Способ выплавки стали и сплавов Советский патент 1986 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству сталей и сплавов в дуговых электропечах на шихте, включающей металлизо ванное сырье.

Цель изобретения - сокращение расхода электроэнергии, экономия раскис лителей и повьш1ение качества стали.

Ввод металлизованного сырья вызы- вает образование на границе раздела металла со шлаком буферного слоя пихты, нижняя часть которого частично погружена в толщу модилического расплава, а верхняя часть контактирует с жидким шпаком. Такое расположение слоя объясняется тем, что плотность металлизованного сьфья больше плотности шлака, но значительно меньше плотности жидкого металла. Благодаря этому подаваемое на поверхность ванны металлизованное сырье, пройдя слой шлака, располагается на границе раздела металлизованное сырье - пшак, в результате чего длительность контакта металлизованного сырья со шлаком многократно возрастает. Увеличение времени пребывания окатышей в юлаке позволяет повысить степень нагрева и температуру металлизованного сьфья перед поступлением его в металлическую ванну.

Кроме того, окисление углерода, содержащегося в металлизованном сырье, окислами железа в этом случае благодаря нагреву сьфья до температур шлака начинается в шлаке. Выделяющиеся пузырьки окиси углерода вызывают дополнительное увеличение д-пительности пребывания сьфья в шлаковой ванне, В конечном счете избыточный кислород, имею1цийся в металлизованном сьфье, удаляется из него уже в толще шлака, в результате чего сокращается поступление кислорода в металлическую ванну.

Перемешивание шлака пузьфьками газа интенсифицирует теплообмен в системе металлизованное сьфье - шлак ускоряет проплавление подаваемых шихтовых материалов и улучшает использование тепла шлаковой ванны.

Количество единовременно присаживаемого металлизованного сьфья 5-25% от общей массы на плавку выбрано по опытным данным. При количестве сьфья менее 5% длительность контакта его со шлаком получается небольшой и сырье не успевает нагреться до высоких температур за счет шлака. При коли

5

0

5

0

5

0

5

0

честве металлизованного сырья более 25% толщина слоя шихты получается большой, что приводит к чрезмерному З/величению длительности их пребывания в слое, нагреву до высоких температур и, как следствие, к свариванию в монолит, а также чрезмерному охлаждению шлака и появлению конгломератов, состоящих из металлизованного сырья и щлака.

Пример 1, В 3-тонной дуговой электропечи с кислой футеровкой выплавляют сталь марки 20ХН8Л следующего хими;ческого состава, %: С 0,25; Сг 0,3-0,6; Мп 0,15-0,45; Ni 7-8; Si О, 15; S ;0,06; Р 0,06,

Плавку проводят следующим образом

На подину печи заваливают 800 кг отходов из стали 20ХНЗЛ и 20ХН8Л и 50 кг никеля. После проплавления завалки и образования приемной ванны в печь равномерно по поверхности ванны присаживают 3600 кг металлизован- ных ока.тышей. что составляет 15% от общего расхода окатышей на плавку, В результате этого на поверхности ванны образовывается слой металлизованного сырья толщиной 0,12 м. Оставшуюся часть окатышей подают непрерывно на ванну через рабочее окно. После окончания плавления на шлак присаживают коксик и ферросилиций в количестве 2 и 3 кг/т металла соответственно. После этого кислый ишак полностью скачивают и наводят новый итак присадкой извести, шамота и кремнезема. Дальнейшие операции - легирование и раскисление металла, производят согласно действующей технологической конструкции.

Предлагаемая технология обеспечи- пает повыЕюние температуры металлизованного сырья до 200-250 С и сокращение расхода электроэнергии с 880 до 810 кВт.ч/т за счет лучшего использования тепла шлака для подогрева окатышей перед поступлением их в металлическую ванну, а также снижение окисленности.металла и, как следствие этому, уменьшение расхода алюминия с 1 до 0,4 кг/т стали по сравнению с существующей технологией.

Пример 2, Плавку проводят в 3-тонной дуговой электропечи, при 55 фактической садке 3,5 т. Плавят сталь марки Х32116Л следующего химического состава, %: С 2; Сг 30-36; Ni 5-7; Si 0,15-0,35; Mn 0,2-0,4; Р и ,05

3

Плавку проводят следующим образом

На подину печи загружают 800 кг феррохрома и 200 кг никеля. После проплавления исходной завалки и образования жидкой приемной ванны равномерно по всей поверхности ванны в печь вводят tAO кг окатьшей, что составляет 5% от общего количества окатышей на плавку (2800 кг). Оставшуюся часть окатьшей подают непрерывно со скоростью, равной скорости проплавления. Доводку плавки в дальнейшем осуществляют по известной технологии.

По данньм этой плавки сокращение расхода электроэнергии составляет 14 КВТ-ч/т стали, а алюминия - на 0,2 кг/т стали. Относительно невысокое снижение расхода электроэнергии и раскислителя по сравнению с примером 1 обьясняется небольшой длительностью С5пцествования промежуточного слоя из окатышей на границе шпак - металл вследствие его малой толщины. Поэтому на следующей плавке расход окатьш1ей на образование слоя увеличивают.

Пример 3. Плавку проводят в той же печи, вьтлавляли ту же марку

ор И. Дербак 3062/24

Составитель М. Меньшиков Техред Л.Олейник

Ко Под

Тираж 552 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

359224

стали. Шихтовка плавки осталась прежней. После проплавления исходной завалки и образования приемной ванны в печь на поверхность ванны 5 равномерно по всей поверхности вводят 680 кг окатышей, что составляет около 25% от общей массы их на плавку (2800 кг). ПРИ этом расход электроэнергии снижается до 780 квт-ч/т

10 при одновременном снижении расхода алюминия до 0,5 кг/т стали. Дальнейшее увеличение расхода окатьщ1ей (свыше 25%) нецелесообразно, так как образовавшиеся конгломераты из метал5 лизованных окатышей и шлака на стенках печи плохо проплавляются, что сводит на нет положительное влияние образования промежуточного слоя из окатьшгей.

0 Также снижается в 1,5 раза содержание азота в металле вследствие более Интенсивного кипения шлаковой ванны.

Экономическая эффективность способа обусловлена сокращением количества алюминия с 1 до 0,4 кг/т, а удельного расхода электроэнергии на 70 КВТ. ч .

Корректор Л. Пилипенко Подписное