RU2756679C1 - Method for combined blowing of the melt in the converter - Google Patents
Method for combined blowing of the melt in the converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756679C1 RU2756679C1 RU2021112421A RU2021112421A RU2756679C1 RU 2756679 C1 RU2756679 C1 RU 2756679C1 RU 2021112421 A RU2021112421 A RU 2021112421A RU 2021112421 A RU2021112421 A RU 2021112421A RU 2756679 C1 RU2756679 C1 RU 2756679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuyeres
- converter
- refractory
- melt
- refractory blocks
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение направлено на технологию продувки углеродистого расплава, в частности чугуна, стали в кислородном конвертере.The invention is directed to the technology of blowing carbonaceous melt, in particular cast iron, steel in an oxygen converter.
Техническое решение направлено на увеличение длительности кампании комбинированной продувки расплава в конвертере, осуществляемых с помощью верхних и нижних продувочных устройств - фурм, блоков, позволяющей получить более качественную сталь по сравнению с классической кислородно-конвертерной технологией выплавки. При комбинированной продувке осуществляют подачу кислорода посредством верхней водоохлаждаемой фурмы с одновременным перемешиванием расплава инертным газом, подаваемым через донные фурмы или огнеупорные блоки, установленные в огнеупорную кладку днища конвертера [1]. Такая технология позволила получить качественную сталь, соизмеримую по качеству с таковой, прошедшей вакуумную обработку, но несоизмеримо с меньшими затратами и на оборудовании, практически более осуществимом [2].The technical solution is aimed at increasing the duration of the campaign of combined blowing of the melt in the converter, carried out with the help of upper and lower blowing devices - tuyeres, blocks, which makes it possible to obtain higher quality steel in comparison with the classical oxygen-converter smelting technology. With combined blowing, oxygen is supplied through the upper water-cooled lance with simultaneous stirring of the melt with an inert gas supplied through the bottom tuyeres or refractory blocks installed in the refractory masonry of the converter bottom [1]. This technology has made it possible to obtain high-quality steel, comparable in quality to that that has undergone vacuum treatment, but incommensurate with lower costs and on equipment that is more feasible in practice [2].
Осуществление технологии продувки расплава инертными газами посредством бокового размещения продувочных устройств в ковше [3] является элементом внепечной металлургии и не может служить аналогом настоящего предложения «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере».The implementation of the technology of blowing the melt with inert gases by means of the lateral placement of blowing devices in the ladle [3] is an element of the out-of-furnace metallurgy and cannot serve as an analogue of the present proposal "Method for combined blowing of the melt in a converter".
Проблема заключается в ограниченной продолжительности кампании использования продувочных устройств, расположенных в донной части кислородного конвертера по причине заметалливания и ошлакования фурм, блоков на ранних периодах кампании футеровки конвертера и составляющих не более 30% для таковой при комбинированной продувке и требующей дорогостоящей замены устройств для донного перемешивания расплава или осуществлению в дальнейшем обычного кислородно-конвертерного процесса.The problem lies in the limited duration of the campaign for the use of purging devices located in the bottom of the oxygen converter due to the covering and slagging of the tuyeres, blocks in the early periods of the converter lining campaign and constituting no more than 30% for such a combined blowing and requiring expensive replacement of devices for bottom mixing of the melt or further carrying out a conventional BOF process.
Технический результат заключается в использовании для перемешивания расплава инертными газами продувочных устройств -огнеупорных блоков или/и фурм - в боковой части нижнего конуса огнеупорной кладки конвертера, но ниже уровня расплава.The technical result consists in the use of blowing devices - refractory blocks or / and tuyeres - for mixing the melt with inert gases - in the side part of the lower cone of the refractory masonry of the converter, but below the level of the melt.
Некоторым приближением к заявляемому «Способу комбинированной продувки расплава в конвертере» может служить известный способ аргоно-кислородного рафинирования расплава [4], применяемого для продувки чугуна, стали, но не получивший значительного распространения из-за низкой эффективности и высоких затрат по сравнению с упомянутой комбинированной продувкой.Some approximation to the claimed "Method of combined blowing of a melt in a converter" can be a well-known method of argon-oxygen refining of a melt [4] used for blowing cast iron, steel, but which has not received significant distribution due to low efficiency and high costs in comparison with the aforementioned combined purge.
Размещение донных продувочных устройств в виде выступающих над поверхностью огнеупорной кладки [5] огнеупорных блоков или/и фурм также не устраняет проблему заметалливания и ошлакования торцов огнеупорных блоков или/и фурм, так как опережающий износ огнеупорного материала продувочных огнеупорных блоков или/и фурм относительно основной футеровки на днище приведет к закупорке капилляров на фурме, и ожидаемому прекращению подачи инертных газов через днище конвертера.The placement of bottom blowing devices in the form of refractory blocks or / and tuyeres protruding above the surface of the refractory masonry [5] also does not eliminate the problem of sweeping and slagging of the ends of the refractory blocks and / and tuyeres, since the advance wear of the refractory material of the blowing refractory blocks and / and tuyeres relative to the main bottom linings will cause capillaries on the lance to become clogged, and the expected shutdown of inert gases through the bottom of the converter.
Аналогом предлагаемого технического решения может служить патент [6], описывающий технологию продувки жидкого металла по меньшей мере через одну фурму, установленную в боковой стенке электродуговой сталеплавильной печи. Но речь идет о газе в самом общем понимании, в том числе и кислородсодержащем, и технологии, преследующую цель сокращения времени плавки.An analogue of the proposed technical solution can serve as a patent [6], which describes the technology of blowing liquid metal through at least one tuyere installed in the side wall of an electric arc steel-making furnace. But we are talking about a gas in the most general sense, including oxygen-containing gas, and a technology aimed at reducing the melting time.
Прототипом «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере» является технология с использованием в том числе боковых дутьевых устройств, описанных в [7], приведена методика проектирования новых конструкций боковых фурм для подачи в реакционную зону окислительных, восстановительных и нейтральных газов. Цель автора публикации [7] - теоретические и технологические положения по организации реакционных зон для более эффективного дожигания отходящих газов при комбинированной продувке со встречным взаимодействием кислородных и топливно-кислородных струй, следовательно, техническая задача отличается от заявляемого «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере». В источнике [8] не приведено схемы совместного применения боковых и донных фурм для продувки инертным газом.The prototype of the "Method of combined blowing of the melt in the converter" is a technology using, among other things, side blowing devices described in [7], a methodology for designing new designs of side tuyeres for feeding oxidizing, reducing and neutral gases into the reaction zone is presented. The purpose of the author of the publication [7] is the theoretical and technological provisions for the organization of reaction zones for more efficient afterburning of exhaust gases with combined blowing with counter interaction of oxygen and fuel-oxygen jets, therefore, the technical problem differs from the claimed "Method of combined blowing of a melt in a converter". The source [8] does not provide a scheme for the combined use of side and bottom tuyeres for blowing with an inert gas.
Автором заявляемого «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере» предложено размещение боковых продувочных устройств для подачи инертного газа в горизонтальной плоскости нижнего конуса огнеупорной кладки конвертера с раскрытием потока газа ниже уровня расплава в цапфенных зонах футеровки. Таким образом, будет исключено задерживание металлического расплава и шлака над торцами продувочных устройств, а срок службы огнеупорных блоков или/и фурм будет соизмерим с длительностью кампании по футеровке с сохранением режима подачи инертного газа для перемешивания расплава, т.е. технического результата, позволяющего осуществлять процесс получения качественной стали и сплавов на основе железа. Размещение боковых огнеупорных блоков или/и фурм в цапфенной зоне обусловлено предотвращением заметалливания, разрушения или преждевременного их износа из-за механического воздействия на них при завалке стального лома, заливке и сливе расплава [9].The author of the claimed "Method for combined blowing of the melt in the converter" proposed the placement of side blowing devices for supplying inert gas in the horizontal plane of the lower cone of the refractory lining of the converter with the opening of the gas flow below the level of the melt in the trunnion zones of the lining. Thus, the retention of the metal melt and slag above the ends of the blowing devices will be excluded, and the service life of the refractory blocks and / or tuyeres will be commensurate with the duration of the campaign for the lining while maintaining the inert gas supply mode for mixing the melt, i.e. a technical result that allows the process of obtaining high-quality steel and iron-based alloys. The placement of lateral refractory blocks and / or tuyeres in the trunnion zone is due to the prevention of coating, destruction or premature wear of them due to mechanical action on them when filling steel scrap, pouring and pouring out the melt [9].
Пример осуществления предлагаемого «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере» поясняют Фиг. 1 - Фиг. 9, на которых обозначено: поз. 1 - донные огнеупорные блоки или/и фурмы; поз. 2 - боковые огнеупорные блоки или/и фурмы. Верхняя водоохлаждаемая фурма для подачи кислорода - поз.3-обозначена только на Фиг. 1 для пояснения осуществления комбинированного способа продувки расплава (далее поз. 3 опущена, поскольку не является заявляемым элементом); поз.4 -дополнительные обкладочные кирпичи.An example of the implementation of the proposed "Method of combined blowing of the melt in a converter" is illustrated in FIG. 1 to FIG. 9, which are marked: pos. 1 - bottom refractory blocks and / or tuyeres; pos. 2 - side refractory blocks and / or tuyeres. The upper water-cooled oxygen supply lance - item 3 - is indicated only in FIG. 1 to explain the implementation of the combined method of blowing the melt (hereinafter, item 3 is omitted, since it is not the claimed element); pos. 4 - additional facing bricks.
Фиг. 1 поясняет компоновку огнеупорных блоков или/и фурм для осуществления заявляемого «Способа комбинированной продувки расплава в конвертере».FIG. 1 explains the arrangement of refractory blocks and / and tuyeres for the implementation of the claimed "Method for combined blowing of the melt in a converter".
Фиг. 2 - Фиг. 5 поясняют размещение боковых огнеупорных блоков или/и фурм и донных огнеупорных блоков или/и фурм в различной количественной компоновке.FIG. 2 to FIG. 5 illustrates the arrangement of the side refractory blocks or / and tuyeres and bottom refractory blocks or / and tuyeres in various quantitative arrangements.
Фиг. 1, Фиг. 6, Фиг. 7 поясняют варианты размещения боковых огнеупорных блоков или/и фурм, осуществляющих подачу инертного газа под различными углами по отношению к зеркалу расплава, а именно - в обозначенной на Фиг. 1 горизонтальной плоскости, под углом вниз по направлению к днищу до границы с ним, под углом вверх по направлению от 1/3 до 1/2 объема расплава.FIG. 1, Fig. 6, FIG. 7 illustrates options for the placement of side refractory blocks or / and tuyeres, which supply inert gas at different angles with respect to the melt mirror, namely, in the one indicated in FIG. 1 horizontal plane, at an angle downward towards the bottom to the border with it, at an angle upward in the direction from 1/3 to 1/2 of the volume of the melt.
Фиг. 8 поясняет компоновку боковых огнеупорных блоков или/и фурм, выполненных выступающими за счет обкладочных кирпичей, установленных с применением клеевой композиции или безводной огнеупорной массы или мертеля [10].FIG. 8 explains the layout of the side refractory blocks and / or tuyeres made protruding due to facing bricks installed using an adhesive composition or an anhydrous refractory mass or mortar [10].
Фиг. 9 обозначает размещение в футеровке конвертера только боковых огнеупорных блоков или/и фурм при отсутствии донных продувочных устройств.FIG. 9 indicates the placement in the lining of the converter only of the side refractory blocks and / and tuyeres in the absence of bottom blowing devices.
По мнению заявителя, «Способ комбинированной продувки расплава в конвертере» обладает новизной, достаточным изобретательским уровнем и безусловным практическим использованием.According to the applicant, the "Method of combined blowing of the melt in a converter" has a novelty, a sufficient inventive step and unconditional practical use.
ЛитератураLiterature
1. Смирнов Л.А. и др. Конвертерный передел ванадиевого чугуна. Екатеринбург, Средне-Уральское книжное изд-во, 2000 г., с. 285.1. Smirnov L.A. and others. Conversion of vanadium cast iron. Yekaterinburg, Central Ural Book Publishing House, 2000, p. 285.
2. Установка для обработки стати инертными газами.2. Installation for treating articles with inert gases.
URL: http://metalosplav.ru/pub/46.html/ (обращение 06.04.2021 г.).URL: http://metalosplav.ru/pub/46.html/ (appeal 06.04.2021).
3. Процессы внепечной обработки стали.3. Processes of secondary steel treatment.
URL: https.//metallurgist.pro/protsessy-vnepechnoj-obrabotki-stali/URL: https.//metallurgist.pro/protsessy-vnepechnoj-obrabotki-stali/
(обращение 06.04.2021 г.).(appeal 06.04.2021).
4. Аргоно-кислородная продувка.4. Argon-oxygen purge.
URL: https://studfile.net/preview/7076130/page:33/(обращение 06.04.2021 г).URL: https://studfile.net/preview/7076130/page:33/ (accessed 04/06/2021).
5. Зажигаев П.А. и др. Футеровка днища конвертера с донными фурмами. Патент РФ №2710826. МПК С21С 5/48, С21С 7/00. Приоритет от 31.08.2018 г. Опубл. 14.01.2020. бюлл. №2. Патентообладатель АО «ЕВРАЗ НТМК». Действует.5. Zazhigaev P.A. and other Lining of the bottom of the converter with bottom tuyeres. RF patent No. 2710826. IPC S21S 5/48, S21S 7/00. Priority from 31.08.2018 Publ. 01/14/2020. bull. No. 2. The patent holder is EVRAZ NTMK JSC. It works.
6. Шумахер Э. (DE) и др. Способ боковой подачи газа под уровень жидкого металла ванны электродуговой печи. Патент РФ №2233891. МПК С21С 5/52. Приоритет от 19.06.2003 г. Опубл. 10.08.2004., бюлл. №22. Патентообладатель Хлопонин В.Н. (RU), Шумахер Э.А. (DE). Патент не действует.6. Schumacher E. (DE) et al. Method of lateral gas supply under the level of liquid metal of an electric arc furnace bath. RF patent No. 2233891. IPC S21S 5/52. Priority from June 19, 2003 Publ. 10.08.2004., Bull. No. 22. Patentee V.N. Khloponin (RU), Schumacher E.A. (DE). The patent is not valid.
7. Лаврик Д.А. Разработка и совершенствование конструкций дутьевых устройств и технологии конвертерной плавки с жидкофазным восстановлением. Автореферат диссертации. Сибирский государственный индустриальный университет. Новокузнецк, 2003 г., с. 1-3. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01002648394/7. Lavrik D.A. Development and improvement of designs of blowing devices and technology of converter smelting with liquid-phase reduction. Abstract of the thesis. Siberian State Industrial University. Novokuznetsk, 2003, p. 1-3. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01002648394/
8. Протопопов Е.В. и др. Разработка и направления совершенствования конструкций конвертерных агрегатов и дутьевых устройств для жидкофазного восстановления оксидов металла. В ж.: Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. №6, 2002 г. с. 5, 8, 10.8. Protopopov E.V. and others. Development and directions for improving the designs of converter units and blowing devices for liquid-phase reduction of metal oxides. In: Izvestia of higher educational institutions. Ferrous metallurgy. No. 6, 2002 p. 5, 8, 10.
9. Футеровка кислородного конвертера. http://emchezgia.ru/konverter/12_Futerovka.php (обращение 06.04.2021 г.).9. Lining of the oxygen converter. http://emchezgia.ru/konverter/12_Futerovka.php (appeal 06.04.2021).
10. Хорошавин Л.Б. и др. Магнезиальные огнеупоры. Раздел ГРНТИ: Металлургическая теплотехника. Интермет Инжиниринг, 2001 г. URL:https://markmet.ru/kniga-po-metallurgii/magnezialnye-ogneupory/ (обращение 06.04.2021 г).10. Khoroshavin LB and other Magnesia refractories. Section GRNTI: Metallurgical heat engineering. Intermet Engineering, 2001 URL: https: //markmet.ru/kniga-po-metallurgii/magnezialnye-ogneupory/ (accessed 04/06/2021).
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112421A RU2756679C1 (en) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | Method for combined blowing of the melt in the converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112421A RU2756679C1 (en) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | Method for combined blowing of the melt in the converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756679C1 true RU2756679C1 (en) | 2021-10-04 |
Family
ID=78000014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112421A RU2756679C1 (en) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | Method for combined blowing of the melt in the converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756679C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023676A (en) * | 1976-09-20 | 1977-05-17 | Armco Steel Corporation | Lance structure and method for oxygen refining of molten metal |
SU1497228A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-07-30 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of combined blowing of metal in conveyer |
JPH08327253A (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Nippon Steel Corp | Steel scrap melting furnace and melting method |
RU2233891C1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-08-10 | Хлопонин Виктор Николаевич | Method of a gas side feeding under the molten metal bath of an arc electric furnace |
CN1552919A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | Converter oxide and nitrogen top-blown dephosphorizing method |
RU2710826C1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-01-14 | Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Lining of converter bottom with bottom tuyeres |
-
2021
- 2021-04-27 RU RU2021112421A patent/RU2756679C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023676A (en) * | 1976-09-20 | 1977-05-17 | Armco Steel Corporation | Lance structure and method for oxygen refining of molten metal |
SU1497228A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-07-30 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of combined blowing of metal in conveyer |
JPH08327253A (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Nippon Steel Corp | Steel scrap melting furnace and melting method |
CN1552919A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | Converter oxide and nitrogen top-blown dephosphorizing method |
RU2233891C1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-08-10 | Хлопонин Виктор Николаевич | Method of a gas side feeding under the molten metal bath of an arc electric furnace |
RU2710826C1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-01-14 | Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Lining of converter bottom with bottom tuyeres |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2205878C2 (en) | Metal melt production apparatus and method (versions) | |
CA1289743C (en) | Plant for producing steel from scrap | |
ATE294876T1 (en) | DIRECT MELTING VESSEL AND DIRECT MELTING PROCESS | |
EP0735146B1 (en) | Apparatus for producing molten pig iron by direct reduction | |
DE69526422D1 (en) | Melting process for electric arc furnaces with different energy sources and electric arc therefor | |
US6565798B2 (en) | Method of relining a vessel | |
AU2014360665B2 (en) | Smelting process and apparatus | |
JPH073323A (en) | Converter for steel production | |
RU2344179C2 (en) | Method of continuous processing iron oxide containing materials and device for implementation of this method | |
RU2346056C2 (en) | Method of steel direct production from iron-bearing materials | |
RU2756679C1 (en) | Method for combined blowing of the melt in the converter | |
EP3548640B1 (en) | Convertible metallurgical furnace and modular metallurgical plant comprising said furnace for conducting production processes for the production of metals in the molten state, in particualr steel or cast iron | |
RU2548871C2 (en) | Method for direct production of metals from materials containing iron oxides (versions) and device for implementing it | |
RU2006139089A (en) | METHOD AND INSTALLATION FOR STEEL PRODUCTION | |
Dutta et al. | Oxygen Steelmaking Processes | |
JP3982389B2 (en) | Operation method of horizontal blowing refining furnace | |
Emi et al. | Thermal Processing: Pyrometallurgy—Ferrous: Some Perspectives on the Development of Converter Steelmaking Within Japan | |
Biswas et al. | Iron-and Steel-Making Process | |
EP1431403A1 (en) | Direct smelting furnace and process therefor | |
RU2299246C1 (en) | Open hearth furnace and method for steel melting in it | |
AU2004242510B2 (en) | A method of relining a vessel | |
JPH0535842U (en) | Converter type metallurgical reactor | |
Abel et al. | Oxygen-injection technology using Fuchs RCB burner in an EAF | |
RU95100956A (en) | METHOD OF MELTING STEEL IN A MARTENOVO KILN | |
JPH03277708A (en) | Iron bath type smelting reduction method |