RU2198228C2 - Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace - Google Patents
Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198228C2 RU2198228C2 RU99103721/02A RU99103721A RU2198228C2 RU 2198228 C2 RU2198228 C2 RU 2198228C2 RU 99103721/02 A RU99103721/02 A RU 99103721/02A RU 99103721 A RU99103721 A RU 99103721A RU 2198228 C2 RU2198228 C2 RU 2198228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- mixture
- furnace
- melting
- lime
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 11
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 241000219873 Vicia Species 0.000 claims 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims 1
- -1 recovery period Substances 0.000 claims 1
- 238000007600 charging Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 102200155720 rs121918465 Human genes 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к рельсовой стали, и предназначено для использования преимущественно в сталеплавильном производстве при выплавке стали для железнодорожных рельсов в дуговых электросталеплавильных печах. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to rail steel, and is intended for use mainly in steelmaking in the smelting of steel for railway rails in electric arc furnaces.
Известен выбранный в качестве прототипа способ выплавки рельсовой стали марки Э76В и Э76 в дуговых электросталеплавильных печах, включающий завалку шихты, плавление, окислительный и восстановительный периоды, выпуск стали из печи [1]. Known as a prototype method for smelting rail steel grades E76V and E76 in electric arc furnaces, including charge charging, melting, oxidation and reduction periods, the release of steel from the furnace [1].
Существенным недостатком прототипа является то, что при выплавке рельсовой стали по данной технологии не всегда удается обеспечить требуемый уровень загрязненности стали неметаллическими включениями, гарантированные значения механических свойств и ударной вязкости, что приводит к преждевременному выходу железнодорожных рельсов из эксплуатации. A significant disadvantage of the prototype is that when smelting rail steel by this technology, it is not always possible to provide the required level of contamination of steel with non-metallic inclusions, guaranteed values of mechanical properties and impact strength, which leads to premature decommissioning of rail rails.
Желаемым техническим результатом изобретения является снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, повышение механических свойств и ударной вязкости стали. The desired technical result of the invention is to reduce the pollution of steel by non-metallic inclusions, increasing the mechanical properties and toughness of steel.
Для достижения этого железную руду вводят в завалку в количестве 0,5-1,0 кг на тонну металлошихты, после скачивания окислительного шлака в конце окислительного периода в печь присаживают смесь, состоящую из плавикового шпата и извести в соотношении (0,1-0,5):(1,5-2,5) в количестве 1,5-3,5% от массы стали, а в восстановительный период смесь порошка кокса, дробленого ферросилиция, гранулированного алюминия вводят в количестве по 0,80-1,20 кг на тонну стали каждого, при этом во время выпуска из печи в ковш дополнительно присаживают чушковый алюминий при соотношении в смеси извести, плавикового шпата, силикокальция и чушкового алюминия, равном (1,2-1,5):(0,3-0,4): (0,65-0,85):(0,010-0,020), при расходе смеси 14-20 кг на тонну стали. To achieve this, iron ore is introduced into the filling in an amount of 0.5-1.0 kg per ton of metal charge, after downloading the oxidizing slag at the end of the oxidation period, a mixture consisting of fluorspar and lime in a ratio of (0.1-0, 5) :( 1.5-2.5) in an amount of 1.5-3.5% by weight of steel, and during the recovery period, a mixture of coke powder, crushed ferrosilicon, granular aluminum is introduced in an amount of 0.80-1.20 kg per ton of steel each, while during the release from the furnace, aluminum ingot is additionally planted in the bucket at a corresponding a mixture of lime, fluorspar, silicocalcium and pig aluminum, equal to (1.2-1.5) :( 0.3-0.4): (0.65-0.85) :( 0.010-0.020), at a flow rate of 14-20 kg per ton of steel.
Введение в завалку железной руды обеспечивает высокий уровень дефосфорации стали в окислительный период, при этом уменьшение количества руды менее 0,5 кг на тонну металлошихты приводит к незначительному снижению содержания фосфора в стали, а увеличение количества руды более 1 кг на тонну металлошихты - к увеличению окисленности шлака и повышенному угару раскислителей в восстановительный период. The introduction of iron ore in the filling ensures a high level of steel dephosphorization during the oxidation period, while a decrease in the amount of ore less than 0.5 kg per ton of metal charge leads to a slight decrease in the phosphorus content in steel, and an increase in the amount of ore more than 1 kg per ton of metal charge increases oxidation slag and increased waste of deoxidants in the recovery period.
Смесь, состоящая из плавикового шпата и извести, вводимая после скачивания окислительного шлака в конце окислительного периода, обеспечивает хорошую адгезию шлаком неметаллических включений. При соотношении плавикового шпата менее 0,1 и извести более 2,5 получаются густые и вязкие шлаки, обладающие низкой рафинирующей способностью. При соотношении же плавикового шпата более 0,5 и извести менее 1,5 формируются агрессивные по отношению к магнезиальной футеровке шлаки. The mixture consisting of fluorspar and lime, introduced after downloading the oxidizing slag at the end of the oxidation period, provides good slag adhesion of non-metallic inclusions. When the ratio of fluorspar is less than 0.1 and lime more than 2.5, dense and viscous slags are obtained with a low refining ability. When the ratio of fluorspar is more than 0.5 and lime is less than 1.5, slags aggressive with respect to the magnesian lining are formed.
Количество шлаковой смеси 1,5-3,5% от массы стали определено исходя из технико-экономических показателей выплавки стали. Порядок раскисления шлака порошком кокса, дробленым ферросилицием и гранулированным алюминием выбран исходя из сродства элементов к кислороду. При расходе менее 0,8 кг на тонну стали каждого получены окисленные шлаки. The amount of slag mixture of 1.5-3.5% by weight of steel is determined on the basis of technical and economic indicators of steel smelting. The order of slag deoxidation by coke powder, crushed ferrosilicon and granular aluminum is selected based on the affinity of elements to oxygen. At a rate of less than 0.8 kg per tonne of steel, oxidized slag is obtained.
Введение в ковш шлаковой смеси, состоящей из извести, плавикового шпата, силикокальция и чушкового алюминия, способствует за счет силикокальция и алюминия модификации неметаллических включений, исключению вредных включений строчек глинозема и глинозема, сцементированного силикатами, недопустимых по ГОСТ 24182-80, и получению алюмосиликатных включений незначительных размеров и менее вредных по отношению к образованию усталостных трещин при эксплуатации рельсов. Введение в состав шлаковой смеси, состоящей из извести и плавикового шпата совместно со сформированным в печи высокоосновным окисленным шлаком, обеспечивает высокую степень десульфурации стали и большую рафинирующую способность шлака по отношению к неметаллическим включениям. The introduction of a slag mixture into the ladle, consisting of lime, fluorspar, silicocalcium and pig aluminum, contributes to the modification of non-metallic inclusions due to silicocalcium and aluminum, eliminating harmful inclusions of alumina and alumina cemented by silicates that are not allowed by GOST 24182-80, and producing aluminosilicate small size and less harmful to the formation of fatigue cracks during operation of the rails. The introduction of the slag mixture consisting of lime and fluorspar together with the highly basic oxidized slag formed in the furnace provides a high degree of desulfurization of steel and a large refining ability of the slag with respect to non-metallic inclusions.
Заявляемый способ был реализован при выплавке рельсовой стали марки Э76СВ. Для определения механических свойств и ударной вязкости стали было выплавлено 12 плавок стали марки Э76СВ с граничными, оптимальными и выходящими за заявляемые граничные значения условиями. Выплавку проводили в печах ДСП-100И7 одношлаковым процессом с раскислением шлака в печи. Шихта составлялась из блюминговой обрези, чугуна, лома и извести. В завалку вводили железную руду в количестве 0,5-1,0 кг на тонну металлошихты. После расплавления, проведения окислительного периода проводили в конце окислительного периода скачивание окислительного шлака из печи в шлаковую чашу. Далее в печь для рафинирования стали от неметаллических включений присаживали шлаковую смесь, состоящую из плавикового шпата и извести в соотношении (0,1-0,5): (1,5-2,5) в количестве 1,5-3,5% от массы стали, после чего в восстановительный период проводили предварительное раскисление металла чушковым алюминием, ферросилицием и ферромарганцем. Раскисление шлака в печи проводили увеличенным по сравнению с прототипом количеством смеси порошка кокса, дробленого ферросилиция, гранулированного алюминия в количестве по 0,80-1,20 кг на тонну стали каждого (против 0,75-0,80 кг на тонну стали каждого). Во время выпуска из печи в ковш присаживали смесь, состоящую из извести, плавикового шпата, силикокальция и чушкового алюминия в соотношении (1,2-1,5): (0,3-0,4): (0,65-0,85): (0,010-0,020) при расходе смеси 14-20 кг на тонну стали. The inventive method was implemented in the smelting of rail steel grade E76SV. To determine the mechanical properties and toughness of steel, 12 melts of steel grade E76CV were smelted with boundary, optimal and beyond the stated boundary values conditions. Smelting was carried out in DSP-100I7 furnaces by a single-slag process with slag deoxidation in a furnace. The mixture was composed of blooming trimmings, cast iron, scrap and lime. Iron ore was introduced into the filling in an amount of 0.5-1.0 kg per ton of metal charge. After melting, the oxidation period was carried out at the end of the oxidation period, the oxidizing slag was downloaded from the furnace into the slag bowl. Next, a slag mixture consisting of fluorspar and lime was planted in a furnace for steel refining from non-metallic inclusions in the ratio (0.1-0.5): (1.5-2.5) in an amount of 1.5-3.5% from the mass of steel, after which during the recovery period a preliminary metal deoxidation was performed with pig aluminum, ferrosilicon and ferromanganese. The slag deoxidation in the furnace was carried out with an increase in the amount of the mixture of coke powder, crushed ferrosilicon, granular aluminum in an amount of 0.80-1.20 kg per ton of steel each (compared to 0.75-0.80 kg per ton of steel each) . During the discharge from the furnace, a mixture of lime, fluorspar, silicocalcium and pig aluminum was planted in the bucket in the ratio (1.2-1.5): (0.3-0.4): (0.65-0, 85): (0,010-0,020) at a mixture flow rate of 14-20 kg per ton of steel.
По сравнению с прототипом изменилось соотношение компонентов и из состава смеси выведен дорогостоящий ванадий. Compared with the prototype, the ratio of components has changed and expensive vanadium has been removed from the mixture.
Химический состав опытных плавок с использованием заявляемого способа приведен в таблице 1, полученные результаты обобщены в таблицах 2, 3. The chemical composition of the experimental heats using the proposed method are shown in table 1, the results are summarized in tables 2, 3.
Предлагаемый способ выплавки рельсовой стали в электропечах в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: снижена загрязненность стали неметаллическими включениями, повышены механические свойства и ударная вязкость стали. The proposed method of smelting rail steel in electric furnaces in comparison with the prototype has the following advantages: reduced contamination of steel by non-metallic inclusions, increased mechanical properties and impact strength of steel.
Источник информации
1. Временная технологическая инструкция ОАО "Кузнецкий металлургический комбинат" ТИ 103-ЭС-512-97. "Производство железнодорожных рельсов из электростали, разлитой на МНЛЗ" - Новокузнецк: ЛОТ КМК, 1997 г.Sourse of information
1. Temporary technological instruction of OAO Kuznetsk Metallurgical Plant TI 103-ES-512-97. "Production of railroad rails from electric steel cast on continuous casting machines" - Novokuznetsk: LOT KMK, 1997
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103721/02A RU2198228C2 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103721/02A RU2198228C2 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99103721A RU99103721A (en) | 2000-12-27 |
| RU2198228C2 true RU2198228C2 (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=20216332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99103721/02A RU2198228C2 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2198228C2 (en) |
-
1999
- 1999-02-22 RU RU99103721/02A patent/RU2198228C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Временная технологическая инструкция ВТИ 103-ЭС-512-97. Производство железнодорожных рельсов из электростали, разлитой на МНЛЗ. ОАО "КМК". - Новокузнецк, 1997, с.1-5. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3557910B2 (en) | Hot metal dephosphorization method and low sulfur and low phosphorus steel smelting method | |
| EP0265038B1 (en) | Method of making steel | |
| CN101838720B (en) | Composite modification material for reducing oxidizability of molten low-carbon-aluminum killed steel | |
| CN113005261A (en) | Comprehensive deoxidation and desulfurization process for smelting stainless steel by using small-capacity AOD furnace | |
| RU2533263C1 (en) | Method of dry steel production | |
| RU2198228C2 (en) | Method of melting rail steel of high purity relative to nonmetallic inclusions in electric arc steel melting furnace | |
| RU2302471C1 (en) | Method of making steel in electric arc steel melting furnace | |
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| RU2166550C2 (en) | Method of producing low-silicon steel | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| RU2347820C2 (en) | Method of steel melting | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces | |
| RU2404263C1 (en) | Method of steel making in arc-type steel-making furnace | |
| SU1092189A1 (en) | Method for making stainless steel | |
| RU2235790C1 (en) | Rail steel melting method | |
| RU2152442C1 (en) | Method of treatment of molten steel with slag | |
| RU2333256C1 (en) | Method of rail steel smelting | |
| SU954171A1 (en) | Method of extrafurnace treatment of steel | |
| RU2291203C2 (en) | Method of making vanadium-containing steel | |
| RU2102497C1 (en) | Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnace | |
| RU2291204C2 (en) | Method of making rail steel | |
| SU1036758A1 (en) | Method for smelting steel | |
| SU981376A1 (en) | Method for smelting manganese-containing steels | |
| RU2333257C1 (en) | Method of steel manufacturing in arc steel-smelting furnace | |
| RU2280081C1 (en) | Low-manganese cast iron conversion method in converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050223 |