Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах

Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. Цель - снижение угара металла. Проводят завалку 55-75% шихты общей массы загрузки печи, после расплавления 50-70% шихты в жидкую ванну в струе азота проводят подвалку последовательно порциями по 0,1-0,2 общего количества стружки. Вначале загружают смесь чугунной стружки с известью, после ее проплавления - смесь стальной стружки с известью при соотношении чугунной, стальной стружки и извести (0,2-0,4):1:(0,05-0,1). Интенсивность подачи стружки 45-60 кг/мин<SP POS="POST">.</SP>МВт. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4482022/31-02 (22) 13,09.88 (46) 07,12.90. Бюл. № 45 (71) Донецкий политехнический институт

{72) В.П. Следнев, Б.П, Крикунов, С.В. Шлемко, А.В. Ильин, В.Н, Щербина, В.Л. Дорофеев, Г.С. Легостаев, Б.В. Солодовников, Н,И. Попик и Н.Г. Вовк (53) 669.019.511.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N829683,,кл. С 21 С 5/52, 1981.

Патент Японии ¹ 54 — 18211, кл. С 21 С 5/52, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 655727, кл. С 21 С5/52, 1979.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству, Целью изобретения является снижение угара металла.

При осуществлении способа выплавки стали в ДСП производят завалку печи стальным ломом (55 — 75% от массы шихты), а остальную шихту в виде стружки (25 — 45%) загружают непрерывно.

При загрузке стружки в металлический расплав, образующийся на подине после расплавления большей части заваленного стального лома (50 — 70%), и имеющий высокую температуру, стружка растворяется в расплаве, а не плавится под действием электрических дуг.

Угар стружки при этом минимален, а скорость плавления максимальная.

„„5U„„1611943 А1 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ВЫСОКОМОЩНЫХ ДУГОВЫХ ПЕЧАХ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. Цель — снижение угара металла. Проводят завалку 55-75% шихты общей массы загрузки печи, после расплавления 50 — 70% шихты в жидкую ванну в струе азота проводят подвалку последовательно порциями по 0,1 — 0,2 общего количества стружки. Вначале загружают смесь чугунной стружки с известью, после ее проплавления — смесь стальной стружки с известью при соотношении чугунной, стальной стружки и извести (0,20,4):1:(0,05 — 0,1), Интенсивность подачи стружки 45 — 60 кгlмин. МВт. 1 табл.

Расплавление 50-70 заваленного стального лома необходимо для образования жидкой металлической ванны, повышения тейлосодержания расплава и для создания условий, при которых стружка попадает в расплав, а не на твердую шихту.

Во время подвалки в печь загружают непрерывно смесь чугунной стружки с известью и смесь стальной стружки с известью, т.е. два вида смеси, например, из двух бункеров, или из одного бункера, в который указанные смеси загружены послойно, при этом одной порцией загружают 0,1-0,2 общего количества стружки. Соотношение компонентов,. загружаемых в печь непрерывно: чугунной стружки, стальной стружки и извести равно (0,2-0,4):1:{0,05-0,1). Плавление стружки при этом происходит непрерывно, известь, растворяясь в шлаке, обеспечивает достаточное количество активного шлака, который вспенивается при

"611943

30

55 выделении СО. Коэффициент использования мощности дуг повышается. длительность плавки сокращается.

Применение чугунной стружки (высокое содержание Si, С, Мп)обеспечиваетулучшение условий плавления шихты и рафинирования металла: углерод снижает температуру плавления, кремний повышает температуру расплава, окисление углерода способствует перемешиванию его. При этом загружают в расплав вначале порцию чугунной стружки с известью, а после ее проплавления — порцию стальной стружки с известью.

Непрерывная загрузка в струе азота последовательными порциями в виде смеси с известью чугунной и стальной стружки позволяет повысить производительность процесса и снизить угар стружки, так как при этом повышается стабильность дуг и их

КПД. При этом струя азота оголяет металл в зоне загрузки и окисление металла стружки существенно снижается (стружка попадает непосредственно в металл).

Расход смеси в предлагаемом способе рассчитывается не только исходя из затрат тепла на расплавление шихты, но и с учетом особенностей стружки и смеси, которые обеспечивают и ускоренное формирование активного шлака, перемешивание расплава. Для осуществления способа интенсивность загрузки стружки составляет

45 — 60 кг/мин M Вт.

Завалка стального лама менее 55% общей массы загрузки печи не позволяет создать жидкую ванну, обеспечивающую условия плавления и растворения стружки.

Завалка более 75% снижает количество перерабатываемой стружки и повышает себестоимость стали (стружка значительно дешевле лома), При загрузке стружки в печь после расплавления 50 — 70% металлической шихты скорость плавления ее повышается, а угар снижается, так как теплосодержание ванны при этом значительно.

В случае, когда количество расплавившейся шихты перед загрузкой стружки менее 50% от всей ее массы на плавку, скорость плавления стружки снижается, повышается окисленность металла и его угар, Если количество расплавившейся до загрузки стружки шихты более 70% от всего ее количества, эффективность способа снижается, так как повышается расход электроэнергии. Применение в качестве шихты чугунной и стальной стружки и загрузка ее в указанной последовательности и количествах обеспечивает оптимальный состав металла и шлака по ходу плавки (повышенное содержание углерода, кремния, марганца в металле и пониженное содержание FeO в шлаке) и, следовательно, снижение угара, При указанном соотношении компонентов смеси: чугунной, стальной стружки и извести (0,2-0,4):1:(ОУ5 — 0.1), достигается оптимальное содержание в металле углерода и кремния, а также поддерживается рациональный состав шлака.

Если доля чугунной стружки по отношению к стальной меньше 0,2, та содержание в расплаве С и Sl низко и угар металла повышается, В случае, если доля чугунной стружки более 0,4 от общего количества стальной, то содержание С и Si в металле повышается выше оптимального для заданной марки стали и производительность печи снижается. Кроме того, повышается также содержание S u P в металле, что также приводит к снижению производительности печи.

При доле извести, загружаемой в печь совместно со стружкой, меньшей, чем 0,05 от количества стальной стружки, количество наводимого в печи шлака недостаточно, КПД дуг снижается, снижается и производительность печи, ухудшаются также условия работы стен и свода печи. Если доля извести более 0,1 от количества стальной стружки, то количество шлака увеличивается блее оптимального, а повышение содержания СаО в нем приводит к снижению жидкоподвижности и ухудшению показателей работы печи.

Если вначале загружать порцию стальной стружки, а после ее расплавления чугунную, то угар металла увеличивается из-за низкого содержания в расплаве кремния и углерода и повышения окисленности шлака.

При загрузке одной порцией менее 0,1 общего количества стружки условия плавления ухудшаются (расплав содержит меньше углерода и кремния, температура плавления его выше). при этом снижается производительность плавления, Если загружать одной порцией более

0,2 от общего количества стружки, то условия плавления ее неравномерны, что повышает угар металла.

При расходе смеси менее 45 кг/мин на

1 МВт вводимой мощности производительность снижается, а угар металла повышается вследствие более высокой температуры металла.

При расходе смеси более 60 кг/мин на

1 МВт вводимой мощности тепла ванны недостаточно для непрерывного плавления такого количества стуржки и расплавления извести, часть смеси накапливается в печи, 1611943

Расход смеси, кг/мин íà 1МВТ мощнОСти

Доля стружки, загружаемой одной порцией

Доля расплавившейся шихты до загрузки стружо

Количество стального лома в шихте, т

Плавка

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,10

0,20

0,15

0,15

0,20

Известное

2

4

6

8

10 производительность плавления снижается, а угар повышается.

В предлагаемом способе струя азота защищает стружку от окисления и оголяет металл в зоне загрузки. Азот может 5 подаваться в печь, например, через трубу требуемого диаметра с необходимым соплом, в том числе, водоохлаждаемую, аналогично кислородной фурме, Труба эта находится в загрузочной трубе, она может 10 перемещаться в ней и защищена от повреждения защитным экраном. Защищают стружку не в трубе, а в печи, после выхода иэ трубы.

Пример . Опробование способа 15 осуществляют в опытно-промышленных условиях при выплавке подшипниковой стали

ШХ15 в 100-тонной дуговой печи ДСП100НЗА с трансформатором мощностью

63 МВ А. 20

B печь загружают 60-80 т металлической шихты (стальной лом) и после ее расплавления на 45-75 начинают подвалку смеси чугунной стружки с известью и стальной стружки с известью. Загрузку смеси 25 производят непрерывно последовательными порциями; причем вначале загружают порцию чугунной стружки с известью, а после этого начинают загрузку порции стальной стружки с известью и так далее до 30 расплавления всего количества стружки.

Загрузку смеси проводят в струе азота, который подают в печь через загрузочную трубу. Порция стружки составляет 0,075 — 0,25 общего ее количества. Соотношение чугун- 35 ной, стальной стружки и извести составляет (0,15-0,45):1:(0,04-0,12), а расход смеси равняется 40-65 кгlмин на 1 МВт вводимой мощности.

Технико-экономические показатели работы печи на опытных и сравнительных плавках приведены в таблице. Сравнительные плавки проводят по технологии, соответствующей известной. Стружку загружают порционно. Совместно с последней порцией стружки загружают отходы хромистых сталей, известь и ферросилиций, смешанные в соотношении 1:0,35:0,05, которые вводят равномерным слоем на поверхность стружки.

Наилучшие результаты соответствуют плавке 2 при количестве стального лома в шихте 70 т, загрузке стружки после расплавления 60 металлической шихты, доле стружки, загружаемой одной порцией, 0,15 от общего ее количества, расходе смеси

50 кг/мин на 1 М Вт вводимой мощности при соотношении чугунной, стальной стружки и извести 0,3;1:0,075. Угар металла из стружки минимален (2,57), а скорость плавления максимальна (70 т/ч).

Формула изобретения

Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах, включающий порционную загрузку стальной стружки с известью в период плавления, отл ича ю щи йс я тем, что, с целью снижения угара металла, проводят завалку 55 — 757; шихты общей массы загрузки печи, после расплавления

50 — 707; шихты в жидкую ванну в струе азота проводят подвалку последовательно порциями по 0,1-0,2 общего количества стружки вначале смеси чугунной стружки с известью, после ее проплавления — смеси стальной стружки с известью при соотношении чугунной стальной стружки и извести (0,2 — 0,4);1:(0,05 — 0,1) с интенсивностью

45 — 60 кг/мин МВт.

1611943

Продолжение таблицы

Составитель H.Ïoïoâ

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А.Обручар

Р..- эктор H,Áoáêoâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3613 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5