Способ производства стали Советский патент 1983 года по МПК C21C5/52 

4

О)

IC

со сд Изобретение относится к черной металлургии, канкретнее к способам производства стали различного назначения в дуговых сталеплавильных печах. Известен способ производства стали в дуговых сталеплавильных печах, включающий окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака (99-97%), легирование металла присадку шлакообразующих, их расплав ление, и подачу на поверхность рафинировочного шлака последователь но ферросилиция и алюминия Известно, что шлак в дуговой печи имеет .более, низкую температуру относительно металла,, поэтому присад ка шлакообразующих (извести, шамота плавикового шпата) в количестве 3-4 от веса металла на остаток окисли, тельного шлака приводит к длительному их расплавлению (до 5-10 мин) и затруднению дальнейшего раскисления рафинировочного шлака порошками I кокса, ферросилиция и алюминия из-з больших масс шлака (5-6% от веса металла) . Известен также способ рафиниров ния стали, при котором перед выпуско плавки из дуговой печи на рафиниро. вочный шлак присаживают молотые кремний- и алюминийсодержащие материалы 2 . Однако присадка на поверхность шлака молотых раскислителей обуслав ливает медленное протекание обменных реакций в системе раскислительшлак-металл из-за значительного сло шлака и его пониженной температуры, особенно в периферийной зоне от дуг т.е. между электродами и. стенкой печи. Для ускорения обменных реакций применяют электромагнитное пере мешивание металла,,перемешивание газом или специальными гребками. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства стали в дуговой печи, включающий загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с оставлением его в печи в количестве 0,5-4% от веса металла, при. садку шлакообразующих материалов, раскисление расплава Гз. I . - . Присадка шлакообразующих в количестве 3-4% от веса металла на остаток высокоокисленного шлака периода продувки кислородом приводит к резкому охлаждению шлака и медлен ному расплавлению шлакоообразующих, так как в основном теплопередача шлаку идет через металл. Кроме того последующее раскисление рафинировоч ного шлака порошкообразными раскисл телями, присаживаемыми на поверхнос шлака, имеет длительный период и обычно составляет 30-80 мин. Целью изобретения является сокращение продолжительности плавки и расхода электроэнергии. Поставленная цель достигается тем что согласно способу производства стали, включающему загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с сотавлением его в печи в количестве 0,5-4% от веса металла, присадку шлакообразуквдйх материалов, раскисление расплава, перед присадкой шлакообразующих материалов на остаток окислительного шлака в зону между электродами и стенкой печи присаживают углеродосодержащий теплоноситель в количестве кг на 1 т шлакообразующих. Причем после присадкитеплоносителя, на поверхность шлака подают газообразный окислитель в количестве 0,22,4 нм на 1 кг введенного теплоносителя. Введение в перифе.рийную, наиболее холодную зону шлака, углеродосодержащего теплоносителя, например, антрацита, бурого угля, смоляного пека И др., позволяет поднять температуру шлака на 7-30°С и обеспечить быстрое расплавление в последствии присаживаемых шлакообразующих. Кроме того, присадка на остаток окислительного шлака, имеквдего высокое содержание окислов железа (10-30%) углеродистого теплоносителя приводит к снижению окислов железа, а обменные реакции восстановления окислов железа не требуют длительного времени из-за малых количеств шлака. Присадка на углеродосодержащий теплоноситель шлакообразующих приводит к перемешиванию шлака, и дальнейшее раскисление рафинировочного шлака происходит за 8-15 мин вместо 30-80 мин по известному. Присадка углеродистого теплоносителя в количествах 150-280 кг на 1 т шлакообразуквдйх при небольших количествах окислительного шлака, до 1% от веса металла, приводит к науглероживанию металла через шлак. В этом случае целесообразным является подача газообразного окислителя на поверхность шлака в количестве 0,2-2,4 нм на 1 кг введенного теплоносителя. Подача газообраэного Окислителя на поверхность шлака в этом случае сокращает науглероживание металла, повышает термичность процесса за счет дожигания СО до СО2 по реакции С + Oj СО + 97000 ккал/моль (8100 ккал/кг) и , таким образом увеличивает термичность процесса.Подачу газообразного окислителя в.принципе можно осуществлять и в период присадки шлакобразующих материалов в течение 0,5-5 мин. Введение на поверхность окислительного шлака менее 30 кг теплоносителя на 1 т шлакообразукяцих практически не обеспечивает, сокращение периода расплавления шлакообраэующих, а введение более 280 кг теплоносителя на 1 кг шлакообраэующих требует для сгорания больших количеств кислорода, для подачи которых на поверхность шлака требуется более 4 мин, что сокращает эффект, по лученный от сгорания теплоносителя. Подача газообразного окислителя на поверхность шлака после присадки на нее теплоносителя менее 0,2 нм на 1 кг введенного теплоносителя удлиняет время выгорания, а подача окислителя в количествах более 2,4н на 1 кг теплоносителя приводит к пе реокислению шлака. Вариант 1. В 100 т дуговую печь нагружают шихтовые Материа лы, расплавляют, продувают расплгш кислородом, скачивают окислительный шлак С оставлением в печи 0,5 т шла ка, присаживают бросковой ленточной машиной в зону между электродами и стенкой печи б,Об т молотого фракцией 4-5 мм антрацита, затем присаживают шлакообразующие, а именно:,О т. извести, 0,6 т шамота и 0,4 т шпата раскисляют металл силикомарганцем 7 кг/т, ферросилицием 2 кг/т, шлакпоследовательно ферросилицием 2 кг/т и алюминием 1 кг/т, металл и шлак выпускают в сталеразливочный ковш. Продолжительность плавки сокращают на 6 мин, а расход электроэнергии на 30 кВт«ч/т. Вариант 2. В 200 т печь загружают шихтовые материалы, расплавляют, продувают расплав кислородом, скачивают окислительный шлак с оставлением его в количестве 8 т, присаживают в зону между электрода-i ми и стенкой печи 1,96 т бурого угля фракцией 5-20 мм Селюктинскрго месторождения, подают на шлак кислородом с расходом 2352 в течение .2 мин, т.е.(2352-2): 1960 2,4 нмЭ/кг теплоносителя, присаживают 5 т извести и 2 т шамота, раскисляют металл введением 3 т силикомарганца и 1 т ферросилиция, шлак раскисляют алюминием в количестве 0,2 т и выпускают металл вместе со шлаком в сталеразливочный ковш. Продолжительность плавки сокращ ают на 18 мин, а расход электроэнергии на44 кВт-ч/т. Вариант 3. ВЮт дуговую печь загружают шихтовые материалы, расплавляют, продувают расплав кислородом, скачивают окислительный шлак с оставлением его в количестве 0,225 т, присаживают на шлак в зону между электродами и стенкой печи 0,155 т каменного угля Ташкумырского месторождения, подают на шлак углекислый газ с расходом 201,5 в течение 1 мин (201,5:155 1,3 теплоносителя), присаживают известь 0,7 т и плавиковый шпат 0,3 .т, раскисляют металл 1 кг/т алюминием и вместе со шлаком выпускают в ковш. Длительность плавки сокращют на 10 мин., а расход электроэнергии на 26 кВт-ч/т. Указанные приемы выплавки стали различного назначения позволяют сократить длительность плавки на 6 10 иин и расход электроэнергии на 30-40 кВт-ч/т, что позволяет получить экономический эффект на сокращение условно-постоянной части расходов -и снижении расхода электроэнергии в размере 1,6 руб/т.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ, включающий загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окис.ление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с оставлением его в печи в количестве 0,5-4,0% от веса металла, присадку шлакообраэующих материалов, раскисление расплава, отличающийся тем, что, с целью сокращения продол жительности плавки и расхода электроэнергии, перед присадкой шлакообразующих ма:териалов на остаток окислительного шлака в зону между электродами и стенкой печи присаживают углеродосодержащий теплоноситель в количестве 30-280 кг на 1 т шлакообразующих. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после присад(Л ки теплоносителя на поверхность шлака подают газообразный окислитель в количестве 0,2-2,4 нмЗ на 1кг введенного теплоносителя.