SU1090725A1 - Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter - Google Patents

Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter Download PDF

Info

Publication number
SU1090725A1
SU1090725A1 SU823479892A SU3479892A SU1090725A1 SU 1090725 A1 SU1090725 A1 SU 1090725A1 SU 823479892 A SU823479892 A SU 823479892A SU 3479892 A SU3479892 A SU 3479892A SU 1090725 A1 SU1090725 A1 SU 1090725A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
oxygen
slag
mixture
emulsion
Prior art date
Application number
SU823479892A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Моисеевич Соломон
Лидия Альбертовна Ганзер
Михаил Ильич Волович
Дориан Иосифович Туркенич
Рафик Сабирович Айзатулов
Лев Михайлович Учитель
Герман Данилович Булойчик
Original Assignee
Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
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 Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU823479892A priority Critical patent/SU1090725A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1090725A1 publication Critical patent/SU1090725A1/en

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРО Сбв ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ KQHBEPTEPE, включающий осаживание вспененной газошлакомечаллической эмульсии стру ми газ а, о т Л ичающийс  тем, что, с целью предотвращени  выбросов без изменени  режи ма.продувки кислородом, осаживание эмульсии осуществл ют в момент прохождени  ее верхнего сло  уровн  сталевыпускного отверсти  смесью инертного газа с топливом и воздухом в соотношении 4,5:1:7 при одновременной продувке расплава окислительным газом, причем расход смеси составл ет 10-15% от расхода окислительного газа.A METHOD FOR PREVENTING THE REMOVAL OF RELAYS IN THE PRODUCTION OF STEEL IN OXYGEN KQHBEPTEPE, including the deposition of a foamed gas-slag metal emulsion with a jet of gas, which is due to the fact that, in order to prevent emissions without changing the pattern of oxygen, it will be on the surface of the system. the layer of the steel outlet with a mixture of inert gas with fuel and air in a ratio of 4.5: 1: 7 while simultaneously blowing the melt with an oxidizing gas, the mixture consumption rate being 10-15% of the flow rate of gas.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к производ ству стали, и может быть использова но дл  управлени  ходом продувки в кислородном конвертере дл  предотвращени  выбросов и переливов обраэующейс  газошлакометаллической эмульсии. В процессах производства стали в .металлургических агрегатах наиболее важны реакции окислени  примесей, растворенных в расплавленной железной ванне - в первую очередь кремни марганца, углерода, фосфора и серы. Рафинирование металла от этих элементов обеспечиваетс  кислородом, поступающим в ванну из азовой фаз Очищение металла от серы и фосфора осуществл етс  их переводом из металла в шлак, который должен быть соответствующего химического состава и физически}{ свойств. Дл  наведени  активного высокоосновного шлака кислородна  фурма в начале продувки находитс  в высоком положении. После наведени  шлака фурма переводитс  в рабочее положение , а образующа с  шлакометалличес ка  ;змульси  вспениваетс  в результате протекани  в ней реакции ббезу глероживани  металлических капель, попадающих в шлак из зоны взаимодей ствий кислородной струи с металлом. По мере вспенивани  шлакометалличес кой эмульсии ее верхний слой может достигнуть уровн  сталевыпускного отверсти  и превысить его, что соот ветствует предвыбросной ситуации. Известен способ осаждени  вспене ного шлака в процессе продувки в кислородном конвертере путем ввода в ванну специальных флюсов, содержа щих 20-50% органических компонентов и 30-70% огнеупорного материала, смешанных со св зующим, добавл емым в количестве10% Ij. Недостатком указанного способа  вл етс  необходимость подготовки флюсов, мала  скорость их осаждающе го действи  на шлак, снижение содер жани  закиси железа в шлаке из-за расходовани  ее на реакцию горени  органических материалов. Известен также способ предотвращени  выброса эмульсии из конвертер заключающийс  в замене части кислорода (5-30%).идущего на продувку, аргоном 2. Недостатками этого способа  вл ютс  увеличение длительности плавки из-за уменьшени  количества вдуваемого кислорода и снижение окисленности шлака, что  вл етс  нежелател ным особенно при фосфористом переделе чугунов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ предотвращени  выбросов при-производстве стали в кислородном конвертере, включающий осаживание вспененной газошлакометаллической эмульсии стру ми газа.При чрезме1рном вспенивании шлака фурму -кратковременно поднимают выше уровн  вспененной ванны и стру ми кислорода осаживают пену t3. Основньтм недостатком известного способа  вл етс  резкое замедление процесса поступлени  кислорода в объ ем металла, св занное с подъемом формы выше уровн  вспененной ванны. В св зи с этим уменьшаетс  скорость реакции обезуглероживани  и нагрев ванны, что приводит к увеличению длительности продувки. Кроме того, в шлак прекргицаетс  поступление металлических капель, что замедл ет массообменные процессы в эмульсии, в частности окисление фосфора. Кроме того, недостатком известного способа  вл етс  возможное переокисление шлака, поскольку осаживание пены происходит с помощью кислородных струй, в результате чего после перевода фурмы в рабочее положение и попадани  корольков в шлак последний может чрезмерно вспенитьс , что приведет к выбросам.В св зи с этим примен ть известный способ можно практически только в конце продувки ванны кислородом перед повалкой конвертера . Дл  более полного протекани  реакций между металлом и ьшаком, а также дл  уменьшени  потерь металла iC выносами и заметалливани  фурмы желательно вести продувку на грани приближени  сформированной шлакометаллической эмульсии к горловине конвертера, не допуска  при этом ее выбросов и переливов. Целью изобретени   вл етс  предотвращение выбросов без изменени  режима продувки кислородом. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу предотвращени  выбросов при производстве стали в кислородном конвертере, включающему осаживание вспененной газометаллйческой эмульсии стру ми газа, осаживание эмульсии осуществл ют в момент прохождени  ее верхнего сло  уровн  -сталевыпускног. отверсти  смесью инертного газас топливом и воздухом в соотношении 4,5:1:7 при одновременной продувке расплава окислительным газом, причем расход смеси составл ет 10-15% от расхода окислительного газа. Сущность изобретени  заключаетс  в следующем. Процесс разрушени  вспененной газошлакометаллической эмуль.сии начинаетс - с верхних слоев, поэтому достаточно поверхностного воздейстВИЯ струй инертного газа с топливом и воздухом.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of steel, and can be used to control the purge flow in an oxygen converter to prevent emissions and overflows of the surrounding gas-slag metal emulsion. In the processes of steel production in metallurgical aggregates, the oxidation reactions of impurities dissolved in a molten iron bath — primarily silicon manganese, carbon, phosphorus, and sulfur — are most important. The refining of the metal from these elements is provided by oxygen entering the bath from the azole phase. Purification of the metal from sulfur and phosphorus is carried out by transferring them from metal to slag, which must be of appropriate chemical composition and physically} {properties. To induce active, highly basic slag, the oxygen lance is in a high position at the beginning of the purge. After slag induction, the tuyere is transferred to the working position, and the slag metal is formed, and the emulsion is foamed as a result of the reaction in it to prevent the metal droplets from getting into the slag from the interaction zone of the oxygen jet with the metal. As the slag-metal emulsion is foamed, its upper layer may reach the level of the steel outlet orifice and exceed it, which corresponds to the pre-surge situation. The known method of deposition of foamed slag in the process of purging in an oxygen converter by introducing into the bath special fluxes containing 20–50% of organic components and 30–70% of refractory material mixed with a binder added in an amount of 10% Ij. The disadvantage of this method is the need to prepare the fluxes, the rate of their precipitating effect on the slag is low, and the content of ferrous oxide in the slag is reduced due to its consumption for the combustion reaction of organic materials. There is also known a method of preventing emulsion emission from the converter, which consists in replacing part of the oxygen (5-30%) going to purge with argon 2. The disadvantages of this method are an increase in the duration of melting due to a decrease in the amount of injected oxygen and a decrease in slag oxidation, which is especially undesirable with phosphoric redistribution of cast iron. The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a method of preventing emissions from steel production in an oxygen converter, including precipitation of a foamed gas and slag metal emulsion with gas streams. When over-slag foaming the lance is briefly elevated above the level of the foamed bath and oxygen is precipitated by foam jets t3. The main disadvantage of the known method is a sharp slowdown in the process of oxygen supply to the metal volume, associated with raising the mold above the level of the foamed bath. In this connection, the decarburization reaction rate and bath temperature are reduced, which leads to an increase in the duration of the purge. In addition, the entry of metal droplets into the slag prevents the mass transfer processes in the emulsion, in particular the oxidation of phosphorus, to be slowed down. In addition, a disadvantage of the known method is the possible pereokislenie slag, because the deposition of foam occurs using oxygen jets, with the result that after transferring the tuyere to the working position and falling of the beads into the slag, the latter may foam excessively, resulting in emissions. The known method can be applied practically only at the end of the oxygen purging of the bath before the converter is poured. For a more complete reaction between the metal and the bag, as well as to reduce the metal loss iC and to remove the tuyere, it is advisable to blow to the verge of approaching the formed slag-metal emulsion to the throat of the converter without preventing its emissions and overflows. The aim of the invention is to prevent emissions without changing the mode of purging with oxygen. This goal is achieved by the fact that according to the method of preventing emissions from steel production in an oxygen converter, which includes precipitation of a foamed gas-metal emulsion with gas, the precipitation of the emulsion is carried out at the moment of passing through its upper layer of the discharge layer. openings with a mixture of inert gas with fuel and air in a ratio of 4.5: 1: 7 while simultaneously sweeping the melt with an oxidizing gas, the mixture consumption rate being 10-15% of the oxidizing gas consumption. The essence of the invention is as follows. The process of destruction of foamed gas-slag-metal emulsion starts from the upper layers, therefore, a superficial effect of the inert gas jets with fuel and air is sufficient.

Использование инертного газа в смеси необходимо дл  механического разрушени  вспененной ванны при превьшении ее уровн  сталевыпускного отверсти . С целью компенсации тепла уносимого с отход щим инертным газом предлагаетс  подавать топливо, а дл  его сгорани  - соответственно воздух. При расчете количества топлива учитывали потери тепла, уносимого с инертным газом, а также расхо тепла на нагрев пены, при этом оценивали потери тепла, уносимого с продуктами сгорани  и азотом воздуха Расход смеси, подаваемой на осажив.ание пецы, должен составл ть 10-15% от количества окислительного газа, поступаемого в ванну в единицу времени , .что соответствует поверхностному внедрению струй смеси во вспененную газошлакометаллическую эмульсию .The use of an inert gas in the mixture is necessary for the mechanical destruction of the foamed bath while exceeding its level in the steel outlet. In order to compensate for the heat carried away with the waste inert gas, it is proposed to supply fuel, and for its combustion, respectively, air. In calculating the amount of fuel, heat loss carried with inert gas was taken into account, as well as heat consumption to heat the foam, and loss of heat carried with combustion products and air nitrogen was estimated. The flow rate of the mixture fed to the precipitated pepper should be 10-15 % of the amount of oxidizing gas entering the bath per unit of time, which corresponds to the surface introduction of the mixture jets into the foamed gas-slag metal emulsion.

При расходе смеси меньше 10% наблюдаетс  незначительное внедрение струй смеси во вспененную газошлакометаллическую эмульсию, происходит поглаживание пены, и ожидаемого эффекта не наблюдаетс . Увеличениерасхода смеси выше 15% нецелесообразно , поскольку сильно увеличиваетс  объем отход щих газов и затрун етс  работа системы газоочистки. Соотношение инертного газа, топ-, лива и воздуха, в смеси должно быть как уже отмечалось 4,5:1:7, что позвсэл ет не только компенсировать тепло, уносимое с отход шим инертным газом, но и нагреть пену, поскольку нагревание способствует разрувюнию пены.When the mixture consumption is less than 10%, a slight penetration of the mixture jets into the foamed gas-slag-metal emulsion is observed, the foam is stroked, and the expected effect is not observed. Increasing the mixture flow above 15% is impractical because the volume of exhaust gases greatly increases and the gas cleaning system is obstructed. The ratio of inert gas, top gas and air should be 4.5: 1: 7, as noted above, which allows not only to compensate for the heat carried away with the waste inert gas, but also to heat the foam, because heating contributes to foam.

Количество подаваемого топлива (4,5:1) выбираетс  исход  из условий компенсации тепла, уносимого с инертным газом, согласно выражениюThe amount of fuel supplied (4.5: 1) is selected on the basis of the conditions for the compensation of heat carried with an inert gas, according to the expression

CpV()--V5(lco,Vcoi+iHiQVK,.), CpV () - V5 (lco, Vcoi + iHiQVK ,.),

где С - теплоемкость инертного газа,where C is the heat capacity of the inert gas,

кап/г град; р - плотность инертного газа, cap / g hail; p is the inert gas density,

Т. - температура отход щего газа,T. - waste gas temperature,

к;-  to;-

Т„ - температура подаваемого газа . К; V - расход инертного ra3a,MVc; Vj - расход топлива, MVc; v,n - энтальпии составл ющих топСОп . , Ti T „- the temperature of the feed gas. TO; V - consumption of inert ra3a, MVc; Vj - fuel consumption, MVc; v, n are the enthalpies of the components of the top SOPs. Ti

лива, кал/м ;Liva, cal / m;

iu о - состав продуктов горени  лива, мЗ/м,iu о - composition of combustion products, m3 / m,

а также расхода тепла на нагрев пены и потери тепла, уносимого с продуктами сгорани  и азотом воздуха. Указанные потери трудно определить расчетным путем, поэтому была проведена j as well as the heat consumption for heating the foam and the loss of heat carried away with the combustion products and air nitrogen. These losses are difficult to determine by calculation, so j

сери  экспериментов и выбрано оптимальное соотношение компонентов в смеси с учетом расчетных рекомендаций и лабораторных условий.a series of experiments and selected the optimal ratio of components in the mixture with regard to the calculated recommendations and laboratory conditions.

Расход воздуха при этом выбираетс  равным количеству, необходимому дл  сжигани  подаваемого топлива(Vj) с коэффициентом избытка 5L 1,05.In this case, the air consumption is chosen equal to the quantity necessary for burning the supplied fuel (Vj) with an excess factor of 5L to 1.05.

Смесь инертного с топливом и воздухом подаетс  в момент превышени  вспененной газошлакометаллической эмульсии уровн  сталевыпускного отверсти . Подача осаждающей смеси осушествл етс  через второй  рус сопел кислородной фурмы, тогда как кислород подаетс  непрерывно в течение всей продувки через нижний  рус сопел. Рассто ние между  русами сопел выбираетс  из расчета, чтобы верхний  рус сопел находилс  у среза горловины.A mixture of inert fuel and air is supplied at the time when the steel outlet hole is in excess of the foamed gas-slag-metal-metal emulsion. The supply of the precipitating mixture takes place through the second nozzle of the oxygen tuyere, while oxygen is supplied continuously throughout the entire nozzle through the bottom of the no. The distance between the nozzle cusses is selected so that the top nozzle cusp is located at the neck slice.

Ограничение максимальной высоты сло  газошлакометаллической эмульсии уровнем сталевыпускного отверсти  вызвано тем, что вышеего уровн  резко уменьшаетс  свободный объем конвертера (переход в коническу о часть) который может вместить новые объема, эмульсии.The limitation of the maximum height of the gas-slag-metal emulsion layer to the level of the steel outlet is caused by the fact that the free volume of the converter (transition to the conical part), which can accommodate new emulsion volumes, is sharply reduced above its level.

Продувка смесью инертного газа с топливом и воздухом продолжаетс  до тех пор, пока уровень эмульсии не опуститс  ниже сталевыпускного отверсти , что может быть зафиксирован специальным датчиком косвенного конх-; рол  хода шлакообразовани . -.Purging with a mixture of inert gas with fuel and air continues until the emulsion level drops below the steel outlet, which can be fixed with a special sensor indirect; Slag formation roll. -.

Пример. В лабораторный кислородный конвертер емкостью 60 кг заваливали предварительно подогретый лом в количестве 10 кг, заливали чугун (50 кг), содержащий,%: С 4,1, :М 0,71,-Si 0,50, Р 0,15, S 0,30 при 1400С, и вели продувку кислородом , присажива  сыпучие по ходу продувки . Продувка осуществл лась через двух русную четырехсопловую фурму с соплами Лавал  (диаметр сопел 1,0 мм), второй  рус сопел находилс  ,на рассто нии 540 мм от первого, Интенсивность подачи кислорода составл ла 0,2 (3,3 мин), причем кислород подавалс  только через нижний  рус сопел. Сначс ла фурма находилась на высоте 45 калибров от уровн  спокойного металла, после наводки активного жидкоподвижного ишака (через 2,5 мин) фурму переводили в рабочее положение (32 калибра). На седьмой минуте продувки прибор косвенного хода шлакообразовани  показал, что уровень вспененной газошлакометаллической эмульсии превысил уровень сталевыпускного отверсти  сразу начиналась подача через второй  рус , сопел кислородной фурмы смеси аргона с приводнькЛ газом и воздухом:расход аргона 0,008 м/мин природного газа - 0,0013 , возExample. In the laboratory oxygen converter with a capacity of 60 kg, piled up preheated scrap in the amount of 10 kg was poured, cast iron (50 kg) containing%: C 4,1,: M 0.71, -Si 0.50, P 0.15, S was poured 0.30 at 1400 ° C, and were purging with oxygen, sitting down in the course of purging. Purging was carried out through a two-tiered four-nozzle lance with Laval nozzles (nozzle diameter 1.0 mm), the second nozzle was located at a distance of 540 mm from the first, the oxygen supply intensity was 0.2 (3.3 min), and oxygen It was supplied only through the lower rus nozzles. Snaсs la Furma was at a height of 45 calibers from the level of a quiet metal, after aiming the active liquid-mobile donkey (after 2.5 min) the tuyere was transferred to the working position (32 calibres). On the seventh minute of the blowdown, the indirect slagging device showed that the level of foamed gas-slag metal emulsion exceeded the level of the steel-outlet hole immediately started supplying natural gas through the second stage, snuffled an oxygen tuyere mixture of argon with gas and air: 0.008 m / min of natural gas - 0.0013, WHO

Claims (1)

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРО СОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ, включающий осаживание вспененной газошлакомёталлической эмульсии струями газа-,σ т Л ичающийся тем, что, с целью предотвращения выбросов без изменения режиг ма.продувки кислородом, осаживание эмульсии осуществляют в момент прохождения ее верхнего слоя уровня сталевыпускного отверстия смесью инертного газа с топливом и воздухом в соотношении 4,5:1:7 при одновременной продувке расплава окислительным газом, причем расход смеси составляет 10-15% от расхода окислительного газа. SMETHOD FOR PREVENTION OF SELECTION OF OWLS IN THE PRODUCTION OF STEEL IN OXYGEN CONVERTER, including the deposition of foamed gas - slag-metal emulsion with gas jets - , σ t L which means that, in order to prevent emissions without changing the oxygen purge, the emulsion is deposited at the level steel outlet with a mixture of inert gas with fuel and air in a ratio of 4.5: 1: 7 while blowing the melt with oxidizing gas, and the flow rate of the mixture is 10-15% of the consumption of oxide itelnogo gas. S
SU823479892A 1982-08-02 1982-08-02 Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter SU1090725A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823479892A SU1090725A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823479892A SU1090725A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1090725A1 true SU1090725A1 (en) 1984-05-07

Family

ID=21025478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823479892A SU1090725A1 (en) 1982-08-02 1982-08-02 Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1090725A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент JP 52-26488, кл. С 21 С 5/28, опублик 1977. 2.Патент US 4210742, ; кл. С 21 С 5/32, опублик. 1980. 3.Баптизманский В.И. Теори кислородно-конвертерного процесса. М., .Металлурги , 1975, с.138. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1325519C (en) Method for preparing ferrocarbon intermediate product for use in steel manufacture and furnace for realization thereof
RU2105069C1 (en) Method for reduction smelting of metallurgical raw materials
HU182867B (en) Method for improving the thermal equilibrium at steel refining
US4986847A (en) Process and apparatus for at least temporarily simultaneously subjecting a molten metal to the action of a gas and fine-grain solid materials
JP2006528732A (en) Slag utilization process
WO1997005291A1 (en) Process for vacuum refining of molten steel
JPH0277518A (en) Method for vacuum-degasifying and decarburizing molten steel
CA1188518A (en) Metal refining processes
KR19990077368A (en) Vacuum decarburization / refinement method of molten steel and its apparatus
CA1158443A (en) Method and apparatus for producing molten iron
RU2346056C2 (en) Method of steel direct production from iron-bearing materials
CA1154264A (en) Process for refining of a bath of metal containing cold solid substances
SU1090725A1 (en) Method for preventing splashes in steel making in oxygen converter
EP0334915B1 (en) Process for heating molten steel contained in a ladle
US4348227A (en) Process for producing steel with low hydrogen content in a through-blowing oxygen converter
JPH0681023A (en) Method for heating and refining vacuum degassing vessel
JP4065225B2 (en) Dephosphorization method for hot metal
RU1819290C (en) Method for solid iron-bearing material melting
JPH05195037A (en) Top blowing oxygen lance in converter
JPS6333512A (en) Pre-treating method for molten iron
JPH10306307A (en) Method for melting and refining molten steel with basic oxygen blowing furnace
RU2192482C2 (en) Method of steelmaking
NZ208471A (en) Refining molten metal.refining gases injected into and onto the melt
JP3539334B2 (en) Recovery method of zinc in dust
US2958597A (en) Manufacture of steel