RU1788024C - Method of desiliconization of hot iron - Google Patents
Method of desiliconization of hot ironInfo
- Publication number
- RU1788024C RU1788024C SU914927812A SU4927812A RU1788024C RU 1788024 C RU1788024 C RU 1788024C SU 914927812 A SU914927812 A SU 914927812A SU 4927812 A SU4927812 A SU 4927812A RU 1788024 C RU1788024 C RU 1788024C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- cast iron
- desiliconization
- mode
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : за врем продувки формируетс посто нна по площади поверхность контакта кислорода с чугуном, расположенна на глубине погружени продувочной фурмы, котора вл етс дополнительной (к суммарной поверхности всплывающих газовых пузырей) поверхностью взаимодействи кислорода с элементами чугуна; дополнительна поверхность контакта формируетс путем вдувани кислорода в изолированный от чугуна объем, полученный в результате скоплени кислорода под ограничителем всплывани газовых пузырей; кислород из изолированного объема истекает в двух режимах; 70-90% от общего расхода - в пузырьковом режиме, а 30-10 % -в режиме вытеснени из изолированного объема . Способ эффективно реализуетс при формировании дополнительной поверхности контакта кислорода с чугуном площадью 3-25% от площади чугуна в заданном сечении ковша. 1 табл., 1. ил.SUMMARY OF THE INVENTION: during a purge, a constant contact area of oxygen with cast iron is formed, located at the immersion depth of the purge lance, which is an additional (to the total surface of the pop-up gas bubbles) surface for the interaction of oxygen with cast iron elements; an additional contact surface is formed by blowing oxygen into a volume insulated from cast iron resulting from the accumulation of oxygen under the bubbler limiter; oxygen from an isolated volume flows in two modes; 70-90% of the total flow rate is in the bubble mode, and 30-10% in the displacement mode from the isolated volume. The method is effectively implemented in the formation of an additional contact surface of oxygen with cast iron with an area of 3-25% of the area of cast iron in a given section of the ladle. 1 tablet, 1. ill.
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , конкретнее к способам обработки жидкого чугуна.The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly, to methods for treating molten iron.
Известный способ обескремнивани жидкого чугуна, включает заливку в ковш жидкого металла, погружение фурмы с колоколом , подачу кислорода под колокол с фор- мированием поверхности контакта кислород - чугун равной 3-25% от площади чугуна в установленном сечении ковша.A known method of siliconizing liquid cast iron involves pouring liquid metal into a bucket, immersing the tuyeres with a bell, supplying oxygen under the bell to form an oxygen-cast iron contact surface equal to 3-25% of the cast iron area in the installed ladle section.
Данный способ обработки чугуна обеспечивает высокую степень использовани тепла от окислени кремни и высокую степень использовани вдуваемого кислорода, сохранив при этом высокую стойкость футеровки ковша.This cast iron processing method provides a high degree of utilization of heat from oxidation of silicon and a high degree of utilization of injected oxygen, while maintaining high durability of the lining of the ladle.
Однако, недостатком данного способа вл етс больша длительность обработки чугуна, вызванна тем, что реализаци способа , обеспечивающа достижение цели возможно при, малой интенсивности продувки . Обработка чугуна при высокой интенсивности продувки (250 и более м3/ч) по данному способу нецелесообразна ввиду перехода режима истечени кислорода из изолированного от чугуна объема из режима вытеснени с образованием газовых пузырей малого диаметра в режим струйного вы- теснени по периметру ограничител с образованием газовых, пузырей большого диаметра.However, the disadvantage of this method is the long processing time of cast iron, due to the fact that the implementation of the method, ensuring the achievement of the goal, is possible at a low blowing rate. The treatment of cast iron at a high purge rate (250 and more m3 / h) in this method is not practical due to the transition of the mode of oxygen outflow from the volume isolated from the cast iron from the displacement mode with the formation of small diameter gas bubbles into the jet displacement mode along the perimeter of the limiter to form gas bubbles of large diameter.
Режим струйного вытеснени кислорода в жидкий чугун ввиду образовани газовых пузырей большого диаметра и всплывании их вблизи друг друга приводит к увеличению скорости всплывани газовых пузырей и уменьшению времени контакта кислорода с чугуном, что снижает степеньThe regime of jet displacement of oxygen into molten iron, due to the formation of large diameter gas bubbles and their floating near each other, leads to an increase in the rate of gas bubble floating and a decrease in the contact time of oxygen with cast iron, which reduces the degree of
юYu
использовани вдуваемого кислорода и выдел ющегос тепла, и увеличивает вынос окислов железа в виде бурого дыма, и тем самым повышает пылевыделени ,the use of injected oxygen and heat generated, and increases the removal of iron oxides in the form of brown smoke, and thereby increases dust emission,
Кроме того, больша длительность обработки приводит к технологическим задержкам чугуноврзных ковшей на установке обработки чугуна, йтатедовательно, к задержкам подачи чугуна к сталеплавильным аг регатам., ;: С.:.;:- ,...;In addition, a longer processing time leads to technological delays of cast iron ladles at the cast iron processing plant, and consequently to delays in the supply of cast iron to steelmaking units.,;: С.:.;::, ...;
Целью изобретени вл етс сокраще - нйе длительности обработки чугуна за счет .повышени интенсивности продувки, снижение пылевыделений при сохранении высокой степени использовани вдуваемого кислорода и тепла. ; : ; .The aim of the invention is to reduce the duration of cast iron processing by increasing the purge rate, reducing dust emissions while maintaining a high degree of utilization of injected oxygen and heat. ; :; .
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе обескремнйвани жидкого чугуна , включающего заливку чугуна в ковш, погружение в ковш фурмы с колоколом, подачу кислорода под колокол с формированием поверхности контакта кислород-чугун, равной 3-25% от площади чугуна в установленном сечении ковша, кислород в количестве 70-90% от общего расхода подают:в пузырьковом режиме вверх равномерно по всей поверхности газопроницаемого колокола . ;-V:. ... ;. . -. . : The goal is achieved in that in a method of siliconizing liquid cast iron, including pouring cast iron into a ladle, immersing the tuyeres with a bell in the bucket, supplying oxygen under the bell with the formation of an oxygen-cast iron contact surface equal to 3-25% of the cast iron area in the installed ladle section, oxygen in the amount of 70-90% of the total flow rate is supplied: in the bubble mode up evenly over the entire surface of the gas-permeable bell. ; -V :. ...;. . -. . :
Сущность изобретени заключаетс в том, что вдуваемый в жидкий чугун кислород , формиру дополнительную поверхность контакта, истекает из изолированного от чугуна объема одновременно в двух режимах: у кромок ограничител - в режиме / вытеснени , а над остальной площадью ог раничител - в пузырьковом режиме, Истечение из изолированного от чугуна объема основной части (70-90%) вдуваемого кислорода в жидкий чугун приводит к увеличению суммарной площади контакта кислорода с жидким чугуйом за счёт образовани газовых пузырей малого диаметра. Кроме того,The essence of the invention lies in the fact that oxygen blown into molten iron, forming an additional contact surface, flows out of a volume isolated from cast iron in two modes simultaneously: at the edges of the limiter, in the mode of displacement, and above the rest of the area of the limiter in the bubble mode, Expiration from the volume of the main part (70-90%) of the injected oxygen into molten iron isolated from cast iron, it leads to an increase in the total area of contact of oxygen with molten iron due to the formation of small diameter gas bubbles. Besides,
образование газовых пузырей малого диа: метра Приводит к уменьшению скорости ихthe formation of gas bubbles of small diameter: a meter leads to a decrease in their velocity
всплыва ни и, следовательно, приводит кfloat neither and therefore leads to
увеличению времени контакта кислорода сincrease the contact time of oxygen with
чугуном, Д;;.;л . .-.... .. cast iron, D ;;.; l. .-.... ..
Истечение из изолированного от чугуна объема части вдуваемого кислорода (30- 10%) в режиме вытеснени приводит к образованию газовых пузырей, которые всплыва захватывают микрообъемы жидкого метал л а и образуют восход щие цйрку- л ционные потоки, привод щие к локальному повышению уровн металла на поверхности чугуна в виде кольцеобразного буруна с диаметром, близким диаметру ограничител , и мен ющие направление на противоположное по обе стороны восход щих потоков (у стенок и в центральной части ковша)..The outflow of a part of the injected oxygen (30-10%) from the cast iron, in the displacement mode, leads to the formation of gas bubbles, which float up the microvolumes of the liquid metal and form ascending circulation flows, leading to a local increase in the metal level by cast iron surface in the form of a ring-shaped breaker with a diameter close to the diameter of the limiter, and changing direction opposite on both sides of the upward flows (at the walls and in the central part of the bucket) ..
Газовые пузыри, всплывающие в центральной части ковша в пузырьковом режимеGas bubbles popping up in the center of the bucket in bubble mode
.и имеющие меньший диаметр, чем пузыри образованные при истечении в режиме вытеснени , попадают в противоток нисход щих потоков и поэтому скорость их всплывани в чугуне уменьшаетс , и следо0 вательно врем контакта кислорода с чугуном увеличиваетс , что приводит к полному растворению кислорода пузырей малого диаметра на окисление элементов чугуна, а также снижению выноса окислов железа в.and having a smaller diameter than the bubbles formed during the outflow in the displacement mode, fall into the counterflow of downward flows and therefore their float-up rate in cast iron decreases, and consequently the contact time of oxygen with cast iron increases, which leads to complete dissolution of oxygen of small-diameter bubbles by oxidation of cast iron elements, as well as reducing the removal of iron oxides in
5 атмосферу.5 atmosphere.
Истечение кислорода из изолированного объема происходит одновременно в двух режимах: пузырьковый режим с образованием пузырей, малого диаметра и режимThe outflow of oxygen from an isolated volume occurs simultaneously in two modes: bubble mode with the formation of bubbles, small diameter and mode
0 вытеснени с образованием пузырей большего диаметра чем в пузырьковом режиме, но меньшего чем в струйном.0 displacement with the formation of bubbles of larger diameter than in the bubble mode, but smaller than in the jet mode.
Основна часть вдуваемого кислорода, за счет меньшего противодавлени металлаThe main part of the injected oxygen, due to less back pressure of the metal
5 сверху ограничител , истекает в пузырьковом режиме, а избыточный кислород - в режиме вытеснени .5 on top of the limiter, expires in the bubble mode, and excess oxygen in the displacement mode.
Повышение интенсивности вдуваний кислорода в изолированный от чугуна объемIncreasing the intensity of oxygen injection into the volume isolated from cast iron
0 приводит в первую очередь к повышению интенсивности истечени кислорода из изолированного объема в пузырьковом режиме до определенной критической величины, характеризующейс пропускной способно5 стью каналов ограничител и противодавлением металла, после которой происходит повышение давлени кислорода в изолированном объеме и перераспределение вдуваемого кислорода по режимам ис0 течени .0 primarily leads to an increase in the rate of oxygen outflow from the isolated volume in the bubble mode to a certain critical value, characterized by the throughput of the restrictor channels and back pressure of the metal, after which there is an increase in the oxygen pressure in the isolated volume and redistribution of the injected oxygen over the flow regimes.
Предлагаемый способ обескремнйвани жидкого чугуна, за счет подачи 70-90% кислорода, вдуваемого в изолированный от чугуна объем в жидкий чугун в пузырьковомThe proposed method of siliconizing liquid cast iron by supplying 70-90% of oxygen, injected into a volume isolated from cast iron into liquid cast iron in bubble
5 режиме с равномерным распределением по поверхности, ограничивающей изолированный объем, позвол ет повысить интенсивность продувки, тем самым, сократить длительность обработки чугуна, снизить пы0 лёвыделени сохранив при этом высокую степень использовани вдуваемого кислорода и тепла.In the 5th mode with uniform distribution over the surface restricting the isolated volume, it is possible to increase the purge intensity, thereby reducing the duration of cast iron processing and reducing dust emission while maintaining a high degree of utilization of injected oxygen and heat.
;Лри истечении кислорода из изолированного объема в жидкий чугун более 90%; For the flow of oxygen from an isolated volume into molten iron more than 90%
5 от общего расхода в пузырьковом ре жиме и менее 10% в режиме вытеснени , в результате малого расхода кислорода на образование циркул ционных потоков, основна часть всплывающих пузырей кислорода имеет недостаточное врем контакта, что5 of the total flow rate in the bubble mode and less than 10% in the displacement mode, as a result of the low oxygen consumption for the formation of circulation flows, the bulk of the pop-up oxygen bubbles has insufficient contact time, which
приводит к неполному взаимодействию кислорода пузыр и уменьшает степень использовани кислорода и выдел ющегос тепла, и следовательно, дл достижени цели требует увеличени длительности обработки . Кроме того, неполное взаимодействие кислорода пузыр приводит к повышению пылевыделений.leads to incomplete interaction of the oxygen bubble and reduces the degree of utilization of oxygen and heat generated, and therefore, to achieve the goal requires an increase in the processing time. In addition, the incomplete interaction of the oxygen bubble leads to an increase in dust emissions.
При истечении кислорода из изолированного объема в жидкий чугун менее 70% от общего объема в пузырьковом режиме и более 30% в режиме вытеснени , в результате большого расхода кислорода на образование циркул ционных потоков, скорость всплывани кислорода в пузырьковом режиме уменьшаетс . Однако, кислород, истекающий в режиме вытеснени , имеет меньшую степень усвоени и меньшую степень обескремнивани , что дли достижени цели требует увеличени длительности об работки. Кроме того, образование газовых пузырей большого диаметра приводит к повышению пылевыделений ввиду недостаточного времени контакта на растворение пузырей кислорода. 1 . На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.When oxygen flows from an isolated volume into molten iron, less than 70% of the total volume in the bubble mode and more than 30% in the displacement mode, as a result of a large oxygen consumption for the formation of circulation flows, the rate of oxygen flooding in the bubble mode decreases. However, the oxygen flowing out in the displacement mode has a lesser degree of assimilation and a lesser degree of sintering, which, in order to achieve the goal, requires an increase in the processing time. In addition, the formation of large diameter gas bubbles leads to an increase in dust emissions due to insufficient contact time for the dissolution of oxygen bubbles. 1 . The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method.
На схеме 1 - ковш, 2 - жидкий чугун, 3 - фурма; 4-ограничитель, 5-изолированный объем кислорода, 6 - дополнительна поверхность контакта кислорода с чугуном, 7 - область всплывани газовых пузырей в пузырьковом режиме в противотоке с нисход щими потоками жидкого чугуна, 8 - проходимые каналы в ограничителе.In diagram 1 - bucket, 2 - molten iron, 3 - lance; 4-limiter, 5-insulated volume of oxygen, 6 - additional contact surface of oxygen with cast iron, 7 - region of bubbling of gas bubbles in countercurrent flow with downward flows of molten cast iron, 8 - passable channels in the limiter.
Пример конкретного выполнени .An example of a specific implementation.
Заливочный ковш емкостью 100 тонн, заполненный чугуном, подают на установку продувки чугуна кислородом, оборудованную погружной фурмой у сопла которой расположен ограничитель всплывани газовых пузырей, служащий дл образовани изолированного объема кислорода в чугуне, формировани дополнительной поверхности контакта кислорода с чугуном и распределении кислорода по режимам вдувани на пузырьковый режим и режим вытеснени .A casting ladle with a capacity of 100 tons, filled with cast iron, is fed to an iron blowdown installation equipped with an immersion lance at the nozzle of which a gas bubble float limiter is installed, which serves to form an isolated volume of oxygen in the cast iron, to form an additional oxygen contact surface with cast iron, and to distribute oxygen over the modes of blowing to bubble mode and displacement mode.
В качестве ограничителей использовали конусы, выполненные из корундографи- та, п ти вариантов, высотой 0,4 м и диаметром расширенной нижней части равным 0,28; 0,35; 0,78; 1,0 и 1,25 м, что соответствует 2, 3, 15, 25 и 28 процентам от 3,14 м площади чугуна в сечении ковша на глубине 2,5 м.The cones made of corundum graphite were used as limiters, in five variants, with a height of 0.4 m and a diameter of the expanded lower part equal to 0.28; 0.35; 0.78; 1.0 and 1.25 m, which corresponds to 2, 3, 15, 25 and 28 percent of 3.14 m of cast iron in the section of the bucket at a depth of 2.5 m.
Дл регулировани вдуваемого кислорода по режимам истечени использовали 5 вариантов ограничителей, имеющих следующее количество отверстий 256, 242, 215, 188 и 175. Что соответствует 95, 90, 80, 70 иTo regulate the injected oxygen according to the flow conditions, 5 restrictor options were used, having the following number of openings 256, 242, 215, 188 and 175. That corresponds to 95, 90, 80, 70 and
- -
65% от общего расхода кислорода, истекающего в пузырьковом режиме. Количество отверстий дл каждого варианта определ ли расчетным путем-.65% of the total oxygen flowing out in the bubble mode. The number of holes for each variant was determined by calculation.
5Погружна фурма выполнена в виде трубы футерованной шамотными катушками.5 The submersible lance is made in the form of a pipe lined with fireclay coils.
Погружение фурмы в чугун начинают при подаче кислорода 120 м /ч и с увеличением глубины погружени фурмы до 2,5 м 10 расход кислорода увеличивают до 400 м3/ ч.Lance immersion in cast iron begins with an oxygen supply of 120 m / h and with an increase in the lance depth of the lance to 2.5 m 10, the oxygen consumption is increased to 400 m3 / h.
После вдувани 180 м3 кислорода (27 мин) фурму поднимают из ковша с одновременным снижением расхода кислорода до 120 м3/ч, извлекают из чугуна и закрывают 15 подачу кислорода.. . :.--.After blowing 180 m3 of oxygen (27 min), the lance is lifted from the bucket while reducing the oxygen flow rate to 120 m3 / h, removed from cast iron and the oxygen supply is closed .. : .--.
Эффективность предлагаемого способа обескремнивани жидкого чугуна оценивали по длительности обработки (вдувани кислорода) и по интенсивности продувки чу- 20 гуна кислородом..-.The effectiveness of the proposed method of siliconization of molten iron was evaluated by the duration of treatment (blowing oxygen) and the intensity of purging pig iron with oxygen ..-.
Снижение пылевыделени оценивали по содержанию плавильной пыли в отход щих газах.Dust reduction was estimated by the content of melting dust in the exhaust gases.
Степень использовани тепла от окис- 25 лени кремни оценивали по повышению температуры чугуна в пересчете на 1 м3 вдуваемого кислорода. Замер температуры производили до и после обескремнивани чугуна, погружа термопару на глубину 0,7 - 30 1,0 м. . - ;- The degree of utilization of heat from silicon oxide laziness was estimated by increasing the temperature of cast iron in terms of 1 m3 of injected oxygen. The temperature was measured before and after desiliconization of cast iron by immersing the thermocouple to a depth of 0.7-30.0 m. -; -
Степень использовани вдуваемого кислорода оценивали расчетным путем по затратам кислорода на окисление углерода, кремни и марганца. Количество окислен- 35 ных элементов в процессе обескремнивани чугуна определ ла по разности, содержани последних в пробах чугуна, отобранных до и после обработки.The degree of utilization of injected oxygen was estimated by calculation from the oxygen consumption for the oxidation of carbon, silicon and manganese. The amount of oxidized 35 elements in the process of siliconization of cast iron was determined by the difference in the content of the latter in cast iron samples taken before and after treatment.
Наилучшие показатели по сокращению 40 длительности обработки чугуна за счет повышени интенсивности продувки и снижени пылевыделений при сохранении высокой степени использовани вдуваемого кислорода и тепла при соблюдении за в- 45 л емых признаков соответствуют вариантам 2-4. При отклонении за вл емых параметров результаты по цели предлагаемого способа снижаютс (варианты 1 и 5).The best performance in reducing 40 cast iron processing times by increasing the purge rate and reducing dust emissions while maintaining a high degree of utilization of the injected oxygen and heat while observing the 45-liter features corresponds to options 2-4. If the claimed parameters deviate, the results for the purpose of the proposed method are reduced (options 1 and 5).
Как видно из таблицы предложенный 50 способ обескремнивани жидкого чугуна позвол ет сократить длительность обработки чугуна за счет повышени интенсивности продувки с 150 м3/ч (прототип) до 400 м3/ч, что при одинаковом количестве введенногоAs can be seen from the table, the proposed 50 method of desiliconizing liquid cast iron reduces the processing time of cast iron by increasing the purge intensity from 150 m3 / h (prototype) to 400 m3 / h, which is the same amount
55 в чугун кислорода соответствует 72 минутам обработки (прототип) и 27 минутам (предложенный способ). Кроме того, предложенный способ по сравнению с основным изобретением позвол ет снизить содержание пла вильной пыли в отход щих газах с 18 г/м355 in oxygen cast iron corresponds to 72 minutes of processing (prototype) and 27 minutes (proposed method). In addition, the proposed method in comparison with the main invention allows to reduce the content of molten dust in the exhaust gas from 18 g / m3
до 4 - 7 г/м3, причем степень использовани вдуваемого кислорода и выдел ющегос тепла остаетс высокой, превышающей показатели прототипа.up to 4-7 g / m3, and the degree of utilization of blown oxygen and generated heat remains high in excess of the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914927812A RU1788024C (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of desiliconization of hot iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914927812A RU1788024C (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of desiliconization of hot iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1788024C true RU1788024C (en) | 1993-01-15 |
Family
ID=21569948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914927812A RU1788024C (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of desiliconization of hot iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1788024C (en) |
-
1991
- 1991-04-16 RU SU914927812A patent/RU1788024C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1684344, кл. С 21 С 1/04, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100741237B1 (en) | Pressure control method in direct smelting process | |
GB2192446A (en) | A method of bottom blowing operation of a steel making electric furnace | |
US3664652A (en) | Method and apparatus for the treatment of molten metal | |
US2862810A (en) | Process and apparatus for reducing the silicon content and increasing the temperature of molten pig iron | |
RU1788024C (en) | Method of desiliconization of hot iron | |
US2741554A (en) | Method of refining iron | |
US20180258503A1 (en) | Blow lance assembly for metal manufacturing and refining | |
JPH01127613A (en) | Method and apparatus for refining molten metal | |
KR100225249B1 (en) | Remaining slag control method of of slopping control | |
US4130419A (en) | Process for the purification, modification and heating of a cast-iron melt | |
KR200295761Y1 (en) | Hydrogen gas blowing device in molten steel | |
RU2215042C1 (en) | Method for processing of slag discharged from blast furnace | |
JP3668172B2 (en) | Hot metal refining method | |
JPS62196314A (en) | Operating method for converter | |
SU1684344A1 (en) | Method of desiliconization of hot metal | |
US3554519A (en) | Furnace for producing steel continuously | |
RU2128714C1 (en) | Method of skull application to converter lining | |
JPS61163202A (en) | Method for continuous desiliconization and desulfurization of molten iron | |
JP2003113409A (en) | Method for dephosphorizing molten pig iron | |
SU1497227A1 (en) | Method of preventing discharges of slag-metal emulsion from converter | |
JPS635448B2 (en) | ||
RU2161205C1 (en) | Method of rail steel production | |
RU1792433C (en) | Method of ladle treatment of metal | |
SU1514797A1 (en) | Method of producing steel | |
SU1447866A1 (en) | Method of melting steel in converter |