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

Изобретение относится к черной металлургии, к выплавке стали в дуговой электропечи с использованием металлизованных окатышей. Целью изобретения является увеличение производительности печи, стойкости печной футеровки и уменьшение содержания азота в стали, Загрузка извести в пространство между ломом и футеровкой стен в местах, наиболее приближенных к электродам, является эффективным способом предохранения футеровки от прямого излучения электрических дуг большой длины при работе печи в период плавления лома на вторичном напряжении порядка 700-800 В. Загруэка и проплав ление в печи сначала окисленных окатышей ускоряет формирование известково-железистого шлака с оптимальным содержанием окислов железа.Поэтому с самого начала проплавления металлизованных окатышей создаются благоприятные условия для вспенивания печного шлака за счет окисления углерода металлизованных окатышей. Проплавление в печи металлизованных окатьш1ей, извести и окисленных окатьш1ей в указанном соотношении обеспечивает поддержание на протяжении всего периода плавления пенистых шлаков, хорошего массообмена в ванне, низкого уровня фосфора в стали и низкого содержания азота в металле. Такой шлак экранирует дуги и защищает футеровку от их прямого излучения, а также способствуют более быстрому расплавлению окатышей, повы шению производительности печи. При ;этом обеспечивается в металле содержание азота на уровне не вьшзе, чем содержание азота в металлизованных окатьш1ах, так как горение электричес ких дуг под слоем пенистого шлака предотвращает ионизирующее воздействие их на атмосферу печи и насьш1ение стали атомарным азотом, образующимся в атмосфере печи вследствие ее ионизации. Загрузка в печь после завалки стального лома извести в количестве менее 10 кг на тонну лома не обеспечивает эффективного экранирования печи от воздействия электрических дуг воВремя плавления лома. При этом снижается стойкость огнеупор ной футеровки стен, что увеличивает расход огнеупорных материалов, вре.мя на горячие простои, уменьшает производительность печи. Загрузка в печь извести в количестве более 20 кг на тонну лома вызывает дополнительный расход электроэнергии в связи с возрастанием количества шлака. Это приводит к удлинению плавки, перегреву и более быстрому износу футеровки печи, уменьшению производительности печи. Расплавление окисленных окатышей в количестве менее 1 кг на тонну расчетного на плавку количества металлизованных окатьш1ей не обеспечивает формирование известково-железистого шлака с оптимальным содержанием окислов железа. Это может привести к накоплению в печи нерасплавленных металлизованных окатышей, что затягивает плавку и снижает производительность печи. Расплавление окисленных окатышей в количестве более 10 кг на тонну расчетного на плавку количества металлизованных окатьт&й приводит к формированию переокисленного шлака, что может вызвать дополнительное разрушение основной футеровки стен на уровне шлакового пояса. Это потребует дополнительного расхода магнезитового порошка на заправку печи, увеличит длительность заправки и плавки в целом, уменьшит производительность печи. Проплавление извести с металлизованными окатышами в соотношении менее чем 6:100 не обеспечивает оптимальную основность шлака, это приводит к дополнительному износу футеровки стен, увеличению расхода огнеупорных материалов, горячих простоев. длительности плавки и снижению производительности печи. Проплавление извести с металлизованными окатышами в соотношении более чем 12:100 вызывает увеличение количества шлака, перерасход электроэнергии на плавку, снижение производительности электропечи, Проплавление окисленных oкaтьшJeй с металлизованными окатыша ш в соотношении менее чем 0,05:100 не обеспечивает поддержание на протяжении всей плавки пенистых шлаков, что может вызвать уменьшение скорости проплавления металлизованных окатьш1ей, ухудшение условий окислительного рафинирования от фосфора, не обеспечивает достаточной защиты металла от

насьш1ения его азотом из печной атмосферы. Проплавление окисленных окатышей с металлизованными окатышами в соотношении более чем 5:100 приво°дит к чрезмерному увеличению окисЛенности и количества печного шлака Это может вызвать дополнительное разрушение футеровки стен, перерасход электроэнергии, удлинение плавки, уменьшение производительности печи.

Пример 1. В дуговой 150 т печи выплавляют сталь марки 20Х для трубной заготовки. Шихта состоит из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатышей. После завалки в печь стального лома с помош ью загрузочной корзины производят присадку извести с помои1ью саморазгружающегося бункера в пространство между загруженным ломом и стенами печи в трех точках, расположенных напротив электродов, количество загруженной извести составляет 20 кг на тонну лома, т.е. 1000 кг. После включения печи и проплавления электродами колодцев в стальном ломе непрерывно загружают в печь через отверстие в своде печи и расплавляют окисленные (железорудные) окатьшш в количестве 10 кг на тонну расчетного на тшав ку количества металлизованньгх окатышей, т.е. 1200 кг. Затем проплавляют непрерьшно загружаемые в печь металлизованные окатьшш, известь и окисленные окатьшш в соотношении 100:12:5, т.е. совместно со 120 т металлизованньгх окатьш1ей дроплавляют 13,2 т извести и 6 т окисленных окатьшзей. После достижения необходимой температуры металла и заданного содержания углерода плавку выпускают в ковш с отсечкой печного окисленного шлака. Предлагаемый способ по сравнению с известным повьш ает производительность печи на 4%, стой кость печной футеровки между холодными ремонтами - на 10 плавок; содержание азота в стали снижается на 0,003%.

Пример 2. В дуговой 150 т печи вьшлавляют сталь марки 40Х, Шихта состоит из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатьшзей.

Плавку ведут также, как в примере 1 , но между загруженным в печь ло мом и стенами печи присаживают известь в количестве 15 кг на тонну лома, т.е. 750 кг. После проплавления в ломе колодцев загружают и расплавляют окисленные окатыши в количестве 3 кг на тонну расчетного на плавку количества металлизованных окатьш1ей, т.е. 360 кг. Затем проплавJJЯют металлизованные окатьшш, известь и окисленные окатьшш в соотношении 100:9:2,5, т.е.совместно со 120 т металлизованных окатьппей проплавляют 10,8 т извести и 3 т окисленных окатьш ей.

По сравнению с известным способом увеличивается производительность печи на 3%, стойкость печной футеровки от ремонта до ремонта - на 7 плавок, содержание азота в стали снижается на 0,002%.

ПримерЗ. В дуговой 150 т печи выплавляют сталь марки ШХ15. Шихта состоит из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатьшгей.

Плавку ведут также, как в примере 1, но между загруженным в печь ломом и стенами печи присаживают известь в количестве 10 кг на тонну лома, т.е. 500 кг. После проплавления в ломе колодцев загружают и расплавляют окисленные окатьш1и в количестве 1 кг на тонну расчетного на плавку количества металлизованных окатьш1ей, т.е. 120 кг. Затем проплавляют металлизованные окатьш1и, известь и окисленные окатьш1и в соотношении 100:6:0,05, т,е, совместно со 120 т металлизованньгх окатьшгей проплавляют 7,2 т извести и 0,06 т окисленных окатьш1ей,

Предлагаемый способ по сравнению с известным увеличивает производи,тельность печи на 2%, стойкость печной футеровки от ремонта до ремонта на 5 плавок; содержание азота в стали снижается на 0,001%.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в электродуговой печи, включакяций загрузку в печь стального лома и извести, расплавление стального лома, непрерьшнб загружаемых в электропечь металлизованньгх окатьшгей совместно с известью, проведение окислительного рафинирования одновременно с процессом плавления металлизованных и железорудных окатышей, отличающийс я тем, что, с целью увеличения производительности печи, стойкости

5 12733944

печной футеровки и уменьшения содер-дами колодцев в стальном ломе сначажания азота в стали, после завалкила расплавляют непрерьшно эагружаестального лома в печь загружают из-мь1е в печь железорудные окатьшга в

весть в количестве 10-20 кг на тон-количестве 1-10 кг на тонну металну лома, причем присадку извести про-5 лизованных окатышей, а металлизованизводят в пространство между загру-ные окатыши, известь и жележенным ломом и стенами печи в трехзорудные окатыши дают в со точках, расположенных напротив элект-отношении 100 : (6 - 12) : (0,05 родов, а после проплавления электро-- 5).

Изобретение относится к черной металлургии, а конкретно к способам выплавки стали в дуговых электропечах с использованием металлизованных окатьппей. Целью изобретения является увеличение производительности печи, стойкости печной футеровки и уменьшение содержания азота в стали. В электропечь после завалки стального лома загружают известь в количестве 10-20 кг на тонну лома. Известь загружают между ломрм и стенами печи в трех точках напротив электродов. Вначале расплавляют непрерьшно загру е жаемые железорудные окатыши в количестве 1-10 кг на тонну металлизован(Л ных окатышей, а затем проплавляют металлизованные окатыши, известь и окисленные окатьшш в соотношении 100: