СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЭЛЕКТРОПЕЧИ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА Российский патент 1997 года по МПК C21C5/54 

Изобретение относится к металлурги, конкретнее, к процессам выплавки синтетического шлака в электропечах.

Наиболее близким по технической сущности является способ подготовки и электропечи для выплавки синтетического шлака, включающий загрузку шлакообразующих материалов в печь и их расплавление. Перед загрузкой шлакообразующих добавок рабочий слой футеровки подины и откосов электропечи выкладывают из фасонных угольных блоков, швы между ними заполняют подовой угольной или электродной массой. При этом первую порцию шихты подают в составе: 190-200 кг свежеобожженной извести, 160 кг глинозема, 20-30 кг - молотого кокса.

(С. В. Воинов и др. Рафинирование стали синтетическим шлаком. 2-е издание, М. Металлургиздат, 1970, с. 135).

Недостатком известного способа является недостаточная стойкость футеровки подины и откосов электропечи. Это объясняется тем, что в состав расплавляемой шихты присутствуют легковосстанавливаемые окислы железа и хрома, которые разъедают футеровку подины и откосов электропечи.

Техническим результатом при использовании изобретения является повышение стойкости футеровки подины и откосов электропечи.

Указанный технический результат достигают тем, что в известном способе подготовки электропечи для выплавки синтетического шлака, включающее футеровку подины и откосов электропечи фасонными угольными блоками, загрузку шихты и ее проплавления в печи, по изобретению. Перед загрузкой шихты поверхность футеровки подины и откосов электропечи равномерно покрывают слоем смеси из кремнийсодержащих и титаносодердащих материалов, при этом отношение содержания в смеси кремния и титана устанавливают в пределах 0,2-50,0.

Повышение стойкости футеровки электропечи будет происходить вследствие образования на поверхности фасонных угольных блоков устойчивых карбидов титана и кремния. В этих условиях уменьшается разъедание футеровки легковосстановимыми окислами железа, хрома и др. элементов, находящихся в расплавляемом синтетическом шлаке.

Диапазон значений отношения элементов кремния и титана в смеси в пределах 0,2-50,0 объясняется закономерностями образования на поверхности угольных блоков карбидов титана и кремния. При меньших значениях будет происходить загрязнение синтетического шлака титаном сверх допустимых значений. При этом образуется тугоплавкий расплав с высоким содержанием титана, плохо растекающийся по подине.

Недостаточное количество кремния в качестве восстановителя не обеспечивает получение в необходимом количестве титана из TiO₂, вводимого с концентратом.

При больших значениях не будет обеспечиваться необходимая стойкость футеровки подины электропечи вследствие недостаточного количества карбидов титана, которые значительно устойчивее карбидов кремния.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от допустимого содержания титана в выплавляемой стали при ее обработке синтетическим шлаком, выплавляемым в электропечи.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ подготовки электропечи для выплавки синтетического шлака осуществляют следующим образом.

Пример.

Перед выплавкой синтетического шлака футеровку подины и откосов электропечи емкостью 75 т, выложенную из фасонных угольных блоков, покрывают равномерным слоем из смеси концентратов кремнийсодержащих и титаносодержащих материалов, например, из ферросилиция и ферротитана или титаносодержащего глиноземистого полупродукта. При этом отношение содержания элементов кремния и титана в смеси устанавливают в пределах 0,2 50,0. Площадь поверхности футеровки угольными блоками составляет 15 20 м². Ферросилиций содержат 65% кремния, а ферротитан 70% титана. Расход по содержанию в покрывающем слое смеси элеме6тов кремния и титана составляет от 5 до 300 кг/м², в зависимости от температуры нагрева синтетического шлака в печи, от агрессивности шихтовых материалов, их загрязненности легковосстановимыми окислами.

После загрузки шихты и ее расплавления на поверхности угольных блоков образуются устойчивые карбиды титана и кремния. После доведения расплава синтетического шлака до необходимых технологических параметров его сливают в сталеразливочный ковш емкостью 180 т и производят обработку стали с получением в ней допустимого содержания титана в пределах 0,015 0,035%
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами при расходе покрывающей смеси, равном 60 кг/м².

В первом примере не обеспечивается необходимая стойкость футеровки подины и откосов электропечи вследствие недостаточного количества карбидов титана, которые значительно устойчивее карбидов кремния по отношению к агрессивной среде выплавляемого синтетического шлака.

В пятом примере будет происходить загрязнение выплавляемого синтетического шлака титаном сверх допустимых значений.

В шестом примере-прототипе вследствие отсутствия подачи на футеровку подины и откосов электропечи слоя из смеси из кремнийсодержащих и титаносодержащих материалов снижается стойкость футеровки электропечи из-за разъединения агрессивной средой выплавляемого синтетического шлака.

В примерах 2-4 вследствие подачи на подину и откосы электропечи кремнийсодержащих и титаносодержащих материалов в оптимальных количествах увеличивается стойкость футеровки электропечи из-за образования на ее поверхности устойчивых карбидов кремния и титана.

Применение способа позволяет повысить стойкость футеровки электропечи на 20-30% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ подготовки электропечи для выплавки синтетического шлака, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате.

Использование: в области металлургии, конкретное, при выплавке синтетического шлака в электропечах. Сущность изобретения: по способу подготовки электропечи для выплавки синтетического шлака футеруют подину и откосы электропечи фасонными угольными блоками. Затем поверхность футеровки подины и откосов электропечи равномерно покрывают смесью из кремнийсодержащих и титаносодержащих материалов, при соотношении кремния и титана в смеси в пределах 0,2^oC50,0, соответственно. После чего загружают шихту и проплавляют в печи. 1 табл.

Способ подготовки электропечи для выплавки синтетического шлака, включающий футеровку подины и откосов электропечи фасонными угольными блоками, загрузку шихты и ее проплавление в печи, отличающийся тем, что перед загрузкой шихты поверхность футеровки подины и откосов электропечи равномерно покрывают смесью из кремнийсодержащих и титаносодержащих материалов, при этом отношение кремния и титана в смеси устанавливают в пределах 0,2 50,0.