RU2000333C1 - Капсула дл ввода реагентов в металлический расплав - Google Patents
Капсула дл ввода реагентов в металлический расплавInfo
- Publication number
- RU2000333C1 RU2000333C1 SU4954730A RU2000333C1 RU 2000333 C1 RU2000333 C1 RU 2000333C1 SU 4954730 A SU4954730 A SU 4954730A RU 2000333 C1 RU2000333 C1 RU 2000333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capsule
- gap
- melt
- metal
- reagent
- Prior art date
Links
- 239000002775 capsule Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 title 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001432959 Chernes Species 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003185 calcium uptake Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано дл легировани и модифицировани . Капсула имеет корпус, головку, крышку, в корпус помещен порошкообразный реагент, отделенный от внутренней поверхности корпуса капсулы зазором величиной 0.1-3.0 мм. Зазор заполнен малотеплопроводным материалом.
Description
Изобретение относитс к металлургии, в частности к доменному и сталеплавильному производствам, и может быть использовано при выплавке металлов дл их легировани , микролегировани , модифицировани , раскислени и внесени добавок с другими цел ми.
Дл проведени эффективного раскислени , десульфурации, модифицировани в жидкий металл, наход щийс в ковше, внедр ют металлические пули, капсулы и т.д.
Известен ввод реагентов в расплав, заключающийс в подаче в ковш с жидким металлом путем выстреливани однородных металлических пуль, состо щих либо из одного высокоактивного элемента типа алюмини или кальци (Iron and Steel Inst. 1978. 51. N: 5. 307. 309, 311-312, 315-317. Черна металлурги , 1979, 3B563). либо из нескольких элементов, например бора или ферробора (РЖ Черна металлурги . 1988. № 12 реФ В358П, Патент США № 4728361. за вл 23 1086 N 922244; опубл. 01 0388 г МП1 С 21 С 7/02, НКИ 75/53).
Применение указанной технологии в практике ныне действующих цехов влечет повы- шенные расходы на изготовление специального нестандартного оборудовани , на повышение стоимости исходных материалов .
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс капсула дл ввода реагентов в металлический расплав путем выстреливани в жидкий расплав с помощью метательного устройства. Капсула содержит головку, крышку, корпус, порошкообразный реагент, помещенный корпус капсулы и соприкасающийс с ее внутренней поверхностью по всей площади их контакта, т.е. составл ет с наполните- лем-металлическим порошкообразным реагентом одно целое тело (Япони . За вка N 55-31814. Публикаци 1986 г, 21.08 . Nfc 3- 796. За влено 15.07.76 г.. Nfc 51-84806 МКИ С 22 В 9/10. С 21 С 1/02. Рис. 1-прототип)
Недостатком известной капсулы вл етс то. что при вводе таких тел в жидкий
О
расплав на поверхность капсулы намерзает слой охлажденного расплава. Вследствие этого, а также больших величин критери БиО, котора может быть выражена формулой5
Вг
а д
где а - коэффициент теплоотдачи от жидкого расплава к наружной поверхности капсу- лы; д- радиус капсулы. - средн теплопроводность материала капсулы и ре- агента, врем расплавлени капсул возрастает и может превысить длительность пребывани капсул в контакте с жидким расплавом. Это вынуждает ограничивать размер капсул, массу отдельной капсулы и массовую скорость ввода капсул. В соответствии с законами теплофизики тела: имею- щие Bi 0,1. относ тс к массивным, дл которых характерным вл етс больша длительность нагрева и расплавлени . При увеличении продолжительности расплавлени материала оболочки капсулы сокращаетс путь и врем контакта порошков реагента с расплавом в процессе их всплы- вани в-толще металла, что снижает степень усвоени вводимых реагентов, стабильность и точность легировани .
Цель изобретени - сокращение продолжительности расплавлени оболочки капсул, повышение степени усвоени вво- димых реагентов, стабильности и точности легировани .
Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе ввода реагентов в металлический расплав, включающем выстре- ливание в жидкий металл с помощью метательного устройства капсул, содержащих головку, крышку, корпус, порошкообразный реагент, помещенный корпус капсулы, отделен от внутренней поверхно- сти корпуса капсулы по всей площади их контакта зазором величиной 0,1-3,0 мм, который заполнен теплоизол ционным материаломскоэффициентом теплопроводности 0,02-0,70 Вт/м град (см. чертеж). Благодар наличию зазора 1, заполненного малотеплопроводным веществом или материалом, отвод тепла от оболочки вглубь капсулы снижаетс во много раз. Поэтому тонка металлическа оболоч- ка капсул (толщина 0.4-1 мм) в процессе нагрева ведет себ как отдельное тонкое тело, имеющее малое значение критери В (менее 0,1). Вследствие этого материал оболочки как тонкое тело быстро прогреваетс ,
0
,- п n
с
п п g
исключаетс намерзание на ней корочки затвердевшего расплава, резко сокращаетс врем расплавлени оболочки капсулы. Ускоренное расплавление оболочки обеспечивает поступление наход щегос в корпусе 2 капсулы реагента 3 в жидкий расплав в точке максимального заглублени капсулы. Это увеличивает до максимума путь, проходимый порошками в металле при их всплывэ- нии, а также врем контакта порошков реагента с расплавом. Следствием этого вл етс повышение степени усвоени вводимых материалов,
стабильности и точности легировани расплава. Толщина эзора 0,1-3 мм отвечает условию минимального отвода тепла от стенок корпуса капсулы через зазор в объем реагента, наход щегос внутри капсулы, при использовании в качестве теплоизолирующего материала широкого класса веществ и материалов, начина от газов и заканчива твердыми огнеупорными материалами с пористым строением. Нижнее значение зазора относитс к случаю, когда промежуток между корпусом капсулы и порошкообразным наполнителем заполнен газом, теплопроводность которого по сравнению с жидкостью или твердым материалом на несколько пор дков меньше и лежит в пределах 0,01-0,10 Вт/м град. При меньшем значении величины зазора тепло- отвод от стенок капсулы к реагенту начинает заметно расти, что способствует увеличению продолжительности расплавлени капсулы . Верхнее значение зазора относитс к применению теплоизол ционных материалов в виде твердых тел (например, картона, глины, асбеста, ткани и т.д.), теплопроводность которых лежит в пределах 0,02- 0,70 Вт/м град. Это влечет за собой необходимость увеличени толщины зазора и теплоизол ционного сло . Дальнейшее увеличение толщины сло сверх 3 мм, хот несколько снижает интенсивность отвода тепла от поверхности внутрь капсулы, вл етс нежелательным, так как уменьшает полезный объем капсулы и количество реагента, содержащегос в капсуле.
Изложенные положени были подтверждены результатами экспериментов. Опыты показали, что толщина изол ционного сло 0,1-3,0 мм соответствует достижению наилучших технико-экономических показателей .
Применение в качестве теплоизол ционных материалов различных сред, имеющих коэффициент теплопроводности в пределахО,02-0,70 Вт/м град, охватывает область от газов до материалов обычно примен емых дл тепловой изол ции. Эти материалы относительно недороги и недефицитны , что имеет важное практическое значение.
Нижнее значение коэффициента теплопроводности 0.02 Вт/м град, принадлежит воздуху. Его использование в качестве сло , замедл ющего перенос тепла от поверхности стенки капсул в объем наход щегос в ней реагента, вл етс наиболее рациональным, поскольку в процессе размещени реагента капсуле зазор между реагентом и внутренней поверхностью заполн етс воздухом автоматически, не требу никаких дополнительных мер. Использование аргона, обладающего несколькоменьшимкоэффициентом теплопроводности (0.014 Вт/м град.) по сравнению с воздухом с позицией сокращени отвода тепла, предпочтительнее. Однако заполнение зазора аргоном требует герметизации капсулы и наличи специального оборудовани , что удорожает стоимость изготовлени капсул. Поэтому применение воздуха более целесообразно, чем аргона, не говор уже о других газах, обладающих окислительным потенциалом по отношению к материалу наполнител (диоксиды углерода и водорода).
Верхнее значение коэффициента теплопроводности отвечает условию применени глин и других огнеупорных материалов, имеющих повышенное значение коэффициента теплопроводности, равное 0,7-1,05 Вт/м град. Эти значени близки к коэффициенту теплопроводности порошков различных ферросплавов, измен ющемус в зависимости от марки сплава и пористости в пределах 0,9-2,8 Вт/м град. Поэтому применение в качестве теплоизол ционных материалов твердых тел и веществ с коэффициентом теплопроводности выше 0,7 Вт/м град слабо сказываетс на уменьшении отвода тепла и не дает положительных результатов.
Пример. Предлагаемый способ ввода реагентов в металлический расплав опробовали на опытах в индукционной печи. Расплав имел температуру 1600-1610°С, химсостав металла отвечал стали 3. Капсулы изготавливали из стали 08КП с толщиной оболочки 0,5 мм на трубосварочном стане.
5 Диаметр капсул составл л 50 мм. длина 650 мм. Величина зазора (от внутренней стенки капсулы до порошкообразною оеагента)составл ет 0.1 мм. В качестве теплоизол ционного вещества использовали воздух с
0 коэффициентом теплопроводности 0,02 Вт/м град. Наполнитель - порошкообразный силикокальций СК-30 фракции 0,5 мм. Капсула введена с помощью пневматиче- ского метательного устройства. Врем рас5 плавлени капсулы составл ет 6,3 с. Степень усвоени кальци металлом равна 12,8%.
Данные экспериментов (примеры 5-9) и прототипа (1-4) приведены в таблице.
0 Как видно из таблицы, в 3-6 раз сокращаетс врем растворени капсулы в жидком расплаве, повышаетс на 25-50% степень усвоени высокореакционных элементов (типа кальци ), а также в 2-3 раза
5 снижаютс колебани степени усвоени элементов и повышаетс точность легировани на 30-45%. Применительно к обработке стали силикокальцием экономи за счет лучшего использовани кальци и сокращени
0 его расхода составл ет 0,3-0,6 руб./т стали. Одновременно с этим улучшаетс изотропность свойств металла и -повышаетс стабильность механических свойств металла в пределах плавки и от плавки к плавке.
Claims (1)
- 5 Формула изобретениКапсула дл ввода реагентов в металлический расплав, состо ща из корпуса с помещенным внутрь порошкообразным реагентом, головки и крышки, отличаю0 щ а с тем, что, с целью сокращени времени расплавлени корпуса, повышени степени усвоени вводимых реагентов, ста- бипьности и точности легировани , внутренн поверхность корпуса капсулы отделена5 от порошкообразного реагента по всей площади их контакта зазором, равным 0.1-3,0 мм, заполненным теплоизол ционным материалом ./2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4954730 RU2000333C1 (ru) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Капсула дл ввода реагентов в металлический расплав |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4954730 RU2000333C1 (ru) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Капсула дл ввода реагентов в металлический расплав |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000333C1 true RU2000333C1 (ru) | 1993-09-07 |
Family
ID=21584125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4954730 RU2000333C1 (ru) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Капсула дл ввода реагентов в металлический расплав |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2000333C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT412159B (de) * | 2003-01-30 | 2004-10-25 | Konstantin Technologies Gmbh | Verfahren zum dotieren von schmelzen mit hilfe von metallkapseln |
| RU2238983C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-10-27 | ООО "Сорби стил" | Материал для микролегирования на установке печь-ковш |
| WO2005123896A3 (en) * | 2004-06-12 | 2007-11-08 | Iron Mount Corp | Method and apparatus for carrying out a metallurgical process |
| RU2725446C1 (ru) * | 2019-08-23 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Кальцийсодержащая проволока для ковшевой обработки стали |
-
1991
- 1991-06-21 RU SU4954730 patent/RU2000333C1/ru active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238983C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-10-27 | ООО "Сорби стил" | Материал для микролегирования на установке печь-ковш |
| AT412159B (de) * | 2003-01-30 | 2004-10-25 | Konstantin Technologies Gmbh | Verfahren zum dotieren von schmelzen mit hilfe von metallkapseln |
| WO2005123896A3 (en) * | 2004-06-12 | 2007-11-08 | Iron Mount Corp | Method and apparatus for carrying out a metallurgical process |
| RU2725446C1 (ru) * | 2019-08-23 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Кальцийсодержащая проволока для ковшевой обработки стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2381280C2 (ru) | Проволока с наполнителем | |
| KR20110138145A (ko) | 금속 용융물에서의 측정 및 샘플 채취용 측정 프로브 | |
| CA1222375A (en) | Process for adding calcium to a bath of molten ferrous material | |
| Ghosh et al. | Oxidation mechanism of MgO–C in air at various temperatures | |
| KR101174691B1 (ko) | 전기로에서 크롬 함량이 높은 용융물 상에 거품 슬래그를생성하는 방법 | |
| JP5066690B2 (ja) | 溶鉱炉及びそれを用いた銑鉄の製造方法 | |
| CA1201591A (en) | Gas-transmitting wall element for a metallurgical vessel, a metallurgical vessel having such a wall element, and a method of producing steel | |
| Lachmund et al. | High purity steels: a challenge to improved steelmaking processes | |
| Ding et al. | Manganese and silicon distribution between slag and metal in silicomanganese production | |
| CA1116865A (en) | In situ furnace metal desulfurization/nodularization by high purity magnesium | |
| CA2397524A1 (en) | Porous agglomerates containing iron and at least one further element from groups 5 or 6 of the periodic table for use as an alloying agent | |
| TW368521B (en) | Manufacturing method and apparatus for deoxidized iron | |
| GB2078785A (en) | Adding Volatile Refining Agents to Molten Steel | |
| Teng | Refractory corrosion during steelmaking operations | |
| US4507149A (en) | Desulfurization of fluid materials | |
| Ding et al. | Kinetics and mechanism of smelting reduction of fluxed chromite Part 1 Carbon–chromite–flux composite pellets in Fe–Cr–C–Si melts | |
| Pötschke | Steel Production | |
| SU1693106A1 (ru) | Шихта дл выплавки высокоуглеродистого ферромарганца | |
| JPS55104436A (en) | Mgo-containing iron ore pellet | |
| RU2152438C1 (ru) | Способ раскисления и науглероживания стали | |
| RU2288958C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| SU558944A1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2374329C1 (ru) | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи | |
| RU2183678C2 (ru) | Способ выплавки стали в основной мартеновской печи | |
| Pötschke | Thermomechanical Behavior of Carbon-Containing Refractories |