ДУГОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ Российский патент 2009 года по МПК F27B3/10 C21C5/48 

Описание патента на изобретение RU2374582C2

Изобретение относится к электрометаллургии стали и может быть использовано при управлении процессом электроплавки стали в дуговых печах с применением металлизованных окатышей.

Известно устройство фурмы для продувки металла в ванне дуговой печи и дожигания окиси углерода кислородом над ванной, состоящее из металлического цилиндрического водоохлаждаемого корпуса с двумя рядами сопел и измерительной штанги с датчиком температуры [1].

Такая конструкция фурмы для продувки металла кислородом обеспечивает интенсивный режим окисления примесей металла, но отсутствие в ее составе устройства для подачи металлизованных окатышей в ванну печи не позволяет получить достаточно эффективный процесс электроплавки стали в дуговой печи.

Известна конструкция устройства для подачи металлизованных окатышей в ванну через свод дуговой печи [2 рис.23 стр.53], но такая подача окатышей осуществляется на значительном расстоянии от графитовых электродов, что не позволяет осуществлять процесс плавления металлизованных окатышей в зоне электрических дуг, т.е. в зоне наиболее высоких температур в ванне дуговой печи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для продувки металла кислородом, включающее водоохлаждаемую часть в устройстве для непрерывного контроля температуры металла [3], но без возможности осуществления подачи металлизованных окатышей через полые электроды печи.

Недостатком данной конструкции устройства является необходимость наличия дополнительного отверстия в своде дуговой печи для подачи металлизованных окатышей в ванну печи, которое и усложняет процесс, а устройство в целом отличается сложностью в эксплуатации.

Наиболее близким к предложенной печи является дуговая печь для выплавки стали с использованием металлизованных окатышей, содержащая графитовые полые электроды, установленные в отверстиях водоохлаждаемого свода и образующие высокотемпературную зону в рабочем пространстве печи, устройство подачи металлизованных окатышей в графитовые полые электроды, ванну печи с металлом и шлаком (DE 3621323, С21В 13/12, 08.01.1987).

Задача изобретения одновременное осуществление продувки металла кислородом с дожиганием окиси углерода над ванной и непрерывной подачи металлизованных окатышей в зону высоких температур с одновременным контролем температуры металла по ходу электроплавки, что позволяет достигнуть сокращение длительности процесса плавки и снижения расхода электроэнергии, но только при подаче металлизованных окатышей в зону электрических дуг.

Поставленная задача достигается тем, что печь снабжена водоохлаждаемой фурмой с двумя ярусами сопел, измерительной штангой и датчиком температуры, которая установлена в своде печи в центре круга, описываемого через оси графитовых полых электродов.

Конструкция фурмы имеет водоохлаждаемый корпус с двумя рядами сопел на разном расстоянии друг от друга, а также имеет в своем составе водоохлаждаемую автономную штангу с датчиком температуры для контроля температурного режима электроплавки стали в печи.

На фиг.1 приведена конструкция этой фурмы состоящая из корпуса (1), верхнего ряда сопел (2) в нем, через которые подаются кислородные струи (3) для дожигания окиси углерода над шлаком (4). В нижней части корпуса фурмы размещен ряд сопел (5) для подачи кислорода (6) на продувку металла (7), а внутри корпуса фурмы (1) размещена водоохлаждаемая штанга (8) с датчиком температуры (9) для контроля температурного режима плавки.

На фиг.2 приведена общая схема устройства, включающего фурму (фиг.1) и полые электроды (10) в составе дуговой печи (11).

Устройство (фиг.2а) состоит из печи (11), измерительной части контроля температуры металла (12), полых графитовых электродов (10), системы контроля расхода металлизованных окатышей в ванну (13), приборов контроля электрических параметров плавки (14), изолированного устройства подачи окатышей (15) в полые электроды (10), конвейерной системы (16) подачи окатышей (17), исполнительного механизма (18), реализующего результат расчета на ЭВМ. Электрические дуги (19) от электродов замыкаются на металл (7), а расход кислорода через фурму (1) регистрируется приборами (20) с передачей информации в ЭВМ. На фиг.2б показан свод печи (21) и отверстия в своде (22) для прохода графитовых электродов (10). Эти отверстия (22) размещены в водоохлаждаемой части свода (23). При контакте графитовых электродов (10) с металлом (7) образуется высокотемпературная зона (24). Фурма (1) размещена в центре свода, в пространстве печи (11) между электродами (10), а струи дожигания (3) направлены в то же пространство, что позволяет осуществлять эффективное дожигание окиси углерода над ванной в рабочем пространстве дуговой печи.

При использовании данного устройства полые графитовые электроды (10) и фурма (1) вводятся в печь через отверстия (22) свода. Причем в известном устройстве [2] подача окатышей производится через отдельное отверстие в своде печи. В предлагаемом устройстве это отверстие используется для опускания в печь фурмы с измерительной штангой, а необходимый поток окатышей направляется в ванну через полые электроды (10), что позволяет загружать металлизованные окатыши в зону высокотемпературных электрических дуг (19) с более высокой скоростью, определяемой скоростью плавления окатышей в зависимости от температурного уровня ванны, который контролируется датчиком температуры (9) в штанге фурмы.

Внедрение в практику производства электростали такого устройства для продувки металла и подачи металлизованных окатышей в ванну через отверстия полых электродов печи обеспечивает сокращение длительности плавки (на 10-15%), снижение расхода электроэнергии на 5-10% и существенное увеличение производительности печи.

Список литературы

1. Авт. свид. СССР №414312. С21С 5/48. Бюл. №20. 1972.

2. Трахимович В.И., Шалимов А.Г. Использование железа прямого восстановления при выплавке стали. - М.: Металлургия, 1982, - 248 с.

3. Прыгунов А.М., Альперович М.Е., Карафин А.С., Зайцев Б.Е. Авт. свид. №1079671. С.21С 5/48. Бюл. №10. 15.03.84.

Похожие патенты RU2374582C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПЛАВКИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2014
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Карпенко Галина Абдулаевна
  • Степанов Виктор Александрович
RU2567422C2
Электросталеплавильный агрегат ковш-печь (ЭСА-КП) 2016
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Крахт Людмила Николаевна
  • Степанов Виктор Александрович
  • Харламов Денис Александрович
RU2645858C2
Способ выплавки стали в агрегате печь-ковш 2016
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Крахт Людмила Николаевна
  • Степанов Виктор Александрович
  • Харламов Денис Александрович
RU2649476C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ ГАЗОМ 2005
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Казаков Сергей Васильевич
  • Крахт Вячеслав Борисович
  • Карпенко Галина Абдулаевна
  • Гришин Андрей Анатольевич
RU2356946C2
Способ электроплавки стали из железорудного металлизованного сырья и дуговая печь для его осуществления 2020
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Малахова Оксана Ивановна
  • Крахт Людмила Николаевна
RU2761189C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ПЕЧИ 2005
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Гришин Андрей Анатольевич
  • Кочетов Александр Иванович
RU2360009C2
ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ С ДОЖИГАНИЕМ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ 2012
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Карпенко Галина Абдулаевна
  • Моисеев Илья Владимирович
RU2520883C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДУГОВОЙ ПЕЧИ 2005
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Гришин Андрей Анатольевич
  • Кочетов Александр Иванович
  • Харламов Денис Александрович
  • Сазонов Александр Васильевич
RU2385952C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ПЕЧИ 2011
  • Меркер Эдуард Эдгарович
  • Карпенко Галина Абдудаевна
RU2483119C2
УСТАНОВКА И СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) ПОЛУЧЕНИЯ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛА 1998
  • Димитров Стефан
  • Рамаседер Норберт
  • Пиркльбауэр Вилфрид
  • Жай Йойоу
  • Стейнс Иоганнес
  • Фритц Эрнст
  • Мюллер Иоганнес
RU2205878C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 374 582 C2

Реферат патента 2009 года ДУГОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электроплавке металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах. Дуговая печь содержит графитовые полые электроды, установленные в отверстиях водоохлаждаемого свода и образующие высокотемпературную зону в рабочем пространстве печи, устройство подачи металлизованных окатышей в графитовые полые электроды, ванну печи с металлом и шлаком и водоохлаждаемую фурму с двумя ярусами сопел, измерительной штангой и датчиком температуры, которая установлена в своде печи в центре круга, описываемого через оси графитовых полых электродов. Сопла верхнего яруса водоохлаждаемой фурмы предназначены для подачи кислорода на дожигание окиси углерода над шлаком, установлены под углом 30-60° к вертикали и направлены в высокотемпературную зону между графитовыми полыми электродами. Изобретение позволяет одновременно осуществлять продувку металла кислородом с дожиганием окиси углерода над ванной и непрерывной подачей металлизованных окатышей в зону высоких температур с одновременным контролем температуры металла по ходу плавки, что позволяет достигнуть сокращение длительности процесса плавки и снизить расход электроэнергии. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 374 582 C2

1. Дуговая печь для выплавки стали с использованием металлизованных окатышей, содержащая графитовые полые электроды, установленные в отверстиях водоохлаждаемого свода и образующие высокотемпературную зону в рабочем пространстве печи, устройство подачи металлизованных окатышей в графитовые полые электроды, ванну печи с металлом и шлаком, отличающаяся тем, что она снабжена водоохлаждаемой фурмой с двумя ярусами сопел, измерительной штангой и датчиком температуры, которая установлена в своде печи в центре круга, описываемого через оси графитовых полых электродов.

2. Дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что сопла верхнего яруса водоохлаждаемой фурмы предназначены для подачи кислорода на дожигание окиси углерода над шлаком, установлены под углом 30-60° к вертикали и направлены в высокотемпературную зону между графитовыми полыми электродами.

3. Дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что сопла нижнего яруса водоохлаждаемой фурмы предназначены для подачи кислорода для продувки металла, размещены вблизи поверхности шлака.

4. Дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что измерительная штанга с датчиком температуры выполнена автономной и установлена внутри корпуса фурмы с возможностью перемещения датчика температуры по вертикали.

5. Дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что устройство подачи металлизованных окатышей в полые графитовые электроды выполнено в виде трубы из изолирующего материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2374582C2

DE 3621323 A, 08.01.1987
Способ определения момента начала загрузки окатышей в дуговую печь 1984
  • Куталов Марк Анатольевич
  • Лещинский Лев Яковлевич
  • Сыромятников Вадим Анатольевич
SU1254025A1
Способ управления процессом загрузки металлизованных окатышей в электросталеплавильную печь 1986
  • Сыромятников Вадим Анатольевич
  • Куталов Марк Анатольевич
  • Лещинский Лев Яковлевич
  • Сыромятников Анатолий Дмитриевич
SU1344784A1
Устройство для продувки газом 1982
  • Прыгунов Александр Михайлович
  • Альперович Марк Ефимович
  • Карафин Аркадий Самуилович
  • Зайцев Борис Ефимович
SU1079671A1
Устройство для подачи в расплавКиСлОРОдА и СыпучиХ МАТЕРиАлОВ 1979
  • Малый Валентин Васильевич
  • Мирошников Олег Нилович
  • Грес Леонид Петрович
  • Лебедев Владимир Витальевич
  • Николаева Лидия Пантелеймоновна
  • Диденко Владимир Васильевич
  • Катрич Анатолий Иванович
  • Массонов Михаил Александрович
SU817067A1

RU 2 374 582 C2

Авторы

Меркер Эдуард Эдгарович

Кожухов Алексей Александрович

Крахт Вячеслав Борисович

Гришин Андрей Анатольевич

Сазонов Александр Васильевич

Даты

2009-11-27Публикация

2005-09-07Подача