+

RU2738742C2 - Method of processing lumpy material for producing high-quality steel - Google Patents

Method of processing lumpy material for producing high-quality steel Download PDF

Info

Publication number
RU2738742C2
RU2738742C2 RU2018132446A RU2018132446A RU2738742C2 RU 2738742 C2 RU2738742 C2 RU 2738742C2 RU 2018132446 A RU2018132446 A RU 2018132446A RU 2018132446 A RU2018132446 A RU 2018132446A RU 2738742 C2 RU2738742 C2 RU 2738742C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scrap
steel
iron
melting
small
Prior art date
Application number
RU2018132446A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018132446A3 (en
RU2018132446A (en
Inventor
Николай Иванович Ходос
Original Assignee
Николай Иванович Ходос
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 Николай Иванович Ходос filed Critical Николай Иванович Ходос
Priority to RU2018132446A priority Critical patent/RU2738742C2/en
Publication of RU2018132446A3 publication Critical patent/RU2018132446A3/ru
Publication of RU2018132446A publication Critical patent/RU2018132446A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738742C2 publication Critical patent/RU2738742C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention can be used to produce high-quality steel in all steelmaking units. Small-lump iron containing raw material (SLICRM) is represented by small-lump iron-containing scrap (SLICS) and/or fine iron (FI), and/or dross, at that, prior to the beginning of melting, the calculated amount of small lump iron-containing scrap and/or fine iron and/or dross is placed into big-bag type containers with their subsequent arrangement in steel making unit between large-sized scrap metal in lower part of steelmaking unit closer to bottom or bath of liquid metal.
EFFECT: invention increases efficiency of production of high-quality steel due to local fixation of containers with said raw material, reduce labor intensity of melting process and expand functional capabilities by performing melting both on dry and liquid bath, as well as increase steel quality due to possibility of accurate batching of charge initial materials.
3 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к способу переработки мелкокускового сырья для получения высококачественной стали во всех видах сталеплавильных агрегатов (далее по тексту СА). Производительность СА определяется эффективностью следующих этапов производства: скоростью завалки металлической шихты в СА, интенсивностью процесса плавления и выгрузкой жидкой стали из чаши СА.The invention relates to a method for processing small-sized raw materials to obtain high-quality steel in all types of steel-making units (hereinafter referred to as CA). The productivity of the CA is determined by the efficiency of the following production stages: the speed of filling the metal charge into the CA, the intensity of the melting process and the discharge of liquid steel from the CA bowl.

Применение в сталеплавильном производстве мелкокускового лома (далее по тексту МКЛ), мелкодисперсного железа (далее по тексту МДЖ) или стальной окалины (далее по тексту СО), относящихся к группе сыпучих материалов создает ряд неразрешимых проблем, связанных с возникновением нежелательных проявлений на этапе завалки МКЛ или МДЖ или СО в СА в виде просыпания сырья, что приводит к потерям указанного сырья на этапе плавки ввиду его спекания и всплывания на поверхность жидкой стали, повышения окисленности жидкой стали, что приводит к снижению качества и потери выхода жидкой стали. МКЛ, МДЖ и СО как металлическая шихта обладает очень важными достоинствами, такими как высокая насыпная плотность (около 3 т/м3) и хорошим магнитным сцеплением для перевалки и загрузки электромагнитным способом.The use in steelmaking of small pieces of scrap (hereinafter referred to as MCL), fine iron (hereinafter referred to as MJ) or steel scale (hereinafter referred to as CRM) belonging to the group of bulk materials creates a number of insoluble problems associated with the occurrence of undesirable manifestations at the stage of filling MCL or MJ or CO in CA in the form of raw material spillage, which leads to the loss of the specified raw material at the melting stage due to its sintering and floating on the liquid steel surface, an increase in the oxidation of liquid steel, which leads to a decrease in the quality and loss of liquid steel yield. MKL, MJ and CO as a metal charge have very important advantages, such as high bulk density (about 3 t / m 3 ) and good magnetic adhesion for handling and loading by electromagnetic method.

Известен патент, в котором раскрыт способ загрузки шихты в электродуговую печь, и согласно которому осуществляют введение на подину печи кокса и последующую завалку мелкого, среднего и тяжелого лома (виды лома, в соответствии с ГОСТ 2787-75, отраслевыми стандартами, нормативами и техническими условиями), чугуна. Таким образом достигается интенсификация плавления шихты и сокращение поломок электродов (патент СССР №1280024, 30.12.1986). Недостатками данного способа является весьма ограниченное использование в сталеплавильном производстве завалки лома, поскольку данный способ предполагает только плавку на сухую ванну, тогда как наиболее распространенный способ плавки лома в промышленной металлургии предусматривает плавку на жидкую ванну. Это обусловлено тем, что при плавке на жидкую ванну мелкий(мелкокусковой) лом, просыпаясь между кусками среднего и тяжелого лома, и попадая на слой шлака, находящегося над слоем жидкого металла, спекается. Таким образом, существенно снижается выход стали, а также ее качество ввиду отклонения пропорциональности по массе завалки шихты каждого вида. Known patent, which discloses a method of loading a charge into an electric arc furnace, and according to which the introduction of coke to the hearth of the furnace and the subsequent filling of small, medium and heavy scrap (types of scrap, in accordance with GOST 2787-75, industry standards, regulations and specifications ), cast iron. Thus, an intensification of the melting of the charge and a reduction in electrode breakdowns is achieved (USSR patent No. 1280024, 12/30/1986). The disadvantages of this method is the very limited use of scrap filling in steelmaking, since this method involves only dry bath smelting, while the most common method of scrap smelting in industrial metallurgy involves liquid bath smelting. This is due to the fact that when melting into a liquid bath, small (small-sized) scrap, waking up between pieces of medium and heavy scrap, and falling on the slag layer above the liquid metal layer, is sintered. Thus, the yield of steel, as well as its quality, is significantly reduced due to the deviation of proportionality in terms of the mass of the charge of each type.

Также на этапе завалки в СА мелкокускового сырья: МКЛ, МДЖ и СО с применением магнитной шайбы возможны существенные потери сырья, в виде просыпания, что приводит к сложности соблюдения точности пропорций завалки между МКЛ или МДЖ или СО и крупно- и среднекусковым ломом, в результате чего проблематично получить высококачественную сталь. Далее на этапе плавки, в случае отклонения пропорциональности по массе завалки шихты каждого вида возможны осложнения, приводящие к отклонению процесса плавки от нормального режима, что также приводит к снижению качества стали.Also at the stage of filling small lump raw materials into the CA: MCL, MJ and CO using a magnetic washer, significant losses of raw materials are possible, in the form of spillage, which leads to the difficulty of maintaining the accuracy of the proportions of filling between MCL or MJ or CO and large and medium lump scrap, as a result which is problematic to obtain high quality steel. Further, at the stage of melting, in case of deviation of proportionality in terms of the mass of charge of each type, complications are possible, leading to a deviation of the melting process from the normal mode, which also leads to a decrease in the quality of steel.

Другим недостатком указанного изобретения является отсутствие возможности эффективного использования металлургических добавок ввиду недостаточно плотного контакта с шихтой, просыпание добавок между ломом в жидкую ванну.Another disadvantage of this invention is the lack of the possibility of effective use of metallurgical additives due to insufficient close contact with the charge, spillage of additives between the scrap into a liquid bath.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение заключается в разработке технологичного, эффективного и нетрудоемкого способа переработки мелкокускового сырья для получения высококачественной стали, позволяющего применять МКЛ и/или МДЖ и/или СО на ровне с обычной металлической шихтой при плавке как на сухую, так и жидкую ванну и позволяющего добиться повышения эффективности процесса завалки указанного сырья в СА.The technical problem to be solved by the claimed invention lies in the development of a technologically advanced, efficient and non-laborious method for processing small-sized raw materials to obtain high-quality steel, which makes it possible to use MCL and / or MJ and / or CO on a level with a conventional metal charge when melting both dry and and a liquid bath and allows to achieve an increase in the efficiency of the process of filling the specified raw materials in the CA.

Техническим результатом изобретения являетсяThe technical result of the invention is

повышение эффективности процесса производства высококачественной стали при применении МКЛ и/или МДЖ и/или СО на ровне с применением среднего и тяжелого лома за счет повышения эффективности плавки МКЛ и/или МДЖ и/или СО, что приводит к существенному повышению выхода жидкой стали, и достигается путем прочной локальной фиксации МКЛ или МДЖ или СО между слоями среднего и тяжелого лома в СА, повышением степени активации процесса плавки за счет обеспечения оптимальных условий для работы металлургических добавок с исключением нежелательных процессов спекания и всплывания на поверхность, что способствует снижению окисленности жидкой стали, а также снижение трудоемкости способа, расширение функциональных возможностей, что обусловлено возможностью применения способа при плавке как на сухую, так и жидкую ванну, и повышение качества стали за счет возможности точного дозирования МКЛ или МДЖ или СО в СА для получения стали с заданными характеристиками.increasing the efficiency of the high-quality steel production process when using MKL and / or MJ and / or CO on a level with the use of medium and heavy scrap by increasing the efficiency of melting MKL and / or MJ and / or CO, which leads to a significant increase in the yield of liquid steel, and achieved by strong local fixation of MCL or MJ or CO between layers of medium and heavy scrap in SA, by increasing the degree of activation of the melting process by providing optimal conditions for the operation of metallurgical additives with the exclusion of undesirable sintering processes and floating to the surface, which helps to reduce the oxidation of liquid steel, as well as reducing the labor intensity of the method, expanding the functionality, which is due to the possibility of using the method in melting both in dry and liquid baths, and improving the quality of steel due to the possibility of accurate dosing of MCL or MJ or CO in the SA to obtain steel with specified characteristics.

Указанный технический результат достигается за счет способа производства высококачественной стали, включающего загрузку в печь крупнокускового лома и мелкокускового железосодержащего сырья (МЖС), проведение плавки до полного их расплавления, растворения и восстановления в ванне жидкого металла. В качестве МЖС используют мелкокусковой железосодержащий лом (МКЛ) и/или мелкодисперсное железо (МДЖ) и/или окалину, при этом до момента начала плавки осуществляют укладку рассчитанного количества мелкокускового железосодержащего лома и/или мелкодисперсного железа и/или окалины в контейнеры типа биг-бэг с последующим их размещением в сталеплавильном агрегате между крупнокусковым ломом в нижней части сталеплавильного агрегата ближе к подине или ванне жидкого металла. В качестве лома, между которым осуществляют размещение биг-бэгов может использоваться средний и тяжелый лом.The specified technical result is achieved due to the method of production of high-quality steel, including loading into the furnace lumpy scrap and small lump iron-containing raw materials (MZhS), carrying out smelting until they are completely melted, dissolved and reduced in a liquid metal bath. Small-sized iron-containing scrap (MCL) and / or fine-dispersed iron (MJ) and / or scale are used as SMR, while before the start of melting, the calculated amount of small-size iron-containing scrap and / or fine-dispersed iron and / or scale is placed in containers of the big- type. bag with their subsequent placement in the steelmaking unit between the lumpy scrap in the lower part of the steelmaking unit closer to the bottom or bath of liquid metal. As a scrap, between which big bags are placed, medium and heavy scrap can be used.

Традиционно в сталеплавильном производстве размер куска, вид металлического стального или чугунного лома (металлической шихты) в РФ регламентируется ГОСТ 2787-75, отраслевыми стандартами, нормативами и техническими условиями. Мелкокусковой лом определяется следующими техническими параметрами: вес куска менее 0.5 кг и размер куска менее 50 мм. Под мелкодисперсным железом понимается железосодержащее сырье фракции куска и/или частиц с размерами от 0 мм до 50 мм с содержанием металлического железа более 90%. Стальная окалина представляет из себя плоские многослойные структуры с толщиной от нескольких мкм до сотен мкм и состоит в основном из окислов железа. Традиционно вышеуказанное сырье без дополнительного процесса окускования, брикетирования или гранулирования в качестве железосодержащего сырья в металлургическом производстве массово практически не используется.Traditionally, in steelmaking, the size of a piece, the type of metal steel or cast iron scrap (metal charge) in the Russian Federation is regulated by GOST 2787-75, industry standards, regulations and technical specifications. Small pieces of scrap are determined by the following technical parameters: piece weight less than 0.5 kg and piece size less than 50 mm. Fine iron is understood as the iron-containing raw material of the lump fraction and / or particles with sizes from 0 mm to 50 mm with a metallic iron content of more than 90%. Steel scale is a flat multilayer structure with a thickness of several microns to hundreds of microns and consists mainly of iron oxides. Traditionally, the above raw materials without an additional process of agglomeration, briquetting or granulating as iron-containing raw materials in metallurgical production are practically not used in large quantities.

В качестве мягкой емкости для размещения мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины преимущественно используются мягкие горючие емкости, гибкие контейнеры, то есть, емкости, выполненные из материала, не препятствующего зажатию МКЛ или МДЖ или СО, уложенного в емкость, традиционным кусковым ломом (например, средним и/или тяжелым) после завалки в чашу СА и сгорающего в процессе плавки. В качестве мягкой емкости могут использоваться полимерные гибкие контейнеры, например, биг-бэги.As a soft container for placing small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale, mainly soft combustible containers, flexible containers are used, that is, containers made of material that does not interfere with the clamping of MCL or MJ or CO, placed in the container, by traditional lumpy scrap (for example, medium and / or heavy) after filling into the CA bowl and burning during the melting process. Polymer flexible containers, such as big bags, can be used as a soft container.

В качестве металлургических добавок для смешения с МКЛ и/или МДЖ и/или СО и укладки в биг-бэг возможно использование флюсов (известняк, кремнезем, плавиковый шпат и т. д.), модификаторов, содержащих алюминий, бор, азот и восстановителей (углеродо-кремне-содержащее сырье).It is possible to use fluxes (limestone, silica, fluorspar, etc.), modifiers containing aluminum, boron, nitrogen, and reducing agents as metallurgical additives for mixing with MCL and / or MJ and / or CO and placing in big bags (limestone, silica, fluorspar, etc.) carbon-silicon-containing raw materials).

Расположение биг-бэгов со смесью МКЛ и/или МДЖ и/или СО и металлургических добавок при завалке в нижнюю часть сталеплавильного агрегата, ближе к подине и/или ванне жидкого металла, позволяет добиться существенного ускорения процесса плавки, расплавления, растворения и восстановления содержимого биг-бэгов при наполнении сталеплавильного ковша жидкой сталью. The location of big bags with a mixture of MCL and / or MJ and / or CO and metallurgical additives during filling into the lower part of the steelmaking unit, closer to the bottom and / or the liquid metal bath, allows to achieve a significant acceleration of the process of melting, melting, dissolution and recovery of the contents of the big -bags when filling a steelmaking ladle with liquid steel.

При указанном расположении биг-бэгов к моменту полного набора в чаше СА жидкой стали или к началу выхода первого шлака наружу все сырье, уложенное в биг-бэг, проходит этапы плавления, размешивания, растворения и восстановления. Это позволяет не только ускорить процесс плавки сырья и таким образом, снижает трудоемкость способа, но и обеспечивает повышение эффективности плавки мелкокускового лома мелкодисперсного железа и стальной окалины, что приводит к существенному повышению выхода жидкой стали и повышению эффективности процесса производства высококачественной стали в целом.With the indicated arrangement of big bags, by the time of full collection of liquid steel in the CA bowl or by the beginning of the first slag coming out, all the raw materials placed in the big bag go through the stages of melting, stirring, dissolving and recovery. This allows not only to speed up the process of smelting raw materials and, thus, reduces the labor intensity of the method, but also provides an increase in the efficiency of melting of small pieces of finely dispersed iron and steel scale, which leads to a significant increase in the yield of liquid steel and an increase in the efficiency of the high-quality steel production process as a whole.

Применение в способе биг-бэгов позволяет упростить, ускорить и обеспечить контролируемую по весу завалку мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины, а также локально зафиксировать данное сырье в мягкой гибкой емкости в объеме традиционного кускового лома (например, среднего или тяжелого) в нижней части сталеплавильного агрегата ближе к подине и/или ванне жидкого металла. Таким образом, удается избежать просыпания МКЛ и/или МДЖ и/или СО между кусками более крупного лома до момента начала плавки. Кроме того, размещение МКЛ и/или МДЖ и/или СО в мягкие емкости позволяет при завалке в СА обжать указанное сырье со всех сторон между кусками более крупного лома, что приводит к его удерживанию в зафиксированном положении в нижней части сталеплавильного агрегата ближе к подине и/или ванне жидкого металла и после сгорания контейнера и также предотвращает просыпание мелких частиц между кусками более крупного лома. The use of big bags in the method makes it possible to simplify, accelerate and provide controlled by weight filling of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale, as well as locally fix this raw material in a soft flexible container in the volume of traditional piece of scrap (for example, medium or heavy ) in the lower part of the steelmaking unit closer to the bottom and / or bath of molten metal. Thus, it is possible to avoid spillage of MCL and / or MJ and / or CO between pieces of larger scrap before the start of melting. In addition, the placement of MCL and / or MJ and / or CO in soft containers, when filling in the SA, allows the specified raw material to be squeezed from all sides between pieces of larger scrap, which leads to its holding in a fixed position in the lower part of the steelmaking unit closer to the bottom and / or a bath of liquid metal and after the combustion of the container and also prevents small particles from spilling between pieces of larger scrap.

Также было установлено, что эффективность плавления локализованного и плотно сдавленного в биг-бэгах сырья аналогична эффективности плавления крупнокускового лома, что не достигается при завалке МКЛ, МДЖ и СО без использования мягких емкостей, т.е навалом. It was also found that the efficiency of melting localized and tightly compressed raw materials in big bags is similar to the efficiency of melting lumpy scrap, which is not achieved when filling MCL, MJ and CO without using soft containers, i.e. in bulk.

Таким образом, локальная фиксация МКЛ и/или МДЖ и/или СО в мягкой емкости исключает негативные проявления в процессе плавления, такие, как просыпание сырья на подину и спекание мелкого сырья, всплывание на поверхность жидкой стали, и обеспечивает снижение окисленности жидкой стали, в результате, удается достичь повышения выхода жидкой стали и существенного повышения эффективности плавки мелкокускового сырья и процесса производства стали в целом. Также возможность фиксации МКЛ и/или МДЖ и/или СО позволяет осуществлять плавку в оптимальном положении в СА, а именно, в нижней части сталеплавильного агрегата ближе к подине и/или ванне жидкого металла и, таким образом, ускорить процесс плавки и снизить трудоемкость способа. Thus, local fixation of MCL and / or MJ and / or CO in a soft container excludes negative manifestations during the melting process, such as spilling of raw materials onto the hearth and sintering of fine raw materials, floating on the surface of liquid steel, and provides a decrease in oxidation of liquid steel, in As a result, it is possible to achieve an increase in the yield of liquid steel and a significant increase in the efficiency of melting small-piece raw materials and the steel production process as a whole. Also, the possibility of fixing the MCL and / or MJ and / or CO allows melting in the optimal position in the SA, namely, in the lower part of the steelmaking unit closer to the hearth and / or bath of liquid metal and, thus, accelerate the melting process and reduce the labor intensity ...

Использование биг-бэгов и сыпучих свойств МКЛ и/или МДЖ и/или СО позволяет использовать качественное смешивание и локализацию металлургических добавок в объеме мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины, избежать просыпания металлургических добавок. Возможность локализации и тесного контакта мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины с металлургическими добавками (например, флюсами и/или модификаторами и/или восстановителями) за счет их совместного размещения в биг-бэге позволяет добиться повышения эффективности и скорости реакции добавок и, как следствие, повышения выхода жидкой стали при плавлении мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины, что в целом обеспечивает повышение эффективности плавки МКЛ и/или МДЖ и/или СО и, как следствие, выхода жидкой стали. Таким образом, достигается повышение эффективности процесса производства стали из мелкокускового лома, мелкодисперсного железа и стальной окалины за счет повышения выхода жидкой стали при плавлении мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины, управляемой активизации процесса плавки. Это обусловлено тем, что в объеме мелкодисперсных материалов добавки быстро и активно вступают в сталеплавильный процесс, тем самым исключаются непредсказуемые технологические задержки процесса плавки и/или наоборот активизируют процессы плавки. При контакте со средне- или крупнокусковым ломом указанных положительных эффектов не наблюдается.The use of big bags and free-flowing properties of MCL and / or MJ and / or CO allows the use of high-quality mixing and localization of metallurgical additives in the volume of small-sized scrap and / or fine-dispersed iron and / or steel scale, avoiding spillage of metallurgical additives. The possibility of localization and close contact of small pieces of scrap and / or finely dispersed iron and / or steel scale with metallurgical additives (for example, fluxes and / or modifiers and / or reducing agents) due to their joint placement in a big bag allows to achieve an increase in the efficiency and reaction rate of additives and, as a consequence, an increase in the yield of liquid steel when melting small-sized scrap and / or fine-dispersed iron and / or steel scale, which in general provides an increase in the efficiency of melting MCL and / or MJ and / or CO and, as a consequence, the yield of liquid steel. Thus, an increase in the efficiency of the steel production process from small pieces of scrap, fine iron and steel scale is achieved by increasing the yield of liquid steel when melting small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale, controlled by activation of the melting process. This is due to the fact that in the volume of finely dispersed materials, additives quickly and actively enter the steelmaking process, thereby eliminating unpredictable technological delays in the melting process and / or vice versa activating the melting processes. When in contact with medium- or large-sized scrap, these positive effects are not observed.

Локализация и фиксация мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины, достигаемая в способе, позволяет добиться получения стали более высокого качества, что обусловлено перемешиванием мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины с металлургическими добавками и их тесным контактом, исключением просыпания мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины и всплывания на поверхности стали, которое может привести к сохранению в массе жидкой стали вкраплений нерасплавленных фаз фракций сырья.Localization and fixation of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale, achieved in the method, makes it possible to obtain higher quality steel, which is due to the mixing of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale with metallurgical additives and their close contact , with the exception of spillage of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale and floating on the steel surface, which can lead to the preservation of inclusions of unmelted phases of raw material fractions in the liquid steel mass.

Таким образом, возможность локализации и тесного контакта мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины с металлургическими добавками приводит к повышению степени активации процесса плавки за счет обеспечения оптимальных условий для работы металлургических добавок с исключением нежелательных процессов спекания и всплывания на поверхность, что способствует снижению окисленности жидкой стали и приводит к что приводит к существенному повышению выхода жидкой стали в процессе переработки мелкокускового сырья и эффективности процесса производства высококачественной стали в целом.Thus, the possibility of localization and close contact of small lumpy scrap and / or fine iron and / or steel scale with metallurgical additives leads to an increase in the degree of activation of the melting process due to the provision of optimal conditions for the operation of metallurgical additives with the exclusion of undesirable sintering processes and floating to the surface, which helps to reduce the oxidation of liquid steel and leads to which leads to a significant increase in the yield of liquid steel in the process of processing small-sized raw materials and the efficiency of the production process of high-quality steel as a whole.

Локализация и фиксация мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины по настоящему способу также позволяет получить сталь более высокого качества. Кроме того, возможность прочной фиксации МКЛ и/или МДЖ и/или СО в биг-бэгах между слоями лома позволяет осуществлять плавку как на сухую, так и на жидкую ванну, что существенно расширяет функциональные возможности способа.Localization and fixation of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale by the present method also makes it possible to obtain steel of a higher quality. In addition, the possibility of firm fixation of MCL and / or MJ and / or CO in big bags between the layers of scrap allows melting both in dry and liquid baths, which significantly expands the functionality of the method.

Возможность обеспечения контролируемой по весу завалки мелкокускового лома с исключением потери сырья и, таким образом, обеспечения более точного контроля количества загружаемого сырья в СА и соблюдения пропорций между МКЛ, МДЖ и СО и традиционным ломом (средним и тяжелым) за счет применения биг-бэгов позволяет упростить процесс, а также обеспечить получение стали высокого качества. The possibility of providing controlled by weight filling of small pieces of scrap with the elimination of loss of raw materials and, thus, ensuring more accurate control of the amount of loaded raw materials in the CA and compliance with the proportions between MCL, MJ and CO and traditional scrap (medium and heavy) due to the use of big bags allows to simplify the process, as well as to ensure the production of high quality steel.

Кроме того, применение биг-бэгов позволяет существенно ускорить процесс завалки и, таким образом, снизить трудоемкость процесса.In addition, the use of big bags can significantly speed up the filling process and, thus, reduce the complexity of the process.

Сущность изобретения поясняется фигурой 1, на которой изображено расположение мелкокускового лома и/или мелкодисперсного железа и/или стальной окалины в сталеплавильной печи.The essence of the invention is illustrated in figure 1, which shows the location of small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale in a steel furnace.

На фигуре позициями 1-8 обозначены:In the figure, positions 1-8 indicate:

1 - чаша сталеплавильной печи;1 - a bowl of a steel-making furnace;

2 - угольные электроды;2 - carbon electrodes;

3 - лом крупно- и среднекусковой, различных видов;3 - scrap large and medium lump, of various types;

4 - биг-бэг;4 - big bag;

5 - мелкокусковой лом и/или мелкодисперсное железо и/или стальная окалина с металлургическими добавками;5 - small pieces of scrap and / or fine iron and / or steel scale with metallurgical additives;

6 - подина СА;6 - hearth CA;

7 - жидкая ванна;7 - liquid bath;

8 - свод СА.8 - CA vault.

Способ переработки МКЛ и/или МДЖ и/или СО может быть проиллюстрирован на следующих примерах. В биг-бэг вместе с МКЛ, МДЖ и СО в помешанном виде дозировано добавляют восстановители - для нейтрализации избыточной окисленности или флюсы - для наведения в процессе плавки шлака должного качества, или модификаторы - для влияния на процесс кристаллизации. Величина добавки определяется расчетным способом или эмпирически.The method for processing SCL and / or MJ and / or CO can be illustrated by the following examples. Reducing agents are dosed into the big bag together with MCL, MJ and CO in a mixed form - to neutralize excess oxidation or fluxes - to induce slag of proper quality during the melting process, or modifiers - to influence the crystallization process. The amount of the additive is determined by calculation or empirical.

Пример 1. Стальную окалину с размером частиц от 100 до 200 мкм смешивают с восстановителем в соотношении 4:1 в смесителе, после чего полученной смесью заполняют полипропиленовые биг-бэги грузоподъемностью до 1,5 т, после чего биг-бэги заваливают на слой крупнокускового лома (кусок более от 50 мм) в нижнюю часть сталеплавильной печи. После чего биг-бэги сверху засыпают смесью крупнокускового (среднего или тяжелого) лома до верху, но не выше свода СА. Кроме того, биг-бэги заваливают в печь таким образом, чтобы между ними свободное пространство можно было завалить традиционным ломом так, чтобы обеспечить токопроводящий канал от электродов до подины СА. Далее включают сталеплавильную печь и производят плавку загруженного сырья. Плавка проводится при температуре 1650-1670С. Плавка начинается с верхнего слоя шихты. Жидкий металл стекает на дно и начинает взаимодействовать с сырьем в биг-бэгах. Жидкий металл начинает поглощать сырье в биг-бэгах и в этот момент функциональное назначение биг-бэгов заканчивается и начинается процесс плавления, смешивания и растворения сырья заваленного в биг-бэгах в жидком металле. При этом, после того, как происходит расплавление биг-бэга, не наблюдается просыпание частиц стальной окалины через куски крупнокускового лома в ванну с жидким металлом.Example 1. Steel scale with a particle size of 100 to 200 microns is mixed with a reducing agent in a 4: 1 ratio in a mixer, after which the resulting mixture is filled in polypropylene big bags with a carrying capacity of up to 1.5 t, after which the big bags are poured onto a layer of lumpy scrap (piece more than 50 mm) into the bottom of the steelmaking furnace. After that, the big bags are poured from above with a mixture of lumpy (medium or heavy) scrap to the top, but not above the arch of the CA. In addition, big bags are poured into the oven so that the free space between them can be filled with traditional scrap so as to provide a conductive channel from the electrodes to the bottom of the CA. Then the steelmaking furnace is turned on and the loaded raw material is melted. Melting is carried out at a temperature of 1650-1670C. Smelting begins with the upper layer of the charge. The liquid metal flows down to the bottom and begins to interact with the raw materials in the big bags. Liquid metal begins to absorb raw materials in big bags and at this moment the functional purpose of big bags ends and the process of melting, mixing and dissolving raw materials piled in big bags in liquid metal begins. At the same time, after the big bag is melted, there is no spillage of steel scale particles through pieces of lumpy scrap into a bath with liquid metal.

Разработанный способ позволяет перерабатывать стальную окалину с размером частиц от 100 до 200 мкм на 95%.The developed method allows processing steel scale with a particle size from 100 to 200 microns by 95%.

Пример 2. Мелкодисперсное железо с размером частиц от 1 до 50 мм смешивают с флюсами, в соотношении 25:1 в смесителе, после чего полученной смесью заполняют полипропиленовые биг бэги грузоподъемностью до 1,5 т. Далее биг-бэги заваливают на слой крупнокускового лома (среднего или тяжелого) в нижнюю часть сталеплавильной печи. После чего биг-бэги сверху засыпают смесью крупнокускового (среднего или тяжелого) лома до верху, но не выше свода СА. Кроме того, биг-бэги заваливают в печь таким образом, чтобы между ними свободное пространство можно было завалить традиционным ломом так, чтобы обеспечить токопроводящий канал от электродов до подины СА. Далее включают сталеплавильную печь и производят плавку загруженного сырья. Плавка проводится при температуре 1650-1670С. Плавка начинается с верхнего слоя шихты. Жидкий металл стекает на дно и начинает взаимодействовать с сырьем в биг-бэгах. Жидкий металл начинает поглощать сырье в биг-бэгах и в этот момент функциональное назначение биг-бэгов заканчивается и начинается процесс плавления, смешивания и растворения сырья заваленного в биг-бэгах в жидком металле. При этом, после того, как происходит расплавление биг-бэга, не наблюдается просыпание мелкодисперсного железа через куски крупнокускового лома в ванну с жидким металлом.Example 2. Fine iron with a particle size of 1 to 50 mm is mixed with fluxes, in a ratio of 25: 1 in a mixer, after which the resulting mixture is filled with polypropylene big bags with a carrying capacity of up to 1.5 tons. Next, big bags are poured onto a layer of lumpy scrap ( medium or heavy) to the bottom of the steelmaking furnace. After that, the big bags are poured from above with a mixture of lumpy (medium or heavy) scrap to the top, but not above the arch of the CA. In addition, big bags are poured into the oven so that the free space between them can be filled with traditional scrap so as to provide a conductive channel from the electrodes to the bottom of the CA. Then the steelmaking furnace is turned on and the loaded raw material is melted. Melting is carried out at a temperature of 1650-1670C. Smelting begins with the upper layer of the charge. The liquid metal flows down to the bottom and begins to interact with the raw materials in the big bags. Liquid metal begins to absorb raw materials in big bags and at this moment the functional purpose of big bags ends and the process of melting, mixing and dissolving raw materials piled in big bags in liquid metal begins. At the same time, after the big bag melts, there is no spillage of fine iron through the pieces of lumpy scrap into the bath with liquid metal.

Разработанный способ позволяет перерабатывать мелкодисперсное железо с размером частиц от 1 до 50 мм на 98%.The developed method makes it possible to process finely dispersed iron with a particle size of 1 to 50 mm by 98%.

Пример 3. Мелкокусковой лом с размером частиц от 1 до 50 мм смешивают с модификатором ферросплавом бора (для повышения прочности стали) в соотношении 50:1 в смесителе, после чего полученной смесью заполняют полипропиленовые биг-бэги грузоподъемностью до 1,5 т, после чего биг-бэги заваливают на слой крупнокускового (среднего или тяжелого) лома в нижнюю часть сталеплавильной печи. После чего биг-бэги сверху засыпают смесью крупнокускового (среднего или тяжелого) лома до верху, но не выше свода СА. Кроме того, биг-бэги заваливают в печь таким образом, чтобы между ними свободное пространство можно было завалить традиционным ломом так, чтобы обеспечить токопроводящий канал от электродов до подины СА. Далее включают сталеплавильную печь и производят плавку загруженного сырья. Плавка проводится при температуре 1650-1670С. Плавка начинается с верхнего слоя шихты. Жидкий металл стекает на дно и начинает взаимодействовать с сырьем в биг-бэгах. Жидкий металл начинает поглощать сырье в биг-бэгах и в этот момент функциональное назначение биг-бэгов заканчивается и начинается процесс плавления, смешивания и растворения сырья заваленного в биг-бэгах в жидком металле. При этом, после того, как происходит расплавление биг-бэга, не наблюдается просыпание мелкокускового лома через куски крупнокускового лома в ванну с жидким металлом.Example 3. Small-sized scrap with a particle size of 1 to 50 mm is mixed with a boron ferroalloy modifier (to increase the strength of steel) in a 50: 1 ratio in a mixer, after which the resulting mixture is filled in polypropylene big bags with a carrying capacity of up to 1.5 tons, after which big bags are poured onto a layer of lumpy (medium or heavy) scrap in the lower part of the steelmaking furnace. After that, the big bags are poured from above with a mixture of lumpy (medium or heavy) scrap to the top, but not above the arch of the CA. In addition, big bags are poured into the oven so that the free space between them can be filled with traditional scrap so as to provide a conductive channel from the electrodes to the bottom of the CA. Then the steelmaking furnace is turned on and the loaded raw material is melted. Melting is carried out at a temperature of 1650-1670C. Smelting begins with the upper layer of the charge. The liquid metal flows down to the bottom and begins to interact with the raw materials in the big bags. Liquid metal begins to absorb raw materials in big bags, and at this moment the functional purpose of big bags ends and the process of melting, mixing and dissolving raw materials piled in big bags in liquid metal begins. At the same time, after the big bag melts, there is no spillage of small pieces of scrap through pieces of large pieces of scrap into a bath with liquid metal.

Разработанный способ позволяет перерабатывать мелкокусковой лом с размером частиц от 1 до 50 мм на 99%.The developed method allows processing small-sized scrap with a particle size from 1 to 50 mm by 99%.

Таким образом, локализация сырья, уложенного в биг-бэги, между слоями лома, его размещение в нижней части СА ближе к подине и/или ванне жидкого металла между ломом в совокупности позволяет с большой эффективностью использовать настоящий способ для получения стали с высоким качеством в СА как с жидкой, так и сухой ванной. Thus, the localization of the raw material, packed in big bags, between the layers of scrap, its placement in the lower part of the CA closer to the bottom and / or the bath of liquid metal between the scrap, in combination, allows the present method to be used with great efficiency to obtain high quality steel in the CA. both with liquid and dry bath.

Кроме того, реализация способа также позволяет повысить эффективность использования мелкого стального металлического лома и железосодержащего продукта, что создает условия для применения нового вида сырья, не используемого ранее мелкодисперсного железа и стальной окалины.In addition, the implementation of the method also makes it possible to increase the efficiency of using small steel scrap metal and iron-containing product, which creates conditions for the use of a new type of raw material, not previously used fine iron and steel scale.

Claims (3)

1. Способ получения стали в сталеплавильной печи, включающий загрузку в печь крупнокускового лома и мелкокускового железосодержащего сырья (МЖС), проведение плавки до полного их расплавления, растворения и восстановления в ванне жидкого металла, отличающийся тем, что в качестве МЖС используют мелкокусковой железосодержащий лом, и/или мелкодисперсное железо, и/или окалину, при этом до момента начала плавки осуществляют укладку рассчитанного количества мелкокускового железосодержащего лома, и/или мелкодисперсного железа, и/или окалины в контейнеры типа биг-бэг с последующим их размещением в сталеплавильном агрегате между крупнокусковым ломом в нижней части сталеплавильного агрегата ближе к подине или ванне жидкого металла.1. A method of obtaining steel in a steel-making furnace, including loading into the furnace lumpy scrap and small lump iron-containing raw materials (MZhS), smelting until they are completely melted, dissolved and reduced in a liquid metal bath, characterized in that small-lump iron-containing scrap is used as MZhS, and / or fine iron, and / or scale, while before the start of melting, the calculated amount of small lump iron scrap and / or fine iron and / or scale is placed in containers of the big-bag type with their subsequent placement in the steel-making unit between the large-sized scrap in the lower part of the steelmaking unit closer to the bottom or bath of liquid metal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве крупнокускового лома используют средний и тяжелый лом.2. A method according to claim 1, characterized in that medium and heavy scrap is used as large-sized scrap. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что укладку мелкокускового железосодержащего лома, и/или мелкодисперсного железа, и/или окалины в биг-бэг осуществляют вместе с металлургическими добавками.3. The method according to claim 1, characterized in that the placement of small lump iron scrap and / or fine iron and / or scale in the big bag is carried out together with metallurgical additives.
RU2018132446A 2018-09-12 2018-09-12 Method of processing lumpy material for producing high-quality steel RU2738742C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132446A RU2738742C2 (en) 2018-09-12 2018-09-12 Method of processing lumpy material for producing high-quality steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132446A RU2738742C2 (en) 2018-09-12 2018-09-12 Method of processing lumpy material for producing high-quality steel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018132446A3 RU2018132446A3 (en) 2020-03-12
RU2018132446A RU2018132446A (en) 2020-03-12
RU2738742C2 true RU2738742C2 (en) 2020-12-16

Family

ID=69898935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132446A RU2738742C2 (en) 2018-09-12 2018-09-12 Method of processing lumpy material for producing high-quality steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738742C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767318C1 (en) * 2020-11-03 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Method of melting steel in an arc steel-making furnace of three-phase current of a molding shop

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4565574A (en) * 1984-11-19 1986-01-21 Nippon Steel Corporation Process for production of high-chromium alloy by smelting reduction
SU1280024A1 (en) * 1984-06-22 1986-12-30 Научно-исследовательский институт металлургии Method of charging burden to arc furnace
RU2152436C2 (en) * 1998-04-14 2000-07-10 Васильев Михаил Георгиевич Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1280024A1 (en) * 1984-06-22 1986-12-30 Научно-исследовательский институт металлургии Method of charging burden to arc furnace
US4565574A (en) * 1984-11-19 1986-01-21 Nippon Steel Corporation Process for production of high-chromium alloy by smelting reduction
RU2152436C2 (en) * 1998-04-14 2000-07-10 Васильев Михаил Георгиевич Method of melting materials in molten-metal bath and furnace for realization of this method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018132446A3 (en) 2020-03-12
RU2018132446A (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW550297B (en) Ladle refining of steel
RU2738742C2 (en) Method of processing lumpy material for producing high-quality steel
JP6421634B2 (en) Manufacturing method of molten steel
JPS636608B2 (en)
CN110073161A (en) Electric furnace
CN110423952A (en) A kind of production method of the low B high purity steel of low S
CN102560131A (en) Premelted refining slag and preparation method thereof
RU2446928C1 (en) Aluminothermic reaction mix for welding railway rails by intermediate casting
EP0755736A1 (en) Improvements in metallurgical conversion
US1646728A (en) Refining of iron
RU2699468C1 (en) Steel production method
JP2013129888A (en) Desulfurizing agent and desulfurization treatment method of molten iron using the desulfurizing agent, and the desulfurization treatment method of molten iron in combination with refractory
UA77584C2 (en) Highly titanium ferroalloy, which is obtained by two-stage reduction in the electrical furnace from ilmenite
CN110396566A (en) A kind of method that converter eats desulfurization slag iron
US837598A (en) Manufacture of steel.
RU2698401C1 (en) Method of ferromanganese inductive remelting
RU2586730C1 (en) Method of producing high-strength cast iron
US3690867A (en) Electric-arc steelmaking
SU1713440A3 (en) Method and device for producing ferrochromium
RU2313590C1 (en) Consumable electrode producing method
RU2693886C1 (en) Ferromanganese induction remelting method
SU443916A1 (en) The method of obtaining slag metal mixture
JP2817225B2 (en) Method for producing low sulfur pig iron
RU2697129C2 (en) Method of loading charge into arc electric furnace for steel melting
JP2016199785A (en) METHOD FOR REFORMING SLAG USING FeSi ALLOY PARTICLE

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20200921

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20201012

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载