Способ производства стали в дуговых печах

Способ производства стали в дуговых печах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ относится к металлургии, в частности в электростапеплавильному производству. Целью изобретения является повышение производительности печи, снижение расхода и себестоимости стали. С этой целью в печи оставляют 10-15% металла и 30- 50% шлака восстановительного периода , на который производят загрузку карбюратора, пшакообразующих материалов - 2-6 кг плавикового шпата и 60% от необходимого в период плавления количества извести. Остальную часть извести загружают в печь совместно с первой порцией металлической шихты, масса которой составляет 70-80% от массы всей шихты. После включения печи в зону загрузки извести вводят кислород, а после расплавления не менее 60% первой порции металлической шихты дают вторую порцию. Производительность печи повышается на 25%, а расход электроэнергии снижается на 9%. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (i9iSU(iI) (504 С 21 С 5 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897775/31-02 (22) 20.05.85 (46) 23.05.87, Бюл ¹ 19 (71) Донецкий политехнический институт (72) С.В.Шлемко, Б.П.Крикунов, В.Н.Щербина, С.Н.Игнатьев, Г.Г.Житник, Н.И.Попик, А.Г.Бондаренко, Б.В.Солодовников и А.П.Фоменко (53) 669. 18. 17 (088.8) (56) Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И.

Нержавеющая сталь. — M.: Металлургия, 1973, с. 99.

Авторское свидетельство СССР № 651034, кл. С 21 С 5/52, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 537116, кл. С 21 С 5/52, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1067055, кл. С 21 С 5/52, 1973. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ДУГОВЫХ ПЕЧАХ (57) Способ относится к металлургии, в частности в электросталеплавильному производству. Целью изобретения является повышение производительности печи, снижение расхода и себестоимости стали. С этой целью в печи оставляют 10-15Х металла и 3050Х шлака восстановительного периода, на который производят загрузку карбюратора, шлакообразующих материалов — 2-6 кг плавикового шпата и 60Х от необходимого в период плавления количества извести. Осталь" ную часть извести загружают в печь совместно с первой порцией металлической шихты, масса которой составляет 70-80Х от массы всей шихты.

После включения печи в зону загрузки извести вводят кислород, а после расплавления не менее 60Х первой порции металлической шихты дают вторую порцию. Производительность С: печи повышается на 25Х, а расход электроэнергии снижается на 9Х.

1 табл.

1312103

Изобретение относится к металлургии, в частности к электросталеплавильному производству °

Целью изобретения является повышение производительности печи сниже- 5 ние расхода электроэнергии и себестоимости стали.

Проблема повышения эффективности работы дуговых печей высокой мощности наряду с сокращением длительности жидких периодов плавки предполагает интенсификацию процесса плавления шихты„

Загрузку шлакообразующих материалов и металлической шихты при ука-занной последовательности производят на остаток металла и шлака в печи, что приводит к ускорению процесса шлакообразования, получению достаточного количества высокоактивного (с высокой фосфоро- и серопоглотитель. ной способностью) шлака, Кроме того, сокращается время заправки печи, так как заправляются, в случае. необходимости, только откосы. Производительность печи повышается, расход электроэнергии снижается, Если остаток металла в печи составляет менее 10Х он быстро остывает и эффективность способа снижается, если его остается более l5, производительность печи снижается а удельный расход электроэнергии начинает возрастать.

При количестве оставшегося в печи восстановительного шлака менее 30Х от всей его массы перед выпуском условия формирования шлака (время, количество, состав) в период плавления ухудшаются, ухудшаются и техни 40 ко-экономические показатели работы печей.

Исходя из условий обеспечения необходимой десульфурации металла в ковше при выпуске его, оставлять в печи более 50Х восстановительного шлака не представляется возможным. Наведение большего количества рафинировочного шлака в печи сопряжено с додолнительными затратами не только материалов, но и электроэнергии, увеличивается продолжительность восстановительного периода.

Загрузка карбюризатора непосредст- 55 венно на остаток металла и шлака способствует повышению степени усвоения углерода и вспениванию шлака, а следовательно, и улучшению условий плавления шихты, так как высокоуглеродистьгй расплав имеет более низкую в сравнении с низкоуглеродистым температуру плавления, а окисление углерода в период плавления интенсифицирует этот процесс. При этом в печь загружают карбюризатор в количестве, обеспечивающем получение в металле по расплавлении шихты углерода на

0„2-0,37. (абс„) больше, чем в готовой стали, что позволяет интенсивно нагреть металл до заданной температуры и провести окислительное рафинирование расплава, Введение в печь плавикового шпата, загружаемого на остаток шлака, способствует разжижению его, а это в свою очередь создает условия для интенсивного растворения извести и формирования активного шлака в период плавления. В результате, наряду с интенсификацией процессов рафинирования, улучшаются и условия горения дуг и плавления шихты в целом.

Если плавикового шпата менее

2 кг/т шихты, жидкоподвижность шлака и возможность растворения в нем извести недостаточны, условия плавления и рафинирования металла ухудшаются и, соответственно, снижается производительность печи и повышается расход электроэнергии.

Загрузка плавикового шпата более

6 кг/т шихты нецелесообразна, так как присадка его на шлак до 6 кг на 1 т шихты обеспечивает достаточную жидкотекучесть шлака и растворимость в нем извести, увеличение расхода плавикового шпата (более

6 кг/т) неэффективно, так как основность шлака не повышается, себестоимость стали: при этом повышается (плавиковый шпат материал.дорогостоящий и дефицитный).

Наилучшие результаты достигаются в том случае„ когда большая часть расходуемой в период плавления извести (60K) загружается непосредственно на остаток металла и шлака совместно с плавиковым шпатом или после него. При этом общий расход извести в период плавления. составляет 2535 кг/т шихты, в окислительный период известь в печь не присаживают, В этом случае обеспечивается раннее формирование достаточного количества высокоосновного шлака, что спо"

3 1312 собствует сокращению длительности плавки и расхода электроэнергии.

При меньшем количестве извести основность шлака и его количество уменьшается, а эффективность способа снижается.

Установлено, что при указанном расходе извести не менее 207 ее целесообразно загружать с завалкой.

Введение части извести в печь сов- 10 местно с первой .порцией металлической шихты способствует поддержанию основности шлака на достаточно высоком уровне (известь по мере плавления шихты растворяется в шла- t5 ке) и успешному протеканию процессов плавления и рафинирования расплава.

Известно, что повышение плотности металлической шихты до определен- 20 ного значения (1,2-1,4 т/м ) по— вышает технико-экономические показатели. Исследования показывают, что применение значительного количества тяжеловесного лома и загрузка его в один прием приводят к снижению производительности печи и увеличению расхода электроэнергии. НаилучI шие результаты достигаются при загрузке металлической шихты двумя пор- 30 циями, причем количество ее в первой порции составляет 70-80Х от всего количества.

Если первая порция металлической шихты менее 707. от всей ее массы, то 35 длительность периода плавления и расход электроэнергии увеличиваются изза снижения стабильности горения дуг, увеличения тепловых потерь и ухудшения условий плавления второй порции шихты. !

Увеличение массы первой порции металлической шихты (более 807 от всей ее массы) приводит к ухудшению показателей работы печи снижается производительность, повышается расход электроэнергии.

Введение кислорода в зону загрузки извести с момента включения печи способствует раннему формированию активного шлака и интенсификации процессов плавления и окислительного рафинирования расплава.

Загрузка второй порции металлической шихты до расплавления первой порции менее чем на 607 ухудшает условия ее плавления, так как шихта плавится интенсивней при наличии зна103 4 чи гельной по обьему жидкой металлической ванны. Кроме того, при этом осложняется и загрузка второй порции шихты, особенно при легковесной шихте.

Пример. Способ осуществляют в опытно-промьппленных условиях в

100 т дуговой печи с трансформатором мощностью 63 Г1ВА на примере выплавки стали ШХ 15.

Шихта состоит из 10- l5Е чугуна (чушкового или чугунного лома), остальное оборотный и привозной лом.

Масса металлошихты (с учетом остатка металла) 125 т. В качестве карбюризатора используют кокс, В печи при выпуске предыдущей плавки оставляют 8-177 металла и

25-55Х шлака. В случае необходимости откосы заправляют магнезитом. В печь загружают l,0-1,8 т кокса, присаживают 1,5-7 кг/т плавикового шпата и 50-80Х. (15-25 кг/т) извести и производят завалку первой порции металлической шихты, совместно с которой загружают и остальную часть извести.

Масса первой порции металлической шихты 65-857 от общей ее массы. После расплавления более половины (оценка визуальная) первой порции шихты производят подвалку. Кислород вводят в зону загрузки извести через кислородную трубку, уложенную на известь перед завалкой шихты, с момента включения печи и через кислородную фурму с расходом 10-30 мз /ч на 1 т стали.

Для сравнения в той же печи проводят плавки по известному способу.

Масса шихты на этих плавках 112-113т.

Кислород в период плавления шихты на сравнительных плавках не применяют.

Характеристика и технико-экономические показатели опытных и сравнительных плавок приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при использовании предлагаемого способа существенно повышается производительность печи и снижается расход электроэнергии. По сравнению с выплавкой стали по известному способу производительность печи (плавка 3) увеличивается на 7,75 т/ч (25,7X), а расход электроэнергии снижается на 50 кВт ч/т (9,2Ж). При этом содержание серы в стали как на опытных, так и на сравнительных плавках не превышает 0,010Х (исключая плавки 8 и 9). Содержание фосфора в стали опытных плавок не

Характаристики

Доля расплавнвщей ся пихты перед подвалкой,Z хнико-экономические покаэате работы печей оличест о металической оличест о ириса енной плавки ипата, хг/т

ОЛЯ Н9 ести, э а груне иной на статок ет. и

»пака> Х аток от пр ущей плавк

Проиэводительность> т/ч нтель асход 9лект энергии,квт. яхты в ервой орцин>Х т общего

-aa ла алака сть анки, /мнн э-оо

34-6 512

8 4О

10 40

1г 4О

15 40

17 40

12 25

12 30

12 50

2-52

35,6 500

35,7 495

35,3 496

2-48

О,оО8Х

2-45

Степень усвоения углерода кокса»

75Х

2-44

34,7 506

33,7 515

34> 5 506

2-58

2-54

0,015Х

0>022Х

2-50

35, 3 496

34>8 498

34>1 510

34,8 506

35,9 498

35,9 498

34,2 508

2-52

12 55 4

2-56

12 40

12 40

12 40

12 40

12 40

12 40

12 40

10

1,5

2-52

2-47

12

2-47

Себестои

13 масть ста ли повью>естся

2-55

14

2-50

35,3 500

34>1 507

34,8 505

35,3 500

34,2 506

33>3 510

34,1 508

16

2-56

2-52

17

2-50

4О

2»55

12

3-ОО

20!

4О

2-56

21

Сравнительная

1?

3-45 невесть в эавалку и в подвалку

15-25 кг/т щихты Средние по 6 плавкам

Степень усвоенил углерода кокса »>50Х

28,0 . 545

100Х 50 до

ВНИИПИ Заказ 1936/24 Тираж 550 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 превышает 0,0127, на сравнительных плавках в среднем fP) =0,017%. формула изобретения

Способ производства стали в дуговых печах, включающий завалку, расплавление металлической шихты, сов-. мещенное с дефосфорацией металла, ввод карбюризатора, наведение восстановительного шлака в печи и выпуск металла совместно с восстановительным шлаком в ковш, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

Повышение производительности печи, снижения расхода электроэнергии и себестоимости стали, в печи оставляI

65 75

70 75

70 75

70 75

70 75

70 75

70 75

7О 75

70 75

70 75

70 75

70 75

70 75

55 75

6О 75

60 65

60 70

65 80

65 85

65 75

65 75

12103 6 ют 10-157 металла и 30-507 шлака восстановительного периода предыдущей плавки, после чего загружают карбюризатор, ?-6 кг плавикового шпата на 1 т шихты и не менее 60% от потребного в период плавления количества извести, остальную часть извести загружают в печь совместно с первой порцией металлической

10 шихты, которая составляет 70-807 от массы всей шихты, после включения печи в зону загрузки извести дают кислород, а вторую порцию металлической шихты загружают после

15 расплавления не менее 607 первой порции.