noted as their disadvantage.
Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является очистка футеровки плавильной печи в процессе выплавки чугуна, за счет использования карбонатов ЩЗМ, а именно барий-стронциевого карбоната.Thus, the technical objective of the present invention is to clean the lining of the smelting furnace in the process of smelting iron, using the carbonates of alkali-earth metals, namely barium-strontium carbonate.
Графит измельченный в виде просыпей - 2 вводится как в первую, так и во вторую шихтовочные бадьи по 450-500 кг на каждую поверх металлической шихты - 1 (фиг. 1), где 3 - просыпи шлака и песка с возврата собственного производства (ВСП) и скрапа, 4 - штатная основная футеровка. При его рассредоточенном попадании он, как правило, не прилипает к поду печи и время ведения плавки совпадает с нормативным. Однако графит из нарощенного, утолщенного слоя начинает прилипать, «заякориваться» фрагментами шихтозавалки к подине без всплывания на поверхность ванны расплава в течение длительного времени - де графита, 7 - ложная кислая футеровка с застрявшим металлом (ВСП, КСО, стальные пакеты), 8 - зона врастания металла в ложную кислую футеровку, 9 - металл из шихты, вросший в графитовую (известковую) просыпь, 10 - металлолом, застрявший в ложной кислой футеровке, 11 - расплав чугуна, 12 - металлолом, застрявший в ложной кислой футеровке.Crushed graphite in the form of spills - 2 is introduced into both the first and the second mixing buckets of 450-500 kg each on top of the metal charge - 1 (Fig. 1), where 3 - slag and sand spills from the return of own production (VSP) and scrap, 4 - standard main lining. When it gets scattered, it, as a rule, does not stick to the hearth of the furnace and the melting time coincides with the standard. However, graphite from an enlarged, thickened layer begins to adhere, "anchor" by fragments of the charge filling to the bottom without floating up to the surface of the molten bath for a long time - de graphite, 7 - false acidic lining with stuck metal (VSP, KSO, steel bags), 8 - a zone of metal ingrowth into a false acidic lining, 9 - metal from a charge that has grown into a graphite (lime) spill, 10 - scrap metal stuck in a false acidic lining, 11 - molten cast iron, 12 - scrap metal stuck in a false acidic lining.
Это приводит либо к скачиванию объемной массы графита в шлаковню вместе со шлаком при его неожиданном всплывании на уже разогретый расплав и загорании, либо к его осыпанию на зеркало чугуна в процессе слива расплава из дуговой печи в печь ожидания (фиг. 6), где 13 - конгломерат спекшегося графита на поде печи в процессе слива расплава чугуна в печь ожидания, 13а - конгломерат спекшегося графита, сохранившийся до следующей плавки и 13в - конгломерат, отделившийся и переместившийся в печь ожидания. This leads either to the download of the bulk graphite mass into the slag along with the slag when it unexpectedly floats up onto the already heated melt and ignites, or to its shedding onto the cast iron mirror in the process of pouring the melt from the arc furnace into the waiting furnace (Fig. 6), where 13 is a conglomerate of sintered graphite on the hearth of the furnace in the process of pouring the cast iron melt into the waiting furnace, 13a - a conglomerate of sintered graphite preserved until the next melting and 13c - a conglomerate that separated and moved to the waiting furnace.
Оба данных недостатка приводят к незапланированной доводке химического состава чугуна по углероду, и, соответственно, удлинению, пролонгации процесса выплавки, а также перерасходу графита измельченного, графитовых электродов и электроэнергии, и в итоге - значимому снижению производительности производства в целом. Идентичным образом с такими же материальными, временными и энергетическими потерями происходит процесс залегания объемных скоплений извести.Both of these shortcomings lead to an unplanned fine-tuning of the chemical composition of cast iron in terms of carbon, and, accordingly, lengthening, prolongation of the smelting process, as well as overconsumption of crushed graphite, graphite electrodes and electricity, and, as a result, a significant decrease in production productivity as a whole. In an identical way, with the same material, time and energy losses, the process of occurrence of bulk lime accumulations occurs.
В состав шихтозавалки для ЭДП входит также значительная часть ВСП и небольшое количество скрапа. Оба данных компонента шихтозавалки привносят с собой определенное количество кварцевого песка и шлака, в большей степени это свойственно шихте для серого чугуна (СЧ). При проведении первой плавки на новой футеровке и чистой шихте, например, при выплавке чистого по примесям ВЧ и исправной работе галтовочных барабанов, когда исключается забор шихтовых материалов с пола, проблема зарастания футеровки шлаком отсутствует. Однако начиная со второй плавки просыпи песка и шлака - 3, попадая на разогретый под печи начинают формировать на поверхности штатной основной футеровки - 4 ложную кислую футеровку - 5 (фиг. 7).The composition of the EAF charge also includes a significant part of the VSP and a small amount of scrap. Both of these components of the charge filling station bring with them a certain amount of quartz sand and slag, to a greater extent this is characteristic of the charge for gray cast iron (SG). When carrying out the first melting on a new lining and a clean charge, for example, when smelting pure HF in impurities and the proper operation of tumbling drums, when the intake of charge materials from the floor is excluded, there is no problem of lining overgrowing with slag. However, starting from the second melting, sand and slag spillages - 3, falling on the heated under the furnace, begin to form on the surface of the standard main lining - 4 a false acidic lining - 5 (Fig. 7).
Нарастание слоя ложной футеровки происходит незаметно, слой за слоем и в результате воспринимается как штатная футеровка.The growth of the false lining layer occurs imperceptibly, layer by layer, and as a result is perceived as a regular lining.
При этом ввиду отсутствия уплотняющей обработки, ложная футеровка обладает рыхлой, непрочной структурой, а ее адгезионные свойства к поверхности штатной футеровки обусловлены температурой начала размягчения кварца при 1400°С. В результате, после механического воздействия на нее металлической шихты в процессе завалки (падения с высоты 22-х тонн компонентов шихты) она разрушается и всплывает на поверхность, происходит ее подрыв - 15. Для восстановления равномерного слоя футеровки требуемой толщины проводится процедура заправки магнезитовым порошком с жидким стеклом - 14 (фиг. 8, 9).At the same time, due to the absence of sealing treatment, the false lining has a loose, fragile structure, and its adhesion properties to the surface of the standard lining are determined by the temperature of the onset of quartz softening at 1400 ° C. As a result, after the mechanical action of the metal charge on it during filling (falling from a height of 22 tons of charge components), it collapses and floats to the surface, its undermining occurs - 15. To restore a uniform lining layer of the required thickness, the procedure of filling with magnesite powder is carried out with liquid glass - 14 (Fig. 8, 9).
В итоге, помимо ложной кислой футеровки из песка - 5, на штатной основной футеровке - 4 нарастают участки из магнезита, совместно поднимающие подину и уменьшающие полезный объем печи. В результате чрезмерной потери полезного объема пространства печи расплав перестает умещаться в ее подине и откосах, что приводит к его самопроизвольному переливу, и, в случае несвоевременной реакции плавильщика, к повреждению шлаковни, тележки и рельсовых путей (фиг. 10), где 16 - излучение электрической дуги на стены печи, 17 - расплав чугуна в носке печи, 18 - нарощенный порог, 19 - самослив избытков расплава чугуна в шлаковню. Расположение расплава чугуна в печи выше нормативного уровня также приводит к интенсификации износа ее стен из-за работы излучения дуги выше откосов.As a result, in addition to the false acidic lining of sand - 5, on the standard main lining - 4, areas of magnesite grow, jointly raising the hearth and reducing the useful volume of the furnace. As a result of excessive loss of the useful volume of the furnace space, the melt ceases to fit in its bottom and slopes, which leads to its spontaneous overflow, and, in the case of an untimely reaction of the smelter, to damage to the slag, trolley and rail tracks (Fig. 10), where 16 is radiation electric arc on the walls of the furnace, 17 - molten cast iron in the toe of the furnace, 18 - extended threshold, 19 - self-draining excess molten cast iron into the slag. The location of the cast iron melt in the furnace above the standard level also leads to the intensification of the wear of its walls due to the work of the arc radiation above the slopes.
Изобретение предназначено для очистки основной футеровки плавильной печи в процессе выплавки расплава чугуна от ложной кислой футеровки - слоя нарощенного шлака, а также исключить ее рецидивное зарастание и обеспечение удовлетворительного состояния на протяжении периода ее работы.The invention is intended for cleaning the main lining of the smelting furnace in the process of smelting the molten iron from false acidic lining - a layer of built-up slag, as well as to exclude its recurrent overgrowth and to ensure a satisfactory state during the period of its operation.
Поставленная задача решается путем реализации способа очистки основной штатной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна, при котором в шихтозавалку, на самый низ бадьи, вводится барий-стронциевый карбонат, в частности, марки L-cast®5.1 (фракционный диапазон 30-70 мм, фазовый состав (%) приведен в табл. 1), в оптимальном количестве, зависящем от состояния футеровки: для отпаривания налипшего, наращенного шлака - расход больше, для профилактики налипания шлака - расход меньше. При попадании на разогретую подину печи данный материал начинает разлагаться в температурном диапазоне от 700 до 1500°С (пат. RU №2588932) с образованием между подиной и шихтой фазы жидкоподвижного шлака, препятствующего налипанию, примерзанию компонентов шихты к футеровке (фиг. 11, 12), где 21 - ложная кислая футеровка из песка и шлака при 900°С, 22 - кусок барий-стронциевого карбоната, вступивший в реакцию с ложной кислой футеровкой (начало разложения при 700°С с созданием жидкой разделительной фазы - 20), 23 - конгломерат спекшегося графита.The problem is solved by implementing a method for cleaning the main standard lining of an electric arc furnace during iron smelting, in which barium-strontium carbonate, in particular, L-cast®5.1 grade (fractional range 30-70 mm, phase the composition (%) is given in Table 1), in the optimal amount depending on the state of the lining: for steaming the adhered, accumulated slag - the consumption is higher, for the prevention of slag sticking - the consumption is less. When it hits the heated hearth of the furnace, this material begins to decompose in the temperature range from 700 to 1500 ° C (Pat.RU No. 2588932) with the formation of a liquid slag between the hearth and the charge phase, preventing sticking, freezing of charge components to the lining (Fig. 11, 12 ), where 21 is a false acidic lining of sand and slag at 900 ° C, 22 is a piece of barium-strontium carbonate that has reacted with a false acidic lining (decomposition starts at 700 ° C with the creation of a liquid separation phase - 20), 23 - sintered graphite conglomerate.
Табл. 1.Tab. one.
калиевый полевой шпатKaliophilitis, kalsitis,
potassium feldspar
Также данный материал, реагируя с диоксидом кремния SiO2 (пат. RU № 2502808), нейтрализует его вредное воздействие при производстве ВЧ. Непрореагировавший материал, всплывая в шлак, повышает его основность и работоспособность, что качественно улучшает процессы десульфурации и усвоения графита.Also, this material, reacting with silicon dioxide SiO 2 (US Pat. RU No. 2502808), neutralizes its harmful effects in the production of high frequency. Unreacted material, floating up into the slag, increases its basicity and performance, which qualitatively improves the processes of desulfurization and assimilation of graphite.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна неизвестен и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Studies conducted on the basis of patent and scientific and technical information sources have shown that the claimed method for cleaning the main lining of an electric arc furnace during iron smelting is unknown and does not explicitly follow from the studied state of the art, that is, it meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
В качестве примера использования изобретения приведен расчет шихты в электродуговых печах с использованием барий-стронциевого карбоната марки L-cast®5.1 для выплавки высокопрочных чугунов ВЧ40, ЧВГ40, ВЧ50, Gh56, Gh65, Gh75 (табл. 2).As an example of using the invention, the calculation of the charge in electric arc furnaces using barium-strontium carbonate L-cast®5.1 for the smelting of high-strength cast irons VCh40, ChVG40, VCh50, Gh56, Gh65, Gh75 is given (Table 2).
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, выплавленный в электродуговой печи с применением барий-стронциевого карбоната марки L-cast®5.1 согласно заявленному способу позволяет достичь требуемых показателей структуры и свойств получаемых из него отливок.High-strength nodular cast iron smelted in an electric arc furnace using barium-strontium carbonate L-cast®5.1 according to the claimed method allows achieving the required structure and properties of the castings obtained from it.
Приведенный пример показывает, что заявляемый способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна может быть использован в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость». The given example shows that the claimed method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during iron smelting can be used in the conditions of iron foundry and meets the criterion of "industrial applicability".
Таким образом, заявленный способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна позволяет как отделить от стенок и пода футеровки уже налипший шлак - ложную кислую футеровку из диоксида кремния SiO2, а также препятствует его нарастанию в процессе ведения плавки.Thus, the claimed method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during iron smelting allows both to separate from the walls and bottom of the lining already adhered slag - false acidic lining of silicon dioxide SiO 2 , and also prevents its growth during the smelting process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135052A RU2740370C9 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135052A RU2740370C9 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740370C1 RU2740370C1 (en) | 2021-01-13 |
RU2740370C9 true RU2740370C9 (en) | 2021-03-31 |
Family
ID=74183829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135052A RU2740370C9 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740370C9 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52126605A (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | Nippon Steel Corp | Slag coating of furnace wall of converter |
SU1291607A1 (en) * | 1985-02-05 | 1987-02-23 | Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Exothermic slag-forming mixture |
RU2094475C1 (en) * | 1995-08-08 | 1997-10-27 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Method of restoring converter lining |
RU2343202C2 (en) * | 2007-02-19 | 2009-01-10 | Дмитрий Юрьевич Пимнев | Charge for cast iron smelting in cupola furnace |
CN204401034U (en) * | 2014-12-22 | 2015-06-17 | 营口东邦冶金设备耐材有限公司 | Converter abnormity large face hand feeds intake |
-
2019
- 2019-11-01 RU RU2019135052A patent/RU2740370C9/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52126605A (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | Nippon Steel Corp | Slag coating of furnace wall of converter |
SU1291607A1 (en) * | 1985-02-05 | 1987-02-23 | Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Exothermic slag-forming mixture |
RU2094475C1 (en) * | 1995-08-08 | 1997-10-27 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Method of restoring converter lining |
RU2343202C2 (en) * | 2007-02-19 | 2009-01-10 | Дмитрий Юрьевич Пимнев | Charge for cast iron smelting in cupola furnace |
CN204401034U (en) * | 2014-12-22 | 2015-06-17 | 营口东邦冶金设备耐材有限公司 | Converter abnormity large face hand feeds intake |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2740370C1 (en) | 2021-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104039987B (en) | Steel slag reduction method | |
EP0881304B1 (en) | Method of vacuum decarburization/refining of molten steel and apparatus therefor | |
RU2740370C9 (en) | Method of cleaning the main lining of an electric arc furnace during cast iron smelting | |
KR100349162B1 (en) | Converter refining method of ultra-low lining steel using Tallinn molten iron | |
US4687512A (en) | Desulfurizing mixture for metal melts, process for making it, and process for desulfurizing liquid metal therewith | |
JP3699658B2 (en) | Hot metal desiliconization and phosphorus removal methods | |
CN1338525A (en) | Deeply desulfurizing slag for steel ladle as refining furnace | |
JP4507429B2 (en) | Melting method of low phosphorus cake | |
KR20000042513A (en) | Method for refining electric furnace by using hot metal having small amount of silica | |
KR100349161B1 (en) | Converter refining method for increasing the end point carbon | |
RU2608008C1 (en) | Procedure for melting steel in oxygen converter | |
JP4422318B2 (en) | Hot metal dephosphorization method with little refractory damage | |
JP3771635B2 (en) | Converter refining method | |
SU998558A1 (en) | Batch for producing ferrosilicon | |
JP4224197B2 (en) | Hot metal dephosphorization method with high reaction efficiency | |
US1826882A (en) | Method of purifying steel in the open hearth process | |
SU1106838A1 (en) | Method of preparing slag-forming material | |
KR100328030B1 (en) | A Method of Preventing Slopping Phenomena in Refinement of High Silicon Steel melts | |
SU535355A1 (en) | Method of smelting charge billet | |
SU916929A1 (en) | Method of strengthening waelz-kiln lining | |
RU2387717C2 (en) | Method of steelmaking in converter | |
SU992592A1 (en) | Method for smelting steel in acid open-hearth furnaces | |
SU1668406A1 (en) | Method of wear protection of basic oxygen furnace lining | |
SU1375654A1 (en) | Method of smelting steel in hearth steel smelting furnaces | |
SU996461A1 (en) | Method for producing steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 2-2021 FOR INID CODE(S) (72) |
|
TH4A | Reissue of patent specification |