Способ производства стали

Способ производства стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е п1)644845

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24 10.77 (21) 2538043/22-02 (51) М.Кл. С 21 С 5i52 с лрисоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 669.187.25 (088.8) иа делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (72) Авторы изобретения С. В. Климов, В. А. Салаутин, О. Д. Бунаков, Д; М. Макаров, О. E. Молчанов, Р. М. Мыльников, 1О. В. Зайцев j b !;=- .-:,::;:" и Н. Т. Никокошев (71) Заявитель Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлург им. И. П. Бардина (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Состав спели, выделяющейся из заевтектоидного чугуна при его охлаждении следующий, вес, :

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в мартеновской или дуговой печах.

Известен способ производства стали в дуговой печи, включающий загрузку шихты в два приема, ее расплавление, окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака, раскисление, легирование и выпуск металла в ковш, при котором, с целью ускорения шлакообразования, в процессе загрузки второй порции шихты в печь присаживают 20 — 30 кг)т извести и 4—

15 кг!т агломерата (1).

Известный способ производства не предусматривает приемов, сокращающих угар элементов шихты и время ее расплавления.

При этом время плавления, например, 115 т шихты в 100-тонной электропечи составляет

2 ч 50 чин+3 ч. После окисления в первый момент алюминия, кремния, марганца и углерода, плавление шихты замедляется, а угар железа за счет этого возрастает и достигает 4 — 8% от веса шихты.

Ввиду наличия на всех современных сталеплавильных агрегатах дымоотсоса обра- 25 зовавшиеся окислы элементов шихты, в том числе железа, частично теряются.

Кроме того, при расплавлении первой порции шихты (для электропечей основной порции, составляющей 80 — 85% всей ших- Э0 ты) подина и откосы значительно насыщаются окислами железа, которые впоследствии при рафинировке затрудняют раскисление и легирование стали.

Известен также способ производства стали, при котором в дуговую печь заливают 20% от веса скрапа жидкого чугуна, а затем загружают скрап, расплавляют его, окпсляют примеси, легируют, раскисляют н выпускают металл в ковш (2).

Этот способ, являясь более производительным, имеет недостатки:. необходимость проведения глубокой дефосфорации и десульфурации, наличие в цехе жидкого чугуна со всеми вытекающими отсюда дополнительными затратами и организационными трудностями, Цель изобретения — сокращение времени плавления шихты и угара ее элементов.

Достигают это за счет того, что ттеред загрузкой первой порции шихты на подину дают 1 — 98 кг на т шихты порошкообразной графитовой спели, а перед каждой последующей загрузкой такое же относительное количество спели дают на поверхность шихты.

644845

Заказ 1138/34

Изд. № 117

Тираж 657

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Свободный углерод 30 — 60

Окислы железа 15 — 25

Окислы других металлов 3 — 12

Корольки чугуна Остальное.

Графитовая спель является отходом производства и выделяется из чугуна при его охлаждении, например, при выпуске чугуна из доменной печи, охлаждении чугуна при изготовлении изложниц или заливке его в конвертер или мартеновские печи. Запасы спели увеличиваются по мере увеличения объемов производства чугуна. Как правило, спель выводят в отвалы, и она загрязняет окружающую среду.

Введение на подину графитовой спели позволяет: предохранить подину от ударов шихты во время загрузки; раскислить подину углеродом после предыдущей плавки, выпущенной из печи с кипа; сократить угар элементов шихты за счет раскисления углеродом и повышения концентрации в шлаке окислов марганца, железа и других, так как, чем выше концентрация окисла в шлаке, тем меньше способность окисляться соответствующего элемента металла; стабилпзировать горение дуги за счет пылеобразных частиц графитовой спели; сократить потери тепла за счет излучения металла вследствие большого количества шлака над ним в процессе плавления; снизить температуру плавления металла за счет его науглероживания углеродом спели.

При введении графитовой спели менее

1 кг/т шихты не получено заметного эффекта по сокращению продолжительности плавки, а угар элементов сокращается на величину малой достоверности (для условий проведения опытных плавок в 100-тонной дуговой печи). Введение спели более 98 кг/т шихты не приводит к сокращению плавки из-за образования большого количества шлака в печи.

Пример 1. При выплавке электротехнической стали в 100-тонных дуговых печах после заправки печи на подину дают

200 кг графитовой спели фракцией 5 — 0,1 и и и затем загружают 80 т шихты. После этого включают печь и проплавляют шихту с образованием жидкого металла в количестве 20% от веса шихты. На оплавленные куски шихты задают 80 кг графитовой спели и после этого загружают еще 20 т шихты.

Далее проводят окисление примесей кислородом, раскисление, легирование и выпуск металла в ковш. Продолжительность плавки сокращается на 12 мин, а угар Мп и Fe на 20 и 18% соответственно.

Пример 2. При выплавке стали 45Х в 200-тонной мартеновской печи перед за5

60 валкой шихты на подину вводят 8000 кг графитовой спели, затем загружают 85 т шихты, После нагрева шихты на оплавленные куски ее вводят 600 кг графитовой спели и загружают 25 т шихты. Затем на куски шихты загружают 9 т графитовой спели и вводят 100 т шихты. Далее проводят окисление примесей кислородом, раскисление, легирование и выпуск металла в ковш.

При этом продолжительность плавки сокращается на 52 чин, а угар Мп и Fe на 4О и 28% соответственно.

Пример 3. При выплавке стали

60ГС перед загрузкой шихты в 5-тонную дуговую печь на ее подину вводят 20 кг графитовой спели. Затем загружают 2 т шихты. После ее нагрева на поверхность оплавленных кусков шихты дают 30 кг графитовой спели и после чего загружают еще

2 т шихты. После на оплавленную шихту дают 30 кг графитовой спели и загружают

1 т шихты. После ее расплавления производят окисление примесей кислородом, раскисление, легирование и выпуск металла в ковш. Г!родолжительность плавления сокращается на 14 иин, а угар кремния, ванадия и железа на 7,9 и 15% соответственно.

Способ опробован на плавках в 100-тонной дуговой печи при выплавке электротехнических и низколегированных сталей. В зависимости от марки стали и количества применяемой графитовой спели продолжительность плавления составляет 2 и

20 мин + 2 ч 35 ыин (против 2 ч 50 иик +

+ 3 ч на обычных плавках) . Угар S!, Мп, Сг и Fe шихты снижен в среднем на

7, 30,5 и 25% соответственно.

Формула изобретения

Способ производства стали, включающий загрузку шихты порциями, ее расплавление, окисление примесей кислородом, раскисление, легирование и выпуск металла в ковш, отличающийся тем, что, с целью сокращения угара элементов шихты и времени ее расплавления, перед загрузкой каждой порции шихты в печь вводят 1 — 98 кг/т графитовой спели, причем перед загрузкой первой порции шихты спель вводят на подину печи, а последующих — на поверхность шихты предыдущей порции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бюллетень ЦНИИЧП № 8, 1976, с. 38.

2. Патент ФРГ № 1184784, кл. 18 В 5/52, 1966.