RU2532243C1 - Complex steel processing facility - Google Patents
Complex steel processing facility Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532243C1 RU2532243C1 RU2013111288/02A RU2013111288A RU2532243C1 RU 2532243 C1 RU2532243 C1 RU 2532243C1 RU 2013111288/02 A RU2013111288/02 A RU 2013111288/02A RU 2013111288 A RU2013111288 A RU 2013111288A RU 2532243 C1 RU2532243 C1 RU 2532243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bucket
- ladle
- metal
- hollow electrodes
- lance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к агрегату ковш-печь для внепечной обработки жидкой стали в ковше инертными газами (аргоном, азотом и др.) и сыпучими порошкообразными материалами с применением электродугового подогрева [1] металла и шлака под водоохлаждаемым сводом тремя электродами от печного трансформатора. В своде над ковшом имеются три отверстия для прохода электродов и отверстие для загрузки сыпучих материалов из бункеров с весовыми устройствами, а также предусмотрена [1] подача инертных газов и кислорода для рафинирования жидкого металла с использованием цехового компьютера.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to a ladle-furnace unit for out-of-furnace treatment of molten steel in a ladle with inert gases (argon, nitrogen, etc.) and bulk powder materials using electric arc heating [1] of metal and slag under a water-cooled arch with three electrodes from the furnace transformer. In the arch above the bucket there are three holes for the passage of electrodes and a hole for loading bulk materials from bunkers with weighing devices, and also provides [1] the supply of inert gases and oxygen for refining liquid metal using a workshop computer.
Известен агрегат для обработки жидкого металла в ковше [2] с помощью футерованной фурмы и устройства для подачи аргона или азота снизу через днище ковша [3].A known unit for processing liquid metal in a bucket [2] using a lined lance and a device for supplying argon or nitrogen from below through the bottom of the bucket [3].
При продувке жидкой стали в ковше инертными газами через фурму с защитным конусом [2, 4] или через сопла устройства в днище ковша [3] на поверхности продуваемого металла образуется оголенная часть поверхности металла от шлака [4], что является недостатком известных агрегатов комплексной обработки жидкой стали (АКОС), т.е. в агрегатах ковш-печь.When liquid steel is purged with inert gases in a ladle through a lance with a protective cone [2, 4] or through the device nozzles in the ladle bottom [3], a bare part of the metal surface from slag [4] is formed on the surface of the blown metal, which is a disadvantage of the known complex processing units liquid steel (AKOS), i.e. in aggregates bucket-oven.
Для устранения этих недостатков при использовании в ковше футерованной фурмы через сопла под конусом защиты [2, 4] подают инертный газ (азот или аргон) на поверхность оголяемого из-под шлака металла, а для обеспечения более рассредоточенной подачи инертных газов в объем жидкого металла в ковше агрегата организуют подачу инертных газов не только через фурму с конусом [2] и устройство в днище ковша [1, 4], но и через осевые отверстия в трех полых электродах [3], установленных в своде агрегата над ковшом.To eliminate these drawbacks when using a lined lance in the bucket, inert gas (nitrogen or argon) is supplied through nozzles under the protection cone [2, 4] to the surface of the metal exposed from the slag, and to provide a more dispersed supply of inert gases to the volume of liquid metal in the aggregate bucket organize the supply of inert gases not only through the lance with a cone [2] and the device in the bottom of the bucket [1, 4], but also through the axial holes in the three hollow electrodes [3] installed in the arch of the unit above the bucket.
Наиболее близким к изобретению является агрегат обработки жидкой стали в ковше [5] с продувкой расплава через днище ковша и через отверстия в полых электродах. Данный агрегат ковш-печь дополняется продувкой жидкой стали в ковше инертными газами на основе использования [2] футерованной фурмы с конусом защиты поверхности оголенного металла от окисления воздухом.Closest to the invention is a unit for processing liquid steel in a ladle [5] with melt blowing through the bottom of the ladle and through holes in the hollow electrodes. This ladle-furnace assembly is supplemented by flushing liquid steel in the ladle with inert gases based on the use of a lined lance [2] with a cone protecting the exposed metal surface from oxidation by air.
Однако все вышеназванные агрегаты (АКОС) обладают крупными недостатками, заключающимися в том, что в них не осуществляется одновременное совместное использование методов продувки жидкого металла инертными газами через днище ковша и отверстия в полых электродах, а также при использовании футерованной фурмы с конусом защиты. Все это не позволяет достигнуть высоких скоростей рафинирования жидкой стали от газов (кислорода, водорода и др.) и неметаллических включений (Al3O3, TiO2, SiO2, CaO и др.), а также не обеспечивает высокую степень десульфурации жидкой стали на границе раздела шлак-металл с подогревом расплава от электрических дуг в торцах электродов агрегата ковш-печь.However, all the aforementioned units (AKOS) have major drawbacks in that they do not simultaneously use methods of purging liquid metal with inert gases through the bottom of the bucket and holes in hollow electrodes, as well as when using a lined lance with a protection cone. All this does not allow to achieve high rates of refining liquid steel from gases (oxygen, hydrogen, etc.) and non-metallic inclusions (Al 3 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , CaO, etc.), and also does not provide a high degree of desulfurization of liquid steel at the slag-metal interface with heated melt from electric arcs at the ends of the electrodes of the ladle-furnace assembly.
Цель изобретения - устранение указанных недостатков и повышение эффективности внепечной обработки жидкой стали в АКОС при использовании в агрегате комплекса перечисленных методов и устройств для подачи инертных газов через днище ковша, фурму и полые электроды в своде агрегата ковш-печь.The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages and increase the efficiency of out-of-furnace treatment of liquid steel in AKOS when using the complex of the listed methods and devices for supplying inert gases through the bottom of the bucket, lance and hollow electrodes in the roof of the ladle-furnace assembly.
Технический результат изобретения, включающий продувку жидкого металла в ковше потоками инертного газа, снизу с помощью устройства в днище ковша и через осевые отверстия в полых электродах, установленных в своде агрегата, позволяет обеспечивать интенсивное перемешивание жидкого металла газовыми потоками в трех горизонтах ковша, т.е. внизу у поверхности днища ковша, в середине объема ковша и сверху у поверхности металла или на поверхности границы раздела шлак-металл. Интенсивное перемешивание и движение слоев металла на разных горизонтах ковша позволяет достигнуть более высокой гомогенизации расплава по составу и температуре, интенсифицировать дегазацию металла и удаление неметаллических включений из него, а степень охлаждения жидкого металла от вдуваемых в него инертных газов регулируется электродуговым подогревом металла и шлака в агрегате ковш-печь.The technical result of the invention, including flushing liquid metal in the bucket with inert gas flows, from below using a device in the bottom of the bucket and through axial holes in the hollow electrodes installed in the aggregate body, allows for intensive mixing of liquid metal with gas flows in three horizons of the bucket, i.e. . below the surface of the bottom of the bucket, in the middle of the volume of the bucket and above the surface of the metal or on the surface of the slag-metal interface. Intensive mixing and movement of metal layers at different ladle horizons allows achieving higher melt homogenization in composition and temperature, intensifying metal degassing and removal of non-metallic inclusions from it, and the degree of cooling of liquid metal from inert gases blown into it is regulated by electric-arc heating of metal and slag in the aggregate ladle furnace.
Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.
Агрегат комплексной обработки жидкой стали (АКОС), содержащий ковш с жидким металлом и шлаком, установленные в своде ковша три полых электрода и установленное в днище ковша устройство для продувки жидкого металла инертными газами, отличается тем, что он снабжен закрепленной под сводом на корпусе ковша футерованной фурмой для продувки жидкого металла инертными газами с установленным в верхней ее части защитным конусом с соплами для подачи инертных газов на шлак вокруг упомянутой фурмы, при этом полые электроды установлены в отверстиях по центру свода ковша, а упомянутое устройство для продувки жидкого металла инертными газами размещено напротив упомянутой фурмы в расположенном вне осей полых электродов пространстве.The complex liquid steel processing unit (AKOS), containing a bucket with liquid metal and slag, three hollow electrodes installed in the bucket vault and an inert gas purge device installed in the bottom of the bucket, is characterized in that it is lined with a lining mounted under the vault on the bucket body a lance for purging liquid metal with inert gases with a protective cone installed in its upper part with nozzles for supplying inert gases to the slag around the lance, with hollow electrodes installed in the holes the center of the vault of the bucket, and the aforementioned device for purging liquid metal with inert gases is located opposite the said lance in the space located outside the axes of the hollow electrodes.
Три полых электрода над сводом снабжены электрической подводкой к трансформатору и имеют устройство для подачи инертных газов и сыпучих материалов в жидкий металл через осевые отверстия упомянутых электродов.Three hollow electrodes above the roof are equipped with an electrical connection to the transformer and have a device for supplying inert gases and bulk materials to the molten metal through the axial holes of the said electrodes.
Полые электроды установлены с возможностью подачи струй инертного газа ниже границы раздела шлак-металл.Hollow electrodes are installed with the possibility of supplying jets of inert gas below the slag-metal interface.
Торец футерованной фурмы размещен от днища ковша на расстоянии более длины струи инертного газа, вытекающей из отверстия в торце фурмы.The end face of the lined lance is located from the bottom of the bucket at a distance greater than the length of the jet of inert gas flowing from the hole in the end of the lance.
Предлагаемый агрегат, имеющий существенное отличие от прототипа [5], осуществляет работу в соответствии со схемой, представленной на чертеже.The proposed unit, which has a significant difference from the prototype [5], carries out work in accordance with the scheme shown in the drawing.
После выпуска жидкой стали из, например, дуговой печи в ковше (1), последний направляют на стенд агрегата ковш-печь. На стенде ковш с устройством в днище ковша (2), жидким металлом (3) и шлаком (4) накрывают сводом (5) и опускают с помощью механизма электрододержателя (6) электроды (7) с включением электричества для электроподогрева металла (3) и шлака (4) в ковше (1). Через полые электроды (7) представляется возможным подавать инертный газ (8) и сыпучие материалы в зону электрических дуг (9) на шлак (4) и жидкий металл (3). Нагрев металла и шлака электрическими дугами (9) осуществляется одновременно с подачей инертных газов (8), расход которых регулируется и осуществляется постоянно или периодически в соответствии с требованиями технологи внепечной обработки жидкой стали. При этом в ковше производится продувка жидкого металла (10) инертными газами (аргоном или азотом) через футерованную фурму (11), закрепленную стационарно на корпусе ковша (12). Фурма (11) в верхней ее части имеет защитный металлический конус (13) с соплами для подачи струй инертного газа на шлак и металл вокруг фурмы (11). Для продувки металла через отверстие (14) в фурме подают инертный газ (10) для перемешивания расплава струями газа (15) над днищем ковша (16). На чертеже представлены области (А, Б, В) преимущественного воздействия потоков инертных газов на объемы жидкого металла в ковше.After the release of liquid steel from, for example, an arc furnace in a ladle (1), the latter is sent to a ladle-furnace assembly stand. At the stand, the bucket with the device in the bottom of the bucket (2), liquid metal (3) and slag (4) is covered with a vault (5) and the electrodes (7) are lowered using the electrode holder (6) with the inclusion of electricity to electrically heat the metal (3) and slag (4) in the bucket (1). Through hollow electrodes (7), it seems possible to supply an inert gas (8) and bulk materials into the zone of electric arcs (9) to slag (4) and liquid metal (3). The heating of metal and slag by electric arcs (9) is carried out simultaneously with the supply of inert gases (8), the flow rate of which is regulated and carried out continuously or periodically in accordance with the requirements of the out-of-furnace treatment technology for liquid steel. Moreover, in the bucket, liquid metal (10) is purged with inert gases (argon or nitrogen) through a lined lance (11) fixed permanently to the bucket body (12). The lance (11) in its upper part has a protective metal cone (13) with nozzles for supplying jets of inert gas to the slag and metal around the lance (11). To purge the metal through the hole (14), an inert gas (10) is fed into the lance to mix the melt with jets of gas (15) above the bottom of the bucket (16). The drawing shows the area (A, B, C) of the predominant effect of inert gas flows on the volumes of liquid metal in the ladle.
При этом агрегат комплексной обработки стали (АКОС), включающий в себя свод и ковш с жидким металлом и шлаком, три полых электрода в своде ковша, устройство в днище ковша и футерованную фурму с защитным конусом для продувки жидкого металла инертными газами, отличается тем, что футерованная фурма с защитным конусом закреплена на корпусе ковша под сводом, а устройство в днище ковша размещено напротив футерованной фурмы, но в пространстве вне осей полых электродов, которые расположены в отверстиях по центру свода ковша.At the same time, the integrated steel processing unit (AKOS), which includes a vault and a bucket with liquid metal and slag, three hollow electrodes in the vault of the bucket, a device in the bottom of the bucket and a lined lance with a protective cone for blowing the liquid metal with inert gases, is characterized in that the lined lance with a protective cone is mounted on the bucket body under the arch, and the device in the bottom of the bucket is located opposite the lined lance, but in the space outside the axes of the hollow electrodes, which are located in the holes in the center of the bucket arch.
Кроме того, агрегат комплексной обработки стали (АКОС) отличается тем, что защитный конус фурмы имеет сопла для подачи инертных газов на шлак, причем защитный конус с соплами при этом размещен в верхней части фурмы под сводом в ковше.In addition, the integrated steel processing unit (AKOS) is characterized in that the lance protective cone has nozzles for supplying inert gases to the slag, and the protective cone with nozzles is placed in the upper part of the lance under the arch in the bucket.
К тому же, агрегат комплексной обработки стали (АКОС) отличается тем, что три полых электрода над сводом снабжены электрической подводкой к трансформатору и имеют устройство, позволяющее осуществить подачу инертных газов и сыпучих материалов в жидкий металл через осевые отверстия полых электродов.In addition, the integrated steel processing unit (AKOS) is characterized in that the three hollow electrodes above the arch are equipped with an electrical connection to the transformer and have a device that allows the supply of inert gases and bulk materials to the molten metal through the axial openings of the hollow electrodes.
В то же время агрегат комплексной обработки стали (АКОС) отличается тем, что полые электроды размещены в шлаке с тем, чтобы струи инертного газа достигали поверхности металла ниже границы раздела шлак-металл.At the same time, the integrated steel processing unit (AKOS) is characterized in that the hollow electrodes are placed in the slag so that the inert gas jets reach the metal surface below the slag-metal interface.
Одновременно с этим агрегат комплексной обработки стали (АКОС) отличается тем, что торец футерованной фурмы размещен от днища ковша на расстоянии более длины газовой инертной струи, вытекающей из отверстия в торце фурмы.At the same time, the integrated steel processing unit (AKOS) is characterized in that the end face of the lined lance is located from the bottom of the bucket at a distance greater than the length of the inert gas stream flowing from the hole in the end of the lance.
Эффективность внепечной обработки металла в АКОС [3, 4] в сравнении с прототипом [5] существенно возрастает при осуществлении рассредоточенной продувки расплава инертными газами.The efficiency of out-of-furnace metal processing in AKOS [3, 4] in comparison with the prototype [5] increases significantly when performing dispersed melt blowing with inert gases.
Экономический эффект при этом обеспечивается за счет ускорения процессов перемешивания металла в зонах А, Б и В, интенсификации дегазации металла и удаления неметаллических включений, что приводит к уменьшению длительности режима продувки расплава в ковше, снижению удельного расхода электроэнергии и повышению показателей качества литых заготовок.The economic effect is ensured by accelerating the processes of mixing the metal in zones A, B and C, intensifying the degassing of the metal and removing non-metallic inclusions, which leads to a decrease in the duration of the mode of purging the melt in the ladle, reducing the specific energy consumption and improving the quality indicators of cast billets.
ЛитератураLiterature
1. Электрические и конструктивные особенности установки печь-ковш фирмы NSC. (Пер.с англ.), 1988. - С.1129-1133. Реф. журнал ВИНИТИ. 15. Металлургия. 15. В. Производство чугуна и стали №11, 1989. - С.64 (11 В491).1. Electrical and structural features of the NSC ladle furnace installation. (Transl. From English), 1988 .-- S.1129-1133. Ref. VINITI magazine. 15. Metallurgy. 15. B. Production of cast iron and steel No. 11, 1989. - P.64 (11 B491).
2. Меркер Э.Э. и др. Роспатент, (19) RU (11)2009209Cl(51)5, C21C 7/072, Б.И. №5, 1994 г. Способ азотирования жидкой стали в ковше.2. Merker E.E. Rospatent, (19) RU (11) 2009209Cl (51) 5,
3. Агапитов Е.Б. Развитие системы управления электродуговой установкой печь-ковш с целью повышения нагрева//Изв. Вузов. Электромеханика. 2006 г. - №4. - С.81-84.3. Agapitov E.B. The development of a control system for an electric arc furnace ladle in order to increase heating // Izv. Universities. Electromechanics. 2006 - No. 4. - S. 81-84.
4. Меркер Э.Э. и др. Патент РФ RU №2369644 С2, по заявке 2005130959/02 от 05.10.2005. Опубл. 10.10.2009. Бюл. №28. Способ азотирования жидкой стали в ковше.4. Merker E.E. and other RF Patent RU No. 2369644 C2, according to the application 2005130959/02 of 05.10.2005. Publ. 10/10/2009. Bull. No. 28. A method for nitriding liquid steel in a ladle.
5. Бигеев и др. Патент на полезную модель 62048 РФ, МПК С21С 7/00. Установка печь-ковш. Заявка №2006138419/22 от 30.10.2006; опубл. 27.03.2007, БИМП №9, с.597.5. Bigeev et al. Patent for utility model 62048 of the Russian Federation, IPC
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013111288/02A RU2532243C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Complex steel processing facility |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013111288/02A RU2532243C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Complex steel processing facility |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013111288A RU2013111288A (en) | 2014-09-20 |
| RU2532243C1 true RU2532243C1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=51583527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013111288/02A RU2532243C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Complex steel processing facility |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532243C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1448677A1 (en) * | 1986-09-22 | 2001-04-10 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. А.И.Целикова | DEVICE FOR PORTABLE VACUUMING OF LIQUID METAL |
| EP1192401B1 (en) * | 1999-05-20 | 2003-01-02 | Sms Mevac Gmbh | Method and system for the treatment of liquid metals |
| RU62048U1 (en) * | 2006-10-30 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | INSTALLING A BUCKET FURNACE |
| RU2369644C2 (en) * | 2005-10-05 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов " (технологический университет) | Method of nitriding of liquid steel in ladle |
-
2013
- 2013-03-14 RU RU2013111288/02A patent/RU2532243C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1448677A1 (en) * | 1986-09-22 | 2001-04-10 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. А.И.Целикова | DEVICE FOR PORTABLE VACUUMING OF LIQUID METAL |
| EP1192401B1 (en) * | 1999-05-20 | 2003-01-02 | Sms Mevac Gmbh | Method and system for the treatment of liquid metals |
| RU2369644C2 (en) * | 2005-10-05 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов " (технологический университет) | Method of nitriding of liquid steel in ladle |
| RU62048U1 (en) * | 2006-10-30 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | INSTALLING A BUCKET FURNACE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013111288A (en) | 2014-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5894937B2 (en) | Copper anode refining system and method | |
| EP2757163B1 (en) | Slag supply container for electric furnace for steel slag reduction | |
| KR920000524B1 (en) | Melting furnace and method for melting metal | |
| ITUA20163986A1 (en) | METHOD AND EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF CAST IRON, CAST IRON PRODUCED ACCORDING TO THAT METHOD | |
| JP6458531B2 (en) | Stirring method in arc type bottom blowing electric furnace | |
| ES2847865T3 (en) | Direct casting process | |
| US20170280519A1 (en) | Inert gas blanketing of electrodes in an electric arc furnace | |
| CN102191357B (en) | Method and improved device for argonoxygen refining of low-carbon ferrochrome | |
| MX341171B (en) | Method for melting and decarburization of iron carbon melts. | |
| RU2532584C1 (en) | Method for complex treatment of liquid metal in ladle-furnace unit | |
| RU62048U1 (en) | INSTALLING A BUCKET FURNACE | |
| CN103993132B (en) | The method of LF stove smelting low-nitrogen steel | |
| RU2532243C1 (en) | Complex steel processing facility | |
| TWI816422B (en) | Refining method of molten steel | |
| Dragna et al. | Methods of steel manufacturing-The electric arc furnace | |
| CN102994694A (en) | Method for efficiently carburetting molten steel of LF (ladle furnace) | |
| RU2649476C2 (en) | Method of steelmaking in ladle furnace unit | |
| RU2645858C2 (en) | Electric steel melting unit ladle-furnace (esu-lf) | |
| RU164626U1 (en) | ARC STEEL FURNACE | |
| RU2483119C2 (en) | Method of steel casting in arc steel furnace | |
| RU2476599C2 (en) | Method for electric-arc liquid-phase carbon thermal reduction of iron from oxide raw material, and device for its implementation | |
| EP4303327A1 (en) | Electric furnace and steelmaking method | |
| WO2021241538A1 (en) | Operation method of stationary electric furnace | |
| MX2012014298A (en) | Method and system of removing accretion buildup in a furnace. | |
| SU1544814A1 (en) | Method of producing steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180315 |