SU973623A1

SU973623A1 - Method for smelting steel

Info

Publication number: SU973623A1
Application number: SU813279595A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Фролов; Лев Константинович Юкса; Светлана Николаевна Фролова
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1982-11-15

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали.The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of steel.

Известен способ выплавки стали и сплавов, включающий продувку металла с содержанием 1-14% хрома кислородом при исходном содержании углерода в расплаве на 0,6-0,8% выше верхнего предела в готовой стали [1]. ,θA known method of smelting steel and alloys, including purging a metal with a content of 1-14% chromium with oxygen at an initial carbon content in the melt of 0.6-0.8% above the upper limit in the finished steel [1]. , θ

Недостатком указанного способа является высокий угар хрома и переход его в виде окислов в многокомпонентную шлаковую фазу.The disadvantage of this method is the high fumes of chromium and its transition in the form of oxides into a multicomponent slag phase.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигав- 15 мому эффекту является способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий продувку кислородом расплава, содержащего легирующие элементы, причем продувку ведут в два ^0 периода с промежуточным скашиванием Шлака при суммарном содержании железа в шлаке 16-)-24% [2].The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method of steelmaking in an oxygen converter, including oxygen purging of a melt containing alloying elements, and purging is carried out in two ^ 0 periods with intermediate slag mowing with a total iron content of 16- ) -24% [2].

Недостатком указанного¹ способа является высокий угар легирующих элементов и большие их потери со скачиваемым шлаком.The disadvantage of this method ¹ is the high waste of alloying elements and their large losses with downloadable slag.

Цель изобретения - уменьшение, по терь легирующих элементов посредст вом их утилизации и дальнейшего использования. _х The purpose of the invention is to reduce the loss of alloying elements through their disposal and further use. _x

Эта цель достигается тем,.что согласно способу выплавки стали, включающему продувку кислородом расплава, содержащего легирующие элементы, перед продувкой кислородом в течение 5-90%, общего времени рафинирования в расплав вводят хлор.This goal is achieved by the fact that according to the method of steel smelting, including oxygen purging of a melt containing alloying elements, chlorine is introduced into the melt before purging with oxygen for 5-90% of the total refining time.

В отличие от кислорода хлор реагирует не со всеми химическими элементами железоуглеродистого расплава. С металлами при 1100-1900°С он всту?· пает в реакцию энергично, а с углеродом, кремнием, фосфором он реагирует менее активно. Продувка хлором железоуглеродистого расплава позволяет окислить в первую очередь марганец, хром в хлориды. Окисление хло»~ ром металлов со значениями электродных потенциалов больше -0,3 В замедляется, вследствие защитного действия железа. Продувка расплава хлором позволяет с одной стороны избирательно окислить элементы-примеси, а с другой стороны продукты окисления металлов хлором перевести в газообразную фазу.Unlike oxygen, chlorine does not react with all chemical elements of the iron-carbon melt. Does it react energetically with metals at 1100-1900 ° С, and it reacts less actively with carbon, silicon, and phosphorus. The chlorine purging of the iron-carbon melt allows oxidizing primarily manganese, chromium to chlorides. Oxidation of chlorine with rum of metals with electrode potentials greater than -0.3 V slows down due to the protective effect of iron. Purging the melt with chlorine allows, on the one hand, to selectively oxidize impurity elements, and, on the other hand, to transfer the products of metal oxidation with chlorine into the gaseous phase.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

В сталеплавильный агрегат (конвертер) заливается жидкий сплав с высоким содержанием химических элементов со значением электродных потенциалов от -0,3 В до -1,5 В (марганца, хрома, ванадия и т.д.), Горлови- 5 на конвертера закрывается герметически водоохлаждаемым кессоном, через который в полость конвертера вводится водоохлаждаемая фурма. Водоохлаждаемый кессон соединяется посредством 10 каналов с последовательно расположенными ваннами для конденсации хлоридов, в которых поддерживается строго определенная температура, характерная для конденсации хлоридов, 'удаляемых из ванны металлов. Хлориды металлов конденсируются каждый в своей ванне, что позволяет разделить их при утилизации. Температура кипения хлоридов металлов, имеющих промышленное значение, колеблется в пределах 200 - 1200°С, что позволяет удалять их газовой фазой и разделять на различные химические соединения . Хлорид определенного металла можно использовать для получения это-^э го металла очень высокой степени чистоты с низкими энергетическими затратами, связанными с обогащением сырья, что позволяет утилизировать такие ценные металлы в передельных 30 чугунах и сплавах, как марганец, хром, ванадий и др.A liquid alloy with a high content of chemical elements with an electrode potential value from -0.3 V to -1.5 V (manganese, chromium, vanadium, etc.) is poured into the steel-smelting unit (converter), Gorlov-5 on the converter closes hermetically a water-cooled caisson through which a water-cooled lance is introduced into the cavity of the converter. The water-cooled caisson is connected via 10 channels to successively arranged baths for the condensation of chlorides, in which a strictly defined temperature is maintained, which is characteristic for the condensation of chlorides removed from the metal bath. Metal chlorides condense each in its own bath, which allows them to be separated during disposal. The boiling point of metal chlorides of industrial importance ranges from 200 to 1200 ° C, which allows them to be removed by the gas phase and separated into various chemical compounds. Chloride of a certain metal can be used to obtain this metal of very high purity with low energy costs associated with the enrichment of raw materials, which makes it possible to utilize such valuable metals in 30 pig iron and alloys, such as manganese, chromium, vanadium, etc.

Отношение продолжительности продувки расплава хлором, к продолжительности продувки его кислородом, обес- 35 печивающее эффективное разделение примесей в расплаве металлов от примесей неметаллов равно· =The ratio of the duration of the purge of the melt with chlorine to the duration of the purge of it with oxygen, which ensures the effective separation of impurities in the metal melt from impurities of nonmetals is equal to =

кto

ΣΣ ^л3ΣΣ ^l 3

э) нме где at ² · продолжительность продувки о расплава хлором, мин,· t - продолжительность продув-e) nme where at ² · the duration of the purge on the melt with chlorine, min,

ки расплава кислородом, МИН;Ki of the melt with oxygen, MIN;

интенсивность продувки расплава, кислородом, нм³/мин;the intensity of the purge of the melt, oxygen, nm ³ / min;

интенсивность продувки расплава хлором, нм³/мин)chlorine melt purge intensity, nm ³ / min)

НеNot

Api- процентное содержание (-компонента металла, удаляемого из расплава в соединении с хлором, %) э’_Ме- электрохимический эквивалент .соответствующего менме талла;Api- percent content of the (-component of the metal removed from the melt in combination with chlorine,%) e ' _Me is the electrochemical equivalent of the corresponding metal;

Aj процентное содержание j-компонента неметалла, удаляемого из расплава в соединении с кислородом, j ^% ’ ^энме ^электР°^химичес^кий эквивалент соответствующего неметалла.Aj percentage of component j-nonmetal removed from the melt in combination with oxygen, ^j% ^'e NMEs ^electron ° F with ^{the chemical} equivalent of the corresponding ^cue nonmetal.

Меньший предел (5%).длительности продувки железоуглеродистого расплава хлором сответствует минимальному содержанию металлов со значением электродных потенциалов от -0,3 в до 1,5 В. .A lower limit (5%) of the duration of purging of the iron-carbon melt with chlorine corresponds to the minimum metal content with electrode potentials from -0.3 V to 1.5 V.

Железоуглеродистый расплав, содержащий , % С 3,7, Мп 2,5, S( 0,5, Р 0,2, S 0 , О Д 5 расплавляют в 10-килограммовой индукционной печи, переливают в лабораторный конвертер. Продувку расплава осуществляют сначала хлором с расходом 6,5 л/мин в течение 20 мин, а затем кислородом (расход 7,0 л/мин, продолжительность 60 мин). ПО окончании продувки хлором в конвертер присажцают 350 г извести. Получают сталь следующего сос тава,%: С 0,09, Мп 0,02,Р 0,09, S 0,021.An iron-carbon melt containing,% C 3.7, Mp 2.5, S (0.5, P 0.2, S 0, O D 5 is melted in a 10-pound induction furnace, poured into a laboratory converter. The melt is purged first chlorine with a flow rate of 6.5 l / min for 20 minutes, and then with oxygen (flow rate of 7.0 l / min, duration 60 minutes). At the end of the purge with chlorine, 350 g of lime are added to the converter. Steel of the following composition is obtained,%: C 0.09, Mn 0.02, P 0.09, S 0.021.

Ожидаемый экономический эффект составляет 0,7 руб/т стали.The expected economic effect is 0.7 rubles / ton of steel.

Claims

Claim

The method of steel smelting, which includes purging with oxygen a melt containing alloying elements, characterized in that, in order to reduce the loss of alloying elements through their utilization and further use, before blowing oxygen over 590% of the total refining time c. the melt injected chlorine.