СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ Российский патент 2010 года по МПК C21C5/52 

Описание патента на изобретение RU2404263C1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам получения стали в дуговых сталеплавильных печах.

Известен способ получения стали в дуговой электропечи, включающий завалку в печь металлолома, подачу чугуна, расплавление металлошихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию стали путем присадок порций железной руды или агломерата в смеси с известью, скачивание шлака через порог рабочего окна, раскисление стали и шлака в печи, выпуск стали в ковш под печным шлаком, присадку в ковш десульфурирующей смеси, состоящей из извести, плавикового шпата и порошка алюминия, отличающийся тем, что в состав завалки вводят агломерат или железную руду в количестве 30…60 кг/т стали, после проплавления металлошихты при расходе электроэнергии 220…320 кВтч/т металлолома в печь заливают чугун при температуре не ниже 1200°С со скоростью заливки 6…12 т/мин, проводят окисление газообразным кислородом с расходом 1500…3000 нм3/ч, соотношение присаживаемой железной руды или агломерата в смеси с известью поддерживают соответственно (1…2):(2,5…3,5) при расходе 70…110 кг/т стали, после чего спускают шлак через порог рабочего окна, а соотношение извести, плавикового шпата и порошка алюминия в вводимой в ковш десульфурирующей смеси поддерживается соответственно (1,1…1,5):(0,3…0,5):(0,05…0,1) при расходе смеси 14…18 кг/т стали [патент РФ №2197535, кл. С21С 5/52, 7/06].

Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются низкая стойкость футеровки печи вследствие воздействия на нее высокоокисленного печного шлака, повышенный расход ферросплавов, связанный с попаданием высокоокисленного печного шлака в ковш.

Известен выбранный в качестве прототипа способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий подачу в печь металлической шихты, расплавление, окислительный период, присадку через 30 минут после расплавления металлической шихты доломита в количестве 26 кг/т, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих [Плавка стали в дуговой печи с использованием доломита / Трибушевский В.Л., Римушевский С.Л., Иванов Д.Э., Каленик О.Н. / Металлургия машиностроения. - 2004. - 2. - С.7-8].

Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются повышенный расход доломита, низкая эффективность использования оксида магния доломита вследствие его поздней отдачи в печь, в результате уменьшение выхода годного и низкая стойкость футеровки.

Техническим результатом изобретения является увеличение стойкости футеровки дуговых сталеплавильных печей, улучшение шлакового режима выплавки стали и увеличение выхода годного металла за счет формирования на ранних стадиях окислительного периода первичных шлаков, насыщенных оксидом магния, и поддержания высокого содержания оксида магния в шлаке на протяжении основного времени рафинирования металла.

Для решения этой задачи в способе выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающем подачу в печь металлической шихты, ее расплавление, присадку в расплавленную шихту ожелезненного доломита, окислительный период, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака, присадку в ковш во время выпуска твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, присадку ожелезненного доломита в расплав металлической шихты осуществляют порциями по 300…500 кг в количестве 5…15 кг/т за 80… 90% основного времени окислительного периода до получения содержания оксида магния в шлаке в пределах 8… 10%.

Заявленные пределы подобраны экспериментальным путем. Расход ожелезненного доломита (5…15 кг/т) выбран исходя из получения содержания оксида магния в шлаке в пределах 8…10%. Использование ожелезненного доломита в количестве более 15 кг/т приводит к увеличению продолжительности плавки из-за проведения дополнительного нагрева металла для компенсации тепловых потерь от присадки ожелезненного доломита, а также приводит к ухудшению рафинирующей способности шлака в связи с понижением его жидкоподвижности. Использование ожелезненного доломита в количестве менее 5 кг/т не позволяет получать требуемое содержание оксида магния в шлаке, а следовательно, не предотвращает вредного воздействия высокоокисленных шлаков на футеровку печи.

Поставленная задача не решается при присадке доломита позже чем за 80% основного времени окислительного периода из-за неполного усвоения компонентов используемого флюса, а присадка ожелезненного доломита ранее чем за 10% основного времени окислительного периода нарушает температурный и шлаковый режим выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи на ранних стадиях рафинирования расплава.

Уменьшение порции ожелезненного доломита менее 300 кг приведет к увеличению продолжительности плавки вследствие большего количества отдаваемых порций материала, а увеличение порции более 500 кг приведет к образованию на поверхности шлака коржей, вследствие чего ухудшится шлаковый режим ведения плавки.

Содержание оксида магния в шлаке в пределах 8…10% выбрано из соображения создания рациональных условий для рафинирующих процессов во время плавки. Увеличение содержания оксида магния более 10% приведет к повышению вязкости шлака и ухудшит шлаковый режим плавки, уменьшение содержания оксида магния менее 8% не позволит достичь технического результата в части увеличения стойкости футеровки дуговой сталеплавильной печи.

Заявленный способ получения стали был реализован при выплавке 60 плавок стали марки Ст3сп в 180-тонной дуговой сталеплавильной печи с удельной мощностью трансформатора 0,83 МВА/т с оставлением в печи части металла и шлака («болота») в количестве 15 и 5 т соответственно.

В качестве металлической шихты использовали металлический лом и жидкий чугун в количестве 140…150 т и 50…60 т соответственно.

В начале окислительного периода, через 2,0…5,0 минут после расплавления металлической шихты, в печь присаживали ожелезненный доломит порциями по 400…450 кг в количестве 8…12 кг/т. Продолжительность окислительного периода выплавки стали в печи составила 20…25 минут. Продолжительность плавки составила 46…52 минуты. Содержание оксида магния в шлаках, отобранных перед выпуском из печи, составило 8,6…9,8%.

Предложенный способ выплавки стали обеспечил более высокое содержание оксида магния в шлаке вплоть до окончания окислительного периода. Стойкость футеровки дуговой сталеплавильной печи повысилась на 10%.

Похожие патенты RU2404263C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2016
  • Демидов Константин Николаевич
  • Возчиков Андрей Петрович
  • Борисова Татьяна Викторовна
  • Носенко Владимир Игоревич
  • Филатов Александр Николаевич
RU2645170C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2010
  • Аксельрод Лев Моисеевич
  • Оржех Михаил Борисович
  • Кушнерев Илья Васильевич
RU2430973C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2012
  • Бабенко Анатолий Алексеевич
  • Бурмасов Сергей Петрович
  • Воронцов Алексей Владимирович
  • Житлухин Евгений Геннадьевич
  • Зуев Михаил Васильевич
  • Зубаков Леонид Валерьевич
  • Мурзин Александр Владимирович
  • Петров Сергей Михайлович
  • Спирин Сергей Андреевич
  • Степанов Александр Игорьевич
  • Ушаков Максим Владимирович
RU2493263C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С КИСЛОЙ ФУТЕРОВКОЙ 2021
  • Тютюков Сергей Александрович
  • Андреев Александр Владимирович
  • Кузнецов Михаил Николаевич
  • Маурин Николай Иванович
  • Лоев Александр Васильевич
  • Гаврилюк Александр Владимирович
  • Белозерцев Михаил Валерьевич
  • Билалов Евгений Хафизович
RU2760903C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2012
  • Аксельрод Лев Моисеевич
  • Кушнерев Илья Васильевич
  • Иваница Сергей Иванович
RU2515403C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ 2004
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Обшаров Михаил Владимирович
  • Оржех Михаил Борисович
  • Ботнев Константин Евгеньевич
  • Моренко Андрей Владимирович
  • Шуклин Алексей Владиславович
RU2269578C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2003
  • Демидов К.Н.
  • Ламухин А.М.
  • Горшков С.П.
  • Пляка В.П.
  • Зинченко С.Д.
  • Шагалов А.Б.
  • Филатов М.В.
  • Лятин А.Б.
  • Ерошкин С.Б.
  • Бабенко А.А.
  • Кузнецов С.И.
  • Борисова Т.В.
  • Возчиков А.П.
RU2260626C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ 2007
  • Юрьев Алексей Борисович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
RU2350661C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2004
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Ботнев Константин Евгеньевич
  • Оржех Михаил Борисович
  • Обшаров Михаил Владимирович
  • Тиммерман Наталья Николаевна
  • Сычев Павел Евгеньевич
RU2269577C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2005
  • Шагалов Анатолий Борисович
  • Демидов Константин Николаевич
  • Зинченко Сергей Дмитриевич
  • Филатов Михаил Васильевич
  • Ерошкин Сергей Борисович
  • Лятин Андрей Борисович
  • Кузнецов Сергей Исаакович
  • Смирнов Денис Евгеньевич
RU2289629C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам получения стали в дуговых сталеплавильных печах. Способ включает подачу в печь металлической шихты, расплавление, присадку в расплавленную шихту ожелезненного доломита, окислительный период, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака. Присадку ожелезненного доломита в расплав металлической шихты осуществляют порциями по 300…500 кг в количестве 5…15 кг/т за 80…90% основного времени окислительного периода до получения содержания оксида магния в шлаке в пределах 8…10%. Использование изобретения обеспечивает увеличение стойкости футеровки дуговых сталеплавильных печей, улучшение шлакового режима выплавки стали и увеличение выхода годного металла.

Формула изобретения RU 2 404 263 C1

Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий подачу в печь металлической шихты, ее расплавление, присадку в расплавленную шихту ожелезненного доломита, окислительный период, выпуск плавки в ковш с оставлением в печи части металла и шлака, присадку в ковш во время выпуска плавки твердой шлакообразующей смеси, раскислителей и легирующих, отличающийся тем, что присадку ожелезненного доломита в расплав металлической шихты осуществляют порциями по 300…500 кг в количестве 5…15 кг/т за 80…90% основного времени окислительного периода до получения содержания оксида магния в шлаке в пределах 8…10%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2404263C1

Плавка стали в дуговой печи с использованием доломита
ТРИБУШЕВСКИЙ В.Л
и др
Металлургия машиностроения, №2, 2004
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ 2006
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Обшаров Михаил Владимирович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
RU2312901C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 1991
  • Руденков Э.Г.
  • Мороков В.П.
  • Чирихин В.Ф.
  • Агарышев А.И.
  • Кишкин Ю.Н.
RU2031960C1
RU 95110347 A1, 10.04.1997
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2000
  • Катунин А.И.
  • Годик Л.А.
  • Козырев Н.А.
  • Анашкин Н.С.
  • Обшаров М.В.
  • Кузнецов Е.П.
  • Тиммерман Н.Н.
RU2197535C2

RU 2 404 263 C1

Авторы

Ушаков Сергей Николаевич

Прохоров Сергей Викторович

Алексеев Леонид Вячеславович

Валиахметов Альфед Хабибуллаевич

Снегирев Владимир Юрьевич

Даты

2010-11-20Публикация

2009-03-18Подача