Способ ведения плавки в двухванной сталеплавильной печи Советский патент 1984 года по МПК C21C5/04 

СО

р

Эд 1 Изобретение относится к черной Металлургии, конкретнее к производству стали в двухванных сталеплавиль ных печах.. Известен способ вьтлавки стали в двухванной сталеплавильной печи, включающий завалку и прогрев скрапа с последующей заливкой чугуна в одно ванне и одновременно продувку распла ва кислородом в другой. При этом про дувку ванны кислородом прекращают при содержании углерода на 0,3-0,5% выше заданного .содержания его в гото вом металле и плавку доводят нагревом металла теплом отходящих из смежной ванны газов с дожиганием их над уровнем шлака; при необходимос ти может быть использован топливнокислородньА факел jj . . Недостатком данного способа выплавки в двухванной сталеплавильной печи является то, что топливно-кислородный факел вводят в рабочее пространство печи над уровнем шлака в период доводки, когда в значительной степени снижается коэффициент исполь зования топлива и подача топлива не способствует интенсификахщи работы сталеплавильного агрегата. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ ведени плавки в двухванной сталеплавильной печи, включающий подачу топлива для нагрева шихтовых материалов и кислорода для окисления примесей заливаемого в печь жидкого чугуна 2j . Однако известный способ не учиты вает изменения расхода чугуна на плавках в зависимости от выплавляемой марки стали и содержания в нем кремния, обусловленного технологией выплавки чугуна в доменных печах. Цель изобретения - поддержание о тимального теплового режима, снижение энергозатрат при производстве стали, улучшение качества металла и повышение производительности печи Поставленная цель достигается тем, что согласно способу .ведения плавки в двухванной сталеплавильной печи, включающему подачу топлива для нагрева аихтовых материалов и кислорода для окисления примесей заливаемого в печь жидкого чугуна, тепловую нагрузку в периоды завалки и прогрева шихты изменяют обратно пропорционально расхбду чугуна и со 12 держанию в нем кремния, причем на каждьй 1% изменения расхода чугуна тепловую нагрузку изменяют на 12-16%, при изменении содержания кремния в чугуне на 0,1% тепловую нагрузку изменяют на 18-22%. На чертеже представлена номограмма тепловых нагрузок. S Когда содержание кремния в чугуне уменьшается против средней его величины и тепловую нагрузку.в периоды завалки и прогрева оставляют без изменения на уровне средней величины или увеличивают недостаточно по отношению к средней величине нагрузки при уменьшении содержания кремния, твердая шихта недогревается, а в период плавления и доводки необходимо будет давать топливао на нагрев жидкого расплава в значительно большем количестве, чем впериоды завалки и прогрева, из-за низкой теплопроводимости шлакового слоя. . На двухванных сталеплавильных печах выплавляются марки стали с содержанием углерода в готовом металле от О,05-0,11.до 0,67-0,75%. В связи с этим требуемый расход чугуна изменяется в широких пределах от 180-190 до 250-260 т, исходя из установленных норм расхода чугуна и баланса лома и чугуна. Передельный жидкий чугун, используемый для выплавки стали, по технологии выплавки в доменных печах содержит кремний от 6,3 до 1,q%. Жидкий чугун в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печи является носителем тепла за счет содержания в нем физического и химического тепла и химического тепла шлакообразования. Общий приход тепла в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печискладывается из тепла, вносимого чугуном и тепла горения топлива. Поэтому тепловой режим на печи должен соответствовать выплавляемой марке, т.е. расходу чугуна на плавку с учетом содержания в нем кремния. Причём топливо необходимо подавать в начальный период плавки, в завалку и прогрев, так как в жидкий период плавки при наличии слоя изолирующего шлака теплопередача от факела жидкому металлу весьма затруднена. Изменение тепловой нагрузки при ведении плавки в двухнанной сталеплавильной печи обратно пропорционально расходу чугуна и содержанию в нем кремния и обусловлено тепловым балансом плавки, в котором тепло горения топлива, физическое и химическое тепло чугуна взаимозаменяемы как носители тепла, а изменение тепловой нагрузки именно в период завалки и прогрева шихты обусловлено наилучшей теплопередачей от факела к метал лу. При изменении расхода чугуна на 1% тепловую нагрузку в периоды завал ки и прогрева шихты необходимо изменять не ниже чем на 12% и не вьппе чем на 16%. Изменение тепловой нагрузки менее чем на 12% пр11В.рдит к недостаточному нагреву металла, что вызывает нерациональный расход топлива в период плавления и доводки когда теплопередача от факела к металлу через слой шлака в значительной степени снижается. Это вызывает затягивание плавки, т.е. снижение производительности печи, или выпуск недогретого металла. Изменение тепло вой нагрузки более чем на 16% вызывает перерасход топлива, перегрев и переокисленность металла, что приводит к ухудшеиСию качества металла к снижению производительности печи из-за удлинения доводки плавки. Взаимозаменяемость в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печи тепла горения топлива и тепла экзотермической реакции окисления кремния определена в соотношении; на 0,1% изменения содержания кремния в чугуне тепловую нагрузку в периоды завалки и прогрева шихты изменяют на 18-22%. В сталеплавильных печах, работающих на холодном скрапе и жидком чугуне, чугун заливают после завалки и прогрева йкрапа.В двухванных сталеплавильных печах длительность от начала завалки скрапа до заливки чугун составляет ,0 ч. К началу завал ки скрапа известна не только марка выплавляемой стали и соответствующий ей расход чугуна, ной содержание крем ния в подготовленном чугуне. Информацию о содержании кремния в чугуне используют для выбора тепло вого режима ведения завалки и прогре ва скрапа перед заливкой чугуна. Еели содержание кремния в чугуне меньше базовой величины (0,6%), то тепло вую нагрузку в период завалки и прогрева шихты увеличивают на 18-22% из расчета на каждый уменьшения содержания кремния в зависимости оТ длительности периода завалки и про- грева. В случае, если не увеличивают тепловую иагрузку в период завалки и прогрева шихты или увеличивают меньше чем на 18% на 0,1% (абс.) уменьшения содержания кремния, то придется увеличивать расход топлива в период доводки более чем в два раза, так как теплопередача к металлу через слой шлака значительно ухудшается для того, чтобы не вьтустить недогретый металл низкого качества. Если содержание кремния в чугуне выше 0,6% (базовой величины), то теп- . ловую нагрузку в период завалки и прогрева необходимо снизить на 18(-22% на каждый 0,1% (абс.) увеличения содержания кремния в чугуне. Иначе дополнительное тепло окисления кремния будет бесполезно затрачено и может привести к перегреву металла. Выпуск перегретого металла ведет к приварке слитков к изложницам и, следовательно, к повышению брака. Пример. К одной из ванн двухванной печи подается под завалку состав со скрапом, вес которого составляет 110 т. При условии общего веса металлошихты (скрап + жидкий чугун) не более 330 т вес ожидаемого для заливки чугуна должен быть 220 т, т.е. больше базового на 10 т. Ожидаемый для заливки жидкий чугун имеет содержание кремния согласно предварительной информации 0,4%, т.е. меньше базового на 0,2%. Оперативно эта величина определяется с помощью разработанной номограммы (фиг. 1), Линию содержания кремния в чугуне 0,4% проводят вертикально до пересечения с линией веса чугуна 220 т. От точки /пересечения (А) проводят горизонтальную линию до шкалы теловая на- , грузка (8,8 млн.ккал/ч) и соответствующему ей расходу газа l,1 тыс. ). Полученную по номограмме тепловую нагрузку поддерживают на печи в течение завалки и прогрева. Это позволяет проводить последующие периоды плавки в данной ванне печи при обычных средних, характерных для жидкого периода, тепловых нагрузках, не превышающих в период доводки 8-10 млн.ккал/ч, использовать .топливо на процесс нагрева шихты до температуры выпуска с мак симальной эффективностью. 113061 5 1 .6 Экономический эффект предлагаемого способа ведения теплового режима в периоды завалки и прогрева в зависимости от расхода чугуна и содержания в нем кремния составляет 170 тыс. руб.

СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ПЛАВКИ В ДВУХВАННОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, включающий подачу топлива для нагрева шихтовых материалов и кислорода для окйС ления примесей заливаемого § печь жидкого чугуна, отличающи й-: с я тем, что, с целью поддержания ; оптимального теплового режима, снижений энергозатрат при производстве стали, улучшения качества металла и повышения производительности печи, тепловую нагрузку в периоды завалки и прогрева шихты изменяют обратно пропорционально расходу чугуна и содержанию в нем кремния, причем на каждый 1% изменения расхода чугуна тепловую нагрузку изменяют на 12-16%, при изменении содержания кремния в чугуне на 0,1% тепловую нагрузку из9t меняют на 18-22%.