Способ производства стали в дуговых печах Советский патент 1987 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к металлургии, в частности к электросталеплавильному производству,

Целью изобретения является повышение производительности печи снижение расхода электроэнергии и себестоимости стали.

Проблема повышения эффективности работы дуговых печей высокой мощности наряду с сокращением длительности жидких периодов плавки предполагает интенсификацию процесса плавления шихты.

Загрузку шлакообразующих материа- лов и металлической шихты при указанной последовательности производят на остаток металла и шлака в печи, что приводит к ускорению процесса шлакообразования, получению достаточного количества высокоактивного (с высокой фосфоро- и серопоглотител ной способностью) шлака. Кроме того, сокращается время заправки печи, так как заправляются, в случае . необходимости, только откосы. Производительность печи повышается, расход электроэнергии снижается.

Если остаток металла в печи составляет менее 10%, он быстро остывает и эффективность способа снижается, если его остается более 15%, производительность печи снижается а удельньй расход электроэнергии начинает возрастать.

При количестве оставшегося в печи восстановительного шлака менее 30% от всей его массы перед выпуском условия формирования шлака (время, количество, состав) в период плавления ухудшаются, -ухудшаются и технико-экономические показатели работы печей.

Исходя из условий обеспечения нео

ходимой десульфурации металла в ков ше при выпуске его, оставлять в печи более 50% восстановительного шлака не представляется возможньм. Наведение большего количества рафинировочного шлака в печи сопряжено с до- 50 долнительными затратами не только материалов, но и электроэнергии, увеличивается продолжительность восстановительного периода.

45 ящий и дефицитный).

Наилучшие результаты достигаются в том случав;, когда большая часть расходуемой в период плавления изве ти (260%) загружается непосредствен но на остаток металла и шлака совместно с плавиковым шпатом или посл него. При этом общий расход извести в период плавления составляет 25Загрузка карбюризатора непосредст- 55 35 кг/т шихты, в окислительный певенно на остаток металла и шлака способствует повышению степени усвоения углерода и вспениванию шлака, а следовательно, и улучшению условий плав

5 I

0

5

0

ления шихты, так как высокоуглеро- дистый расплав имеет более низкую в сравнении с низкоуглеродистым температуру плавления, а окисление углерода в период плавления интенсифицирует этот процесс. При этом в печь загружают карбюризатор в количестве, обеспечивающем получение в металле по расплавлении шихты углерода на О,,2-0,3% (абс„) больше, чем в готовой стали, что позволяет интенсивно нагреть металл до заданной темпера- . туры и провести окислительное рафинирование расплава„

Введение в печь плавикового шпата, загружаемого на остаток шлака, способствует разжижению его, а это в свою очередь создает условия для ин- 1 енсивного растворения извести и формирования активного шлака в период плавления„ В результате, наряду

с рштенсификацией процессов.рафинирования, улучшаются и условия горения дуг и плавления шихты в целом. Если плавикового шпата менее - 2 кг/т шихты, жидкоподвижность шлака и возможность растворения в нем извести недостаточны, условия плавления и рафинирования металла ухудся производительность печи и повышается расход электроэнергии.

Загрузка плавикового шпата более

6 кг/т шихты нецелесообразна, так как присадка его на шлак до 6 кг на 1 т шихты обеспечивает : достаточную жидкотекучесть шлака и растворимость в нем извести, увеличение расхода гшавикового шпата (более; 6 кг/т) неэф4)ективно, так как основность шлака не повышается, себестоимость стали при этом повышается (плавиковый шпат материал дорогосто50

45 ящий и дефицитный).

Наилучшие результаты достигаются в том случав;, когда большая часть расходуемой в период плавления извести (260%) загружается непосредственно на остаток металла и шлака совместно с плавиковым шпатом или после него. При этом общий расход извести в период плавления составляет 25ри:од известь в печь не присаживают. В этом случае обеспечивается раннее формирование достаточного количества высокоосновного шлака, что спо31

собс.твует сокрап1ению длительности плавки и расхода электроэнергии.

При меньшем количестве извести основность шлака и его количество уменьшается, а эффективность спо- соба снижается.

Установлено, что при указанном расходе извести не менее 20% ее целесообразно загружать с завалкой. Введение части извести в печь сов- местно с первой.порцией металлической шихты способствует поддержанию основности шлака на достаточно высоком уровне (известь по мере плавления шихты растворяется в шла- ке) и успешному протеканию процессов плавления и рафинирования расплава.

Известно, что повьппение плотност металлической шихты до определен- ноге значения (1,2-1,4 т/м) повышает технико-экономические показатели. Исследования показывают, что применение значительного количества тяжеловесного лома и загрузка его в один прием приводят к снижению производительности печи и увеличению расхода электроэнергии. Наилуч- шие результаты достигаются при заг рузке металлической шихты двумя пор- циями, причем количество ее в первой порции составляет 70-80% от всего количества.

Если первая порция металлической шихты менее 70% от всей ее массы, то длительность периода плавления и расход электроэнергии увеличиваются из- за снижения стабильности горения дуг увеличения тепловых потерь и ухудшения условий плавления второй порции шихты.

Увеличение массы первой порции металлической шихты (более 80% от всей ее массы) приводит к ухудшению показателей работы печи-снижается производительность, повышается расход электроэнергии.

Введение кислорода в зону загрузки извести с момента включения печи способствует раннему формированию активного шлака и интенсификации процессов плавления и окислительного рафинирования расплава.

Загрузка второй порции металли- ческой шихты до расплавления первой порции менее чем на 60% ухудшает . условия ее плавления, так как шихте плавится интенсивней при наличии зна1034

читальной по объему жидкой металлической ванны. Кроме того, при этом осложняется и загрузка второй порции шихты, особенно при легковесной шихт

Пример, Способ осуществляют в опытно-промьшшенных условиях в 100 т дуговой печи с трансформатором мощностью 63 МВД на примере выплавки стали Ж 15.

Шихта состоит из 10-15% чугуна (чушкового или чугунного лома), остальное оборотный и привозной лом. Масса металлошихты (с учетом остатка мё талла) 125 т. В качестве карбюризатора используют кокс.

В печи при выпуске предыдущей плавки оставляют 8-17% металла и 25-55% шлака. В случае необходимости откосы заправляют магнезитом. В печь загружают 1,0-1,8 т кокса, присаживают 1,5-7 кг/т плавикового шпата и 50-80% (15-25 кг/т) извести и производят завалку первой порции метал- личеолсой шихты, совместно с которой загружают и остальную часть извести. Масса первой порции металлической шихты 65-85% от общей ее массы. После расплавления более половины (оценка визуальная) первой порции шихты производят подвалку. Кислород вводят в зону загрузки извести через кислородную трубку, уложенную на известь перед завалкой шихты, с момента включения печи и через кислородную фурму с расходом 10-30 на 1 т стали.

Для сравнения в той же печи проводят плавки по известному способу. Масса шихты на этих плавках 112-113т Кислород в период плавления шихты на сравнительных плавках не применяют.

Характеристика и технико-экономические показатели опытных и сравнительных плавок приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при использовании предлагаемого способа существенно повьппается производительность печи и снижается расход электроэнергии По сравнению с выплавкой стали по известному способу производительность печи (плавка 3) увеличивается на 7,75 т/ч (25,7%), а расход электроэнергии снижается на 50 кВт-ч/т (9,2%). При этом содержание серы в стали как на опытных, так и на сравнительных плавках не превышает 0,010% Исключая плавки 8 и 9) Содержание фосфора в стали опытных плавок не

513

превышает 0,012%, на сравнительных плавках в среднем ,017%.

Формула изобретения

Способ производства стали в дуговых печах, включающий завалку, расплавление металлической шихты, совмещенное с дефосфорацией металла, ввод карбюризатора, наведение восстановительного шлака в печи и выпуск металла совместно с восстановительным щлаком в ковш, отличающийся тем, что, с целью 1 овышение производительности печи, снижения расхода электроэнергии и себестоимости стали, в печи оставляПлавка

10

11

12 13 14 15 16 17 18 19 20

1

равниельная

17 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

40

25 30 50 55 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

4

4

4

4

4

1.5

2

6

7

4

4

4

4

4

4

4

4

70 70 70 70 70 70 70 70 70 55 60 60 60 65 65 65 65

Известь в завалку и в подвалку

1.5-25 М-/Т шихты

75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 65 70 80 85 75 75

65 65

65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 55 60

до 1001 50

ВНИИГ1И Заказ 1936/24

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

36

ЮТ 10-15% металла и 30-50% шлака восстановительного периода предьщу- щей плавки, после чего загружают карбюризатор, 2-6 кг плавикового

шпата на 1 т шихты и не менее 60% от потребного в период плавления количества извести, остальную часть извести загружают в печь совместно с первой порцией металлической

шихты, которая составляет 70-80% от массы всей шихты, после включения печи в зону загрузки извести дают кислород, а вторую порцию металлической шихты загружают после

расплавления не менее 60% первой порции.

34,7

33,7

34,5

35,3

34.8

34,1

34,8

35,9

35,9

34,2 .

35,3

34.1

34,8

35.3

34,2

33,3

34,1

28,0

506 515 506 496 498 510 506 498 498 508 500 507 505 500 506 510 508

545

воения углерода кокеа 75Х

0,015Z 0,0221

Себестои мость стали повышается

Средние по 6 плавкам Степень усвоения углерода кокса « 50Z

Тираж 550 Подписное

Способ относится к металлургии, в частности в электростапеплавильному производству. Целью изобретения является повышение производительности печи, снижение расхода и себестоимости стали. С этой целью в печи оставляют 10-15% металла и 30- 50% шлака восстановительного периода, на который производят загрузку карбюратора, пшакообразующих материалов - 2-6 кг плавикового шпата и 60% от необходимого в период плавления количества извести. Остальную часть извести загружают в печь совместно с первой порцией металлической шихты, масса которой составляет 70-80% от массы всей шихты. После включения печи в зону загрузки извести вводят кислород, а после расплавления не менее 60% первой порции металлической шихты дают вторую порцию. Производительность печи повышается на 25%, а расход электроэнергии снижается на 9%. 1 табл. (Л