SU1289890A1 - Method of nitriding metal in converter - Google Patents
Method of nitriding metal in converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1289890A1 SU1289890A1 SU853843067A SU3843067A SU1289890A1 SU 1289890 A1 SU1289890 A1 SU 1289890A1 SU 853843067 A SU853843067 A SU 853843067A SU 3843067 A SU3843067 A SU 3843067A SU 1289890 A1 SU1289890 A1 SU 1289890A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- metal
- nitrogen
- blast
- nitride
- increase
- 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
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к азотированию металла газообразным азотом при выплавке стали в конвертере. Цель изобретени -.ровьппение степени усвоени азота, увеличение выхода годного и снижение расхода азотированных ферросплавов. При выплавке в металл ввод т нитридообразующие элементы в количестве 0,5-2,0 кг/т стали, причем 20-40% их расхода ввод т при достижении углерода в металле 0,8-1,2% с одновременным увеличением содержани азота в дутье до 15-30%. Остальное количество ввод т при содержании углерода в металле 0,1-0,2% и 80-95% азота в дутье. В качестве материалов, содержащих нитридообразующие элементы, используют ванадиевьй шпак. Окислы ванади по- вьппагот растворимость азота в стали, что приводит к снижению расхода ферросплавов и повьппению выхода годного . 1 з.п. ф-лы, 2 табл. I О)This invention relates to the nitriding of a metal with nitrogen gas in the smelting of steel in a converter. The purpose of the invention is the development of nitrogen assimilation, an increase in the yield of useful and a decrease in the consumption of nitrated ferroalloys. During smelting, nitride-forming elements are introduced into the metal in the amount of 0.5-2.0 kg / ton of steel, and 20-40% of their consumption are introduced when carbon in the metal is reached 0.8-1.2% with a simultaneous increase in the nitrogen content of blowing up to 15-30%. The remaining amount is introduced at a carbon content in the metal of 0.1-0.2% and 80-95% nitrogen in the blast. Vanadium shpak is used as materials containing nitride-forming elements. Vanadium oxides, as well as the solubility of nitrogen in steel, which leads to a decrease in the consumption of ferroalloys and increase the yield of the suitable material. 1 hp f-ly, 2 tab. I O)
Description
Изобретение относитс к черной металлургии, к азотированию металла в конвертере, и может быть использовано в конвертерных цехах.This invention relates to ferrous metallurgy, to the nitriding of a metal in a converter, and can be used in converter shops.
Цель изобретени - повышение сте-, пени усвоени азота, увеличение выхода годного и снижение расхода азотированных ферросплавов.The purpose of the invention is to increase the degree of nitrogen assimilation, increase the yield of yield and decrease the consumption of nitrated ferroalloys.
В металл дополнительно по ходу продувки двум порци ми ввод т нит- ридообразующие элементы в количестве 0,5-2,0 кг/т стали, причем 20- 40% от общего расхода присаживают при достижении углерода в металле 0,8-1,2% с одновременным увеличением содержани азота в дутье до 15-30%, а остальное количество ввод т при достижении углерода в ме- ,талле 0,1-0,2% и увеличивают содержание азота в дутье до 80-95%. В . качестве нитридообразующих используют ванадиевый шлак.In addition, nitrile-forming elements in the amount of 0.5-2.0 kg / ton of steel are introduced into the metal additionally in the course of flushing in two portions, with 20-40% of the total consumption being set down when carbon in the metal is reached 0.8-1.2 % with a simultaneous increase in the nitrogen content in the blast to 15-30%, and the remaining amount is injected when carbon in the metal and thall reaches 0.1-0.2% and increases the nitrogen content in the blast to 80-95%. AT . vanadium slag is used as nitride forming agents.
Верхний предел содержани углерода определ етс тем, что при углероде более 1,2% в металле происходит интенсивное перемешивание ванны окисью углерода, что отрицательно вли ет на кинетику адсорбции азота. При содержании углерода менее 0,8% продувка азоткислородной смесью с 15-30% N 2 приводит к снижению насьпдени металла азотом, так как начинаетс интенсивное нарастание окисленности. шлака.The upper limit of carbon content is determined by the fact that when carbon is more than 1.2%, intensive mixing of the bath with carbon monoxide occurs in the metal, which negatively affects the kinetics of nitrogen adsorption. When the carbon content is less than 0.8%, purging with a nitrogen-oxygen mixture with 15-30% N 2 leads to a decrease in metal deposition with nitrogen, as an intensive increase in oxidation begins. slag.
Содержание азота в смеси 15-30% ,в этот период определ етс необходимостью поддержани определенной окисленности металла и достаточно интенсивного его азотировани из-за высокой скорости обезуглероживани металла. При содержании азота в смеси менее 15% количество его существенно ниже предела растворимости в металле при этих услови х. Однако содержание азота в азотнокислосодной смеси более 30% нецелесообразно в св зи с низкой скоростью обезуглероживани что вызывает увеличение длительности плавки.The nitrogen content in the mixture is 15-30%, during this period it is determined by the need to maintain a certain oxidation of the metal and to sufficiently nitrate it due to the high decarburization rate of the metal. When the nitrogen content in the mixture is less than 15%, its amount is significantly below the solubility limit in the metal under these conditions. However, the nitrogen content in the nitric acid mixture of more than 30% is impractical due to the low decarburization rate, which causes an increase in the duration of smelting.
Нижний предел расхода нитридооб- разуюпц1х элементов 0,5 кг/т стали определ етс необходимостью существенного увеличени предела растворимости азота в металле. УвеличениеThe lower limit of nitride consumption of 0.5 kg / t of steel is determined by the need to significantly increase the solubility limit of nitrogen in the metal. Increase
1515
2020
2525
Нитридообразующие материалы ввод т двум порци ми по ходу продувки азоткислородной смесью. Ввод первой порции менее 20% от общего расхода 5 не позвол ет достигнуть максимально возможного насьщени металла азотом. Расход нитридообразующих в первой порции более 40% вызывает су щественное ухудшение шлакового и О теплового режимов плавки и наблюдаетс высокий угар нитридообразующих элементов..Nitride-forming materials are introduced in two portions during the purging with a nitrogen-oxygen mixture. Entering the first batch of less than 20% of the total flow rate 5 does not allow the maximum possible saturation of the metal with nitrogen. The consumption of nitride formers in the first portion of more than 40% causes a significant deterioration in the slag and thermal conditions of the melt and a high waste of nitride forming elements is observed ..
При содержании углерода 0,1-0,2% происходит изменение термодинамичес ких и кинетических условий- насьщени металла азотом. При содержании углерода менее 0,1% металд значител но переокислен, что вызывает повыше ный угар нитридообразующих материалов и практически не происходит на- ,сыщени металла азотом. Содержание углерода более 0,2% не обеспечивает заданной конечной температуры метал ла , увеличивает продолжительность плавки.When the carbon content is 0.1–0.2%, the thermodynamic and kinetic conditions of nitrogen saturation of the metal change. When the carbon content is less than 0.1%, the metal is significantly over-oxidized, which causes an increased waste of nitride-forming materials and practically does not cause saturation of the metal with nitrogen. The carbon content of more than 0.2% does not provide the specified final temperature of the metal, increases the duration of melting.
Содержание 80% азота в дутье в этот период определ етс необходимостью подвода достаточного количества азота, которое може.т растворит 30 с в металле. Содержание 95% азота в дутье определ етс необходимостью подачи кислорода в дутье не менее 5%, что требуетс дл достижени за данного содержани углерода без 35 увеличени длительности плавки.The content of 80% nitrogen in the blast during this period is determined by the need to supply a sufficient amount of nitrogen, which can dissolve 30 seconds in the metal. The content of 95% nitrogen in the blast is determined by the need to supply oxygen to the blast of at least 5%, which is required to achieve an increase in the duration of smelting for a given carbon content without 35.
Ввод нитридообразующих материа- - лов в этот период в количестве менее 60% не позвол ет св зать весь азот, вводимьй в металл, а ввод 40 более 80% от общего расхода приводит к существенному изменению теплового баланса плавки, при этом мас са подаваемой азоткислородной смеси не может обеспечить достаточно пол- 45 ного восстановлени окислов нитридообразующих элементов. Entering nitride-forming materials in this period in the amount of less than 60% does not allow to bind all the nitrogen introduced into the metal, and entering 40 more than 80% of the total consumption leads to a significant change in the heat balance of the melt, while the mass of the nitrogen-oxygen mixture supplied cannot provide sufficiently complete reduction of oxides of nitride-forming elements.
Шлаки производства феррованади содержат достаточное количество окислов ванади (10-20%), титана 50 (8-10%) и, кроме того, содержат такие окислы, как МпО (10-12%), которые оказывают благопри тное вли ние на процессы шлакообразовани . Степень восстановлени ванади изFerrovanadic slags contain a sufficient amount of vanadium oxides (10–20%), titanium 50 (8–10%) and, in addition, contain oxides such as MnO (10–12%), which have a favorable effect on slagging processes. . Vanadium recovery rate from
расхода более 2,0 кг/т стали нецела- 55 таких тлаков при оптимальном режимеConsumption of more than 2.0 kg / ton of steel is not suitable; 55 of such tlak at optimal mode
сообразно, так как предел растворимости азота остаетс прежним, что приводит к повьшенному угару нитридообразующих материалов.accordingly, since the limit of the solubility of nitrogen remains the same, which leads to increased consumption of nitride-forming materials.
Нитридообразующие материалы ввод т двум порци ми по ходу продувки азоткислородной смесью. Ввод первой порции менее 20% от общего расхода не позвол ет достигнуть максимально возможного насьщени металла азотом. Расход нитридообразующих в первой порции более 40% вызывает существенное ухудшение шлакового и теплового режимов плавки и наблюдаетс высокий угар нитридообразующих элементов..Nitride-forming materials are introduced in two portions during the purging with a nitrogen-oxygen mixture. Entering the first batch of less than 20% of the total flow rate does not allow the maximum possible saturation of the metal with nitrogen. The consumption of nitride-forming in the first portion of more than 40% causes a significant deterioration of the slag and thermal conditions of melting and there is a high waste of nitride-forming elements.
При содержании углерода 0,1-0,2% происходит изменение термодинамических и кинетических условий- насьщени металла азотом. При содержании углерода менее 0,1% металд значительно переокислен, что вызывает повышенный угар нитридообразующих материалов и практически не происходит на- ,сыщени металла азотом. Содержание углерода более 0,2% не обеспечивает заданной конечной температуры металла , увеличивает продолжительность плавки.When the carbon content is 0.1–0.2%, the thermodynamic and kinetic conditions of the metal saturation with nitrogen change. When the carbon content is less than 0.1%, metald is significantly over-oxidized, which causes an increased waste of nitride-forming materials and practically does not cause saturation of the metal with nitrogen. The carbon content of more than 0.2% does not provide the specified final temperature of the metal, increases the duration of melting.
Содержание 80% азота в дутье в этот период определ етс необходимостью подвода достаточного количества азота, которое може.т растворить- с в металле. Содержание 95% азота в дутье определ етс необходимостью подачи кислорода в дутье не менее 5%, что требуетс дл достижени заданного содержани углерода без увеличени длительности плавки.The 80% nitrogen content in the blast during this period is determined by the need to supply a sufficient amount of nitrogen, which can be dissolved in the metal. The content of 95% nitrogen in the blast is determined by the need to supply oxygen to the blast of at least 5%, which is required to achieve a given carbon content without increasing the duration of the melt.
Ввод нитридообразующих материа- лов в этот период в количестве менее 60% не позвол ет св зать весь азот, вводимьй в металл, а ввод более 80% от общего расхода приводит к существенному изменению теплового баланса плавки, при этом масса подаваемой азоткислородной смеси не может обеспечить достаточно пол- ного восстановлени окислов нитридообразующих элементов. Entering nitride-forming materials in this period in an amount of less than 60% does not allow to bind all the nitrogen introduced into the metal, and entering more than 80% of the total consumption leads to a significant change in the heat balance of the heat, while the mass of the nitrogen-oxygen mixture cannot provide sufficiently complete reduction of oxides of nitride-forming elements.
Шлаки производства феррованади содержат достаточное количество окислов ванади (10-20%), титана (8-10%) и, кроме того, содержат такие окислы, как МпО (10-12%), которые оказывают благопри тное вли ние на процессы шлакообразовани . Степень восстановлени ванади изSlags from ferrovanadium production contain a sufficient amount of vanadium oxides (10–20%), titanium (8–10%) and, in addition, contain oxides such as MnO (10–12%), which have a favorable effect on slag formation processes. Vanadium recovery rate from
ведени плавки составл ет около 90%. Пример. Способ осуществл ли в 10-тонном опытно-промьшшенном конвертере . В качестве шихтовых матери3melting is about 90%. Example. The method was carried out in a 10-ton experimental converter. As charge materials3
алов использовали металлический лом и передельный чугун следующего химического состава, %: С 4,1; Si 0,65; Мп 0,63; S 0,028; Р 0,20 с температурой 1300°С. В качестве шлакооб- разующих материалов использовали известь и плавиковый шпат. По ходу продувки при различных концентраци углерода в металле измен ли содержание азота в дутье и в качестве нит- ридообразующих присаживали шлак производства феррованади в количестве 5-15 кг/т стали следующего химического состава (по основным элементам %: 7 0510-20; AJ ,0,; 1-3; СаО 2-5; FeO 15-45 ; SiO 20-22;Ales used metal scrap and pig iron of the following chemical composition,%: C 4,1; Si 0.65; Mp 0.63; S 0.028; P 0.20 with a temperature of 1300 ° C. Lime and fluorspar were used as slag forming materials. In the course of blowing at different concentrations of carbon in the metal, the nitrogen content in the blast was changed and slag of ferrovanadium production in the amount of 5–15 kg / t of steel of the following chemical composition was added to the nitride-forming materials (by main elements%: 7 0510-20; AJ, 0,; 1-3; CaO 2-5; FeO 15-45; SiO 20-22;
МпО 10-12; .MPO 10-12; .
В конвертер заваливали 2,2 т металлолома , заливали 7,7 т чугуна и начинали продувку кислородом с интенсивностью 5,3 м /т мин. Продувку вели сверху через 3-сопловую фурму с критическим диаметром сопел 19 мм и углом раскрыти 12. По истечении более 60% времени продувки отбирали пробу на химический анализ, приса- ,живали первую порцию шлака производства феррованади и одновременно увеличивали содержание азота в дутье После падени пламени над горловиной конвертера присаживали вторую порцию шлака, содержащего нитридообразую2.2 tons of scrap metal was poured into the converter, 7.7 tons of pig iron were poured in and oxygen was blown into the converter at an intensity of 5.3 m / t min. Blowing was conducted from above through a 3-nozzle lance with a critical diameter of nozzles of 19 mm and an angle of 12. After more than 60% of the time of blowing, a sample was taken for chemical analysis, the first batch of slag of ferrovanadium production was fed, and at the same time the content of nitrogen in the blast was increased. the flame over the throat of the converter was attached a second portion of slag containing nitride-like
шие материалы, и производили дополнительное увеличение содержани азота в дутье. По достижении содержани углерода в металле 0,05-0,06% производили замер температуры и отбор пробы. После получени анализов металл выпускали из конвертера и раскисл ли в ковше до требуемого химического состава.materials, and produced an additional increase in the nitrogen content in the blast. Upon reaching a carbon content in the metal of 0.05-0.06%, temperature was measured and a sample was taken. After receiving the analyzes, the metal was released from the converter and deoxidized in the ladle to the required chemical composition.
Дл оценки существенности всех предлагаемых параметров быпа проведена сери опытных плавок с выходом поочередно каждого параметра за верхнее и нижнее граничное значение (при этом остальные параметры находились в середине предлагаемых интервалов ) , кроме того, проведены плавки при нижнем, верхнем и среднем аВ-ачени х всех параметров.To assess the materiality of all the proposed parameters, a series of experimental heats was carried out with the output of each parameter in turn for the upper and lower limit values (while the remaining parameters were in the middle of the proposed intervals), and also melting was performed at the lower, upper, and middle aB of all parameters.
Характеристика технологических параметров азотировани металла вCharacteristics of the technological parameters of metal nitriding in
конвертере газообразньнч азотом приведена в табл.1.the gaseous nitrogen converter is shown in Table 1.
Дл технологической оценки способа бьши также проведены плавки по известной технологии,при осуществлении которой продувку кислородом в конвертере вели до концентрации углерода в металле 0,20%, затем переходили до окончани плавки на азот- нокислородное дутье с содержанием в нем азота 20%.For the technological evaluation of the method, melts were also carried out according to a known technology, in which the oxygen purge in the converter was carried out to a carbon concentration in the metal of 0.20%, then transferred to a nitrogen-oxygen blast with a nitrogen content of 20% before the end of the melting.
Качество металла при различных значени х предлагаемых параметровMetal quality at various values of the proposed parameters
JO f5 JO f5
00
5five
азотировани металла в конвертере в сравнении с прототипом приведено в табл.2.The nitriding of the metal in the converter in comparison with the prototype is given in Table 2.
Результаты опытных плавок показывают , что использование предлагаемой технологии при соблюдении параметров позвол ет получить более высокую концентрацию азота в металле перед выпуском из конвертера, исключить использование азотированных ферросплавов , а также увеличить выход жидкой стали в среднем на 2%.The results of the experimental heats show that the use of the proposed technology, while respecting the parameters, allows obtaining a higher concentration of nitrogen in the metal before being released from the converter, eliminating the use of nitrated ferroalloys, and also increasing the yield of liquid steel by an average of 2%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853843067A SU1289890A1 (en) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | Method of nitriding metal in converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853843067A SU1289890A1 (en) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | Method of nitriding metal in converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1289890A1 true SU1289890A1 (en) | 1987-02-15 |
Family
ID=21158323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853843067A SU1289890A1 (en) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | Method of nitriding metal in converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1289890A1 (en) |
-
1985
- 1985-01-11 SU SU853843067A patent/SU1289890A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
За вка DE № 2237498, кл. С 21 С 5/28, 1974. Авторское свидетельство СССР W 372270, кл. С 21 С 5/28, 1973. Авторское свидетельство СССР № 836123, кл. С 21 С 5/52, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5047081A (en) | Method of decarburizing high chromium molten metal | |
GB2054655A (en) | Simultaneous top- and bottom- blowing in oxygen steelmaking | |
SU1289890A1 (en) | Method of nitriding metal in converter | |
AU604974B2 (en) | Process for producing molten stainless steel | |
AU727872B2 (en) | Basic oxygen process with iron oxide pellet addition | |
KR900004158B1 (en) | Process for the removal of contaminating elements from pig-iron steel other metals and metal alloys | |
US4242126A (en) | Process for the treatment of iron melts and for increasing the scrap portion in the converter | |
KR100349160B1 (en) | Converter refining method for manufacturing low carbon steel | |
RU2241046C2 (en) | Method for recrement foaming in steel manufacturing by using calcium nitrate | |
US4436553A (en) | Process to produce low hydrogen steel | |
JPH0324220A (en) | Decarbonization of molten steel containing chlorum | |
RU2233339C1 (en) | Method of making steel | |
SU1341214A1 (en) | Method of deoxidizing steel with aluminium | |
GB2052563A (en) | Process for the Treatment of Molten Iron with Increased Scrap Content | |
SU836123A1 (en) | Method of smelting nitrogen-containing steels | |
RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
SU956572A1 (en) | Method for melting steel in arc furnaces | |
SU910779A1 (en) | Process for melting steel in converter | |
SU988879A1 (en) | Method for oxygen blasting of metal | |
SU1216214A1 (en) | Method of melting steel in converters | |
RU1774958C (en) | Method of smelting steel in two-vat smelting unit | |
CA1340922C (en) | Method of producing stainless molten steel by smelting reduction | |
RU2096489C1 (en) | Method of steel production in arc furnaces | |
SU1345634A1 (en) | Method of alloying steel with nitrogen | |
US4066442A (en) | Method of making chrome steel in an electric arc furnace |