UA18640U

UA18640U - Method for steel producing

Info

Publication number: UA18640U
Application number: UAU200605536U
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Semenovych Boiko; Vladyslav Vladyslav Klymanchuk; Eduard Mykolaiovych Shebanits; Borys Volodymyrovych Neboha; Yurii Oleksandrovych Kladkovoi
Original assignee: Mariupol I Metallurgical Works
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2006-11-15

Abstract

A method for steel producing involves its smelting in the steel-smelting unit, melt discharge into the ladle and slag cut-off by means of gas-dynamic system, which includes gas supplying into the outlet when reveling the slag in the liquid metal stream. The ratio between the gas pressure, which is supplying into the outlet when reveling the slag (Pa), and flux density of liquid melt in the output (kg/m) amounts to (130...400):1.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до галузі чорної металургії, а саме до способів виробництва сталі.The useful model refers to the field of ferrous metallurgy, namely to methods of steel production.

Найбільш близьким по технічній суті та ефекту, що досягається, до способу, який заявляється, є спосіб виробництва сталі, що містить виплавку її в сталеплавильному агрегаті, випуск розплаву в ківш та відсічку шлаку за допомогою газодинамічної системи, що включає подачу газу при виявленні шлаку |Дюдкин Д.А., БатьThe closest in terms of technical essence and the effect achieved to the claimed method is the method of steel production, which includes melting it in a steel smelting unit, releasing the melt into a ladle and cutting off the slag using a gas dynamic system, which includes gas supply when slag is detected | Dyudkin D.A., Father

С.Ю., Гринберг С.Е., Маринцев С.Н. Производство стали на агрегате ковш-печь. - Донецк: 000 "Юго-Восток", 2003. - С.173-1881. 70 Недоліком наведеного способу є відсутність синхронізації між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку в струмені рідкого металу, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску, що іноді не дозволяє миттєво припинити надходження шлаку в ківш з рідкою сталлю, призводить до підвищеного виносу шлаку та втратам металу, що в свою чергу призводить до підвищених витрат феросплавів, вогнетривів, знижає ефективність процесів рафінування та модифікації рідкого металу, збільшує в цілому витрати на виробництво 19 сталі.S.Yu., Grinberg S.E., Maryntsev S.N. Steel production on the ladle-furnace unit. - Donetsk: 000 "Yugo-Vostok", 2003. - P.173-1881. 70 The disadvantage of the given method is the lack of synchronization between the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected in the liquid metal jet and the density of the flow of liquid melt at the outlet, which sometimes does not allow to immediately stop the flow of slag into the ladle with liquid steel, leads to increased removal slag and metal losses, which in turn leads to increased costs of ferroalloys, refractories, reduces the efficiency of the refining and modification processes of liquid metal, and increases overall costs for the production of 19 steel.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виробництва сталі шляхом встановлення залежності між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку в струмені рідкого металу, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску. Рішення цієї задачі дає змогу миттєво припинити надходження шлаку в ківш з рідкою сталлю, знизити винос шлаку та втрати металу, зменшити вигар феросплавів, що вводяться, підвищити стійкість вогнетривів, покращити ефективність процесів рафінування та модифікації рідкого металу, що в цілому призводить до значного зниження витрат при виробництві сталі.The useful model is based on the task of improving the method of steel production by establishing the relationship between the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected in the liquid metal jet, and the density of the liquid melt flow at the outlet. The solution to this problem makes it possible to immediately stop the flow of slag into the ladle with liquid steel, reduce the removal of slag and metal loss, reduce the fumes of the introduced ferroalloys, increase the resistance of refractories, improve the efficiency of the refining and modification processes of liquid metal, which in general leads to a significant reduction in costs in the production of steel.

Суть корисної моделі полягає в тому, що в способі виробництва сталі, який містить виплавку її в сталеплавильному агрегаті, випуск розплаву в ківш та відсічку шлаку за допомогою газодинамічної системи, що включає подачу газу у випускний отвір при виявленні шлаку в струмені рідкого металу, згідно з корисною моделлю, відношення між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку (Па), та щільністю в потоку рідкого розплаву на випуску (кг/м) становить величину (130...400):1.The essence of the useful model is that in the method of steel production, which includes melting it in a steel melting unit, releasing the melt into a ladle and cutting off the slag with the help of a gas-dynamic system, which includes the supply of gas to the outlet when slag is detected in the jet of liquid metal, according to a useful model, the ratio between the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected (Pa) and the density in the flow of liquid melt at the outlet (kg/m) is (130...400):1.

Загальною з прототипом суттєвою ознакою є: - виплавку сталі в сталеплавильному агрегаті; - випуск розплаву в ківш; о - відсічка шлаку за допомогою газодинамічної системи, що включає подачу газу у випускний отвір при «ф виявленні шлаку в струмені рідкого металу.Common features with the prototype are: - steel smelting in the steelmaking unit; - releasing the melt into the ladle; o - cut-off of slag using a gas-dynamic system, which includes the supply of gas to the outlet when slag is detected in the stream of liquid metal.

Суттєвими ознаками, яки відрізняються, від прототипу: о - відношення тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку (Па), та щільністю потоку с рідкого розплаву на випуску (кг/мУ) становить величину (130...400):1.Significant features that differ from the prototype: o - the ratio of the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected (Pa) and the density of the flow of liquid melt at the outlet (kg/mU) is (130...400): 1.

Зо Наведені вище ознаки є необхідними й достатніми для всіх випадків, на які розповсюджується область - застосування корисної моделі.З The above characteristics are necessary and sufficient for all cases to which the field - the application of a useful model - extends.

Між суттєвими ознаками і технічним результатом - зниженням виносу шлаку та втрат металу, зменшенням вигару феросплавів, що вводяться, підвищенням стійкості вогнетривів, покращенням ефективності процесів « дю рафінування та модифікації рідкого металу та значним зниженням витрат при виробництві сталі - існує -о причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним чином. Як відомо, окислений шлак, що влучив в ківш с під час випуску рідкого металу із сталеплавильного агрегату, знижує ефективність процесів рафінування при :з» використанні ТШС (твердої шлакоутворювальної суміші), викликає підвищений вигар феросплавів, утруднює наводку шлаку, що рафінує, при позапічній обробці, знижує стійкість вогнетривів. Тому однією з важливих технологічних операцій є виявлення й відсічка шлаку при випуску металу із сталеплавильного агрегату з -з 75 мінімальним виносом шлаку та втратами металу. Газодинамічна система, що включає при виявленні шлаку в струмені рідкого металу подачу газу під великим тиском знизу у випускний отвір, який зупиняє випуск розплаву, (ее) є однією з швидкодіючих й надійних, але іноді при недотриманні деяких параметрів спостерігається підвищений б» винос шлаку та втрати металу. Проведеними дослідженнями було встановлено, що головним з таких параметрів є відношення тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку (Па), та щільністю потоку т» 50 рідкого розплаву на випуску (кг/м), яке повинно знаходитись в межах (130...400):1. Якщо відношення тиском о газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску буде меншим ніж 130:1, то не вдасться газом миттєво перекрити потік рідкого розплаву й буде спостерігатися підвищений винос шлаку та втрати металу. Якщо відношення між масовою швидкістю потоку рідкого розплаву на ов Випуску та масовою інтенсивністю подачі газу буде більшим ніж 4007, то значно збільшаться витрати на оснащення сталеплавильного агрегату газодинамічною системою відсічки шлаку й отримувані при застосуванні с цієї системи позитивні результати не перекриють витрат, що призведе до збільшення загальних витрат на виробництво сталі.There is a cause and effect relationship between the essential features and the technical result - a reduction in slag removal and metal loss, a reduction in the burnout of introduced ferroalloys, an increase in the resistance of refractories, an improvement in the efficiency of the processes of "refining and modification of liquid metal and a significant reduction in costs in the production of steel" connection, which is explained as follows. As is known, the oxidized slag that hit the ladle during the release of liquid metal from the steelmaking unit reduces the efficiency of refining processes when using TSHS (solid slag-forming mixture), causes increased burning of ferroalloys, and makes it difficult to feed the refining slag in the out-of-furnace processing, reduces the resistance of refractories. Therefore, one of the important technological operations is the detection and cut-off of slag during the release of metal from a steel-melting unit with minimal removal of slag and metal loss. The gas dynamic system, which includes when slag is detected in the liquid metal jet, the supply of gas under high pressure from below into the discharge hole, which stops the release of the melt, (ee) is one of the fast-acting and reliable ones, but sometimes, if some parameters are not observed, increased slag removal is observed and loss of metal. The conducted studies established that the main of such parameters is the ratio of the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected (Pa) and the flow density t" 50 of the liquid melt at the outlet (kg/m), which should be within (130 ...400):1. If the ratio of the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected and the density of the flow of liquid melt at the outlet is less than 130:1, then it will not be possible to immediately block the flow of liquid melt with gas and increased removal of slag and loss of metal will be observed. If the ratio between the mass flow rate of the liquid melt at the outlet and the mass intensity of gas supply is greater than 4007, then the costs of equipping the steel smelting unit with a gas-dynamic slag cut-off system will increase significantly, and the positive results obtained when using this system will not cover the costs, which will lead to an increase total costs of steel production.

Таким чином, щоб при виробництві сталі знизити винос шлаку та втрати металу, зменшити вигар во феросплавів, що вводяться, підвищити стійкість вогнетривів, покращити ефективність процесів рафінування та модифікації рідкого металу, необхідно використовувати відсічку шлаку за допомогою газодинамічної системи, що включає подачу газу у випускний отвір при виявленні шлаку в струмені рідкого металу зі вказаним відношенням між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску. в5 На одному з металургійних підприємств проведено випробування запропонованого способу. Сталь виплавляли в кисневому конверторі, який оснащений газодинамічною системою відсічки шлаку, випускали Її вThus, in order to reduce the removal of slag and metal loss during steel production, to reduce the fume of ferroalloys introduced, to increase the resistance of refractories, and to improve the efficiency of the processes of refining and modification of liquid metal, it is necessary to use slag cut-off using a gas-dynamic system, which includes the supply of gas to the outlet hole for detecting slag in a jet of liquid metal with the specified ratio between the pressure of the gas supplied to the outlet hole for detecting slag and the density of the flow of liquid melt at the outlet. c5 The proposed method was tested at one of the metallurgical enterprises. Steel was smelted in an oxygen converter, which is equipped with a gas-dynamic slag cut-off system, it was released in

150 тонний ківш та по мірі виявлення шлаку включали подачу газу для його відсічки. Тиск газу (азоту) складає 12-105Па (12бБаг), щільність розплаву 7-10Зкг/м3, а відношення між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску становить 171:1. Всього проведено 20 плавок. За результатами всіх проведених плавок втрати металу становили 0,1595, винос шлаку -0,590о, витрати вапна - 20кг/т, витрати алюмінію - 1,5кг/т, брак по неметалевим включенням - 0,05кг/т.150 ton ladle and, as slag was detected, included the supply of gas to cut it off. The pressure of the gas (nitrogen) is 12-105Pa (12bBag), the density of the melt is 7-10Zkg/m3, and the ratio between the pressure of the gas supplied to the outlet when slag is detected and the density of the liquid melt flow at the outlet is 171:1. A total of 20 swims were held. According to the results of all smeltings, metal loss was 0.1595, slag removal -0.590o, lime consumption - 20kg/t, aluminum consumption - 1.5kg/t, non-metallic inclusions deficiency - 0.05kg/t.

На цьому ж підприємстві проведено 10 плавок сталі по способу прототипу. Сталь виплавляли в кисневому конверторі, який оснащений також газодинамічною системою відсічки шлаку, випускали Її в 150 тонний ківш та по мірі виявлення шлаку включали подачу газу для його відсічки. Тиск газу (азоту) складав 7-10 Па (12Ббаг), 70. щільність розплаву 7-10Зкг/м3, а відношення між тиском газу, що подається у випускний отвір при виявленні шлаку, та щільністю потоку рідкого розплаву на випуску становило 100:1. За результатами всіх проведених плавок по способу-прототипу втрати металу становили 0,5595 (при використанні способу, який заявляється, витрати менші на 0,4095 абс. або 72,795 відн.), винос шлаку -1,595 (при використанні способу, який заявляється, винос менший на 1,095 абс. або 66,795 відн.), витрати вапна - 27кг/т (при використанні способу, який 75 заявляється, витрати менші на 7кг/т або 25,995), витрати алюмінію - 2,1кг/т (при використанні способу, який заявляється, витрати менші на 0,бкг/т або 28,6905), брак по неметалевим включенням - 0,12кг/т (при використанні способу, який заявляється, брак менший на 0,0795 кг/т або 58,3965).At the same enterprise, 10 steel meltings were carried out according to the method of the prototype. Steel was smelted in an oxygen converter, which is also equipped with a gas-dynamic slag cut-off system, it was released in a 150-ton ladle, and as soon as slag was detected, the gas supply was turned on for its cut-off. The pressure of the gas (nitrogen) was 7-10 Pa (12Bbag), 70. the density of the melt was 7-10Zkg/m3, and the ratio between the pressure of the gas supplied to the outlet when slag was detected and the density of the liquid melt flow at the outlet was 100:1 . According to the results of all smeltings carried out according to the prototype method, the loss of metal was 0.5595 (when using the method that is claimed, the costs are lower by 0.4095 abs. or 72.795 relative), the removal of slag -1.595 (when using the method that is claimed, removal less by 1.095 abs. or 66.795 relative), consumption of lime - 27 kg/t (when using the method that 75 is claimed, consumption is lower by 7 kg/t or 25.995), consumption of aluminum - 2.1 kg/t (when using the method that it is claimed, the costs are lower by 0.bkg/t or 28.6905), the lack of non-metallic inclusions is 0.12 kg/t (when using the method that is claimed, the lack is less by 0.0795 kg/t or 58.3965).

Claims

The formula of the invention is the method of steel production, which includes melting it in a steel smelting unit, releasing the melt into a ladle and cutting off the slag using a gas dynamic system, which includes the supply of gas to the outlet when slag is detected in the jet of liquid metal, which differs in that the ratio between the gas pressure , which is supplied to the outlet when slag is detected (Pa), and the density of the liquid melt flow at the outlet (kg/m) is З7З value (130...400):1. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2006, M 11, 15.11.2006. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and "5 Sciences of Ukraine. "(Se) (ee) eh

- and? - (ee) (o) sh" (42) 60 b5