Способ выплавки стали Советский патент 1987 года по МПК C21C5/52 

113

Изобретение относится к черной металлургии, к выплавке стали в дуговых электропечах с использованием в шихте металлизованньгх окатышей.

Цель изобретения - увеличение производительности печи и уменьшение удельного расхода электроэнергии, электродов и огнеупорных материалов, В электродуговую сталеплавильную печь загружают стальной лом и через 10-15 мин после ее включения начинают непрерывную загрузку в печь ме- таллизованных окатьпдей двух видов с содержанием углерода соответственно 0,8-1,5% и 1,6-3,0%. Загрузку окатышей производят совместно с известью. Окатыши загружают в электропечь последовательными порциями. При каждом этапе загрузки проплавляют раньше порцию окатышей с низкой степенью ме таллизации, а потом проплавляют порцию окатьш1ей с высокой степенью металлизации. После проплавления всех окатьшгей и достижения необходимой температуры металла плавку выпускают в ковш с отсечкой печного окисленного шлака. В процессе выпуска металл легируют в ковше и обрабатывают известью с плавиковым шпатом. Вне печи сталь рафинируют, например, вакуумом.

Использование в каждой плавке ме- таллизованных окатышей с содержанием углерода 0,8-1,5% и 1,6-3,0% гарантирует получение в конце плавки заданного содержания углерода в пределах от 0,1 до 1,0% за счет проплавления в целом на плавку смеси из различного количества указаннЕлх окатышей. Учитывая, что около 1% углерода содержащегося в окатышах, расходуется на довосстановление железа окатышей, можно, комбинируя расход окатышей одного вида в количестве 25-75% общего их расхода на плавку с расходом другого вида окатьштей соответственно в количестве 75-25% общего их расхода, получать без затруднений всю необходимую гамму содержаний углерода в ванне от 0,1 до 1,0%.

При производстве металлизованных окатыщей получают заданное содержание углерода за счет отложения в них сажистого углерода в процессе охлаждения окатышей природным газом. При этом в окатышах не происходит увеличения содержания вредных примесей серы и фосфора.

5

8802

Окатьши обычно имеют степень металлизации от 88 до 96%. При загруз- ке в печь порции окатышей сначала с более низкой степенью металлизации

содержание окислов железа в и соответственно кислорода в металле увеличивается, что способствует более энергичному окислению углерода и кипению ванны. Последующая загрузO ка окатьш1ей с более высокой степенью металлизации в кипящую ванну обеспечивает быстрое расплавление окатътей за счет высокой скорости теплообмена в кипящей ванне. По мере уменьшения

5 кипения ванны опять загружают порцию окатышей с низкой степенью восстановления железа и после возобновления интенсивного кипения ванны снова загружают порцию окатьшгей с более высо0 кой степенью восстановления железа. Такой способ загрузки и проплавления металлизованных окатышей обеспечивает высокую скорость их проплавления, уменьшение продолжительности плавки, повышение производительности электропечи, уменьшение удельного расхода электроэнергии, электродов и огнеупорных материалов.

Если окатыули будут содержать ме- 30 нее 0,8% углерода, то при их использовании содержание углерода в ванне в конце плавления будет ниже расчетного, что вынуждает науглероживать ванну вдуванием порошкообразного 35 карбюризатора. Это приводит к возрастанию продолжительности плавки, что вызьшает уменьшение производительности печи и увеличение удельного расхода электроэнергии, электродов 40 и огнеупорных материалов.

Расплавление окатышей с содержанием углерода более 1,5% не обеспечивает выплавку стали с низким содержанием углерода.

45

Расплавление металлизованных окатышей с содержанием углерода менее 1,6% не обеспечивает выплавку стали со средним содержанием углерода, а

50 расплавление окатышей с сс)держанием углерода более 3% экономически нецелесообразно, так как даже при вЫплав- ке высокоуглеродистой стали потребует дополнительной продувки ванны лородом для окисления избыточного

углерода. При этом возрастает продолжительность плавки, что вызьшает уменьшение производительности печи и увеличение удельного расхода элек313

троэнергии, электродов и огнеупорных материалов.

Пример 1. В дуговой 150 т- ной печи выпл-авляют сталь для трубной заготовки марки 12X1 МФ, Шихта состоит из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатьшей двух видов: с содержанием углерода 0,8% и 1,6% и со степенью металлизации соответственно 88 и 94%. После завалки в печь загрузочной бадьей металлолома печь включают. Через 10-15 мин плавления начинают непрерывную загрузку в печь через отверстие в своде металлизованных окатьшей и извести. Причем сначала расплавляют порцию металлизованных окатьппей с углеродом 0,8% и степенью металлизации 88% в количестве 45 т, затем расплавляют порцию металлизованных окатышей с углеродом 1,6% и степенью металлизации 94% в количестве 15 т. Затем снова расплавляют порцию окатышей с углеродом 0,8% массой 45 т и после этого расплавляют вторую порцию металлизованных окатышей с углеродом 1,6% массой 15 т. В конце проплавле- ния 120 т окатышей ванна содержит около 0,1% углерода. После достижения необходимой температуры плавку, легированную молибденом, выпускают в ковш с отсечкой печного окисленного шлака. В процессе выпуска металл легируют в ковше марганцем и хромом и обрабатывают известью с плавиковым шпатом. Вне печи плавку подвергают вакуумной обработке, в конце которой металл легируют кремнием и ванадием.

По сравнению с известным способом производительность печи возрастает на 2%, уменьшается расход электроэнергии на 15 кВт ч/т, расход, электродов на 0,1 кг/т, расход огнеупорных материалов на 0,5 кг/т.

Пример2. В дуговой 150 т-ной печи выплавляют сталь марки 45Х на шихте из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатышей двух видов: с содержанием углерода 1,2% и 2,3%. Далее плавку ведут, как в примере 1, но сначала расплавляют порцию окатышей с углеродом 2,3% и степенью металлизации 89% в количестве 20 т. Затем расплавляют порцию окатьш1ей с углеродом ,27, к степенью металлизации 95% в количестве 20 т. Эту последовательность загрузок порций металлизованных окатьшей повторяют еще 2 раза. В конце проплавления 120 т ока38804

тышей ванна содержит около 0,45% углерода. Далее процесс плавки, выпуска ее и внепечной обработки ведут как в примере 1, но в конце вакуумной обработки металл легируют кремнием и раскисляют алюминием.

По сравнению с известным способом производительность печи возрастает на 3%, уменьшается расход электроJQ энергии на 22 кВт ч/т, расход электродов на 0,15 кг/т и расход огнеупорных материалов на 0,7 кг/т.

ПримерЗ. В дуговой 150 т-ной печи выплавляют сталь марки 111X15 на

J5 шихте из 50 т стального лома и 120 т металлизованных окатышей двух видов: с содержанием углерода I,5% и 3,0%. Далее плавку ведут,как в примере 1, но сначала расплавляют порцию окаты2Q шей с углеродом 1,5% и степенью металлизации 90% в количестве 30 т. Затем расплавляют порцию окатышей с углеродом 3,0% и степенью металлизации 96% в количестве 30 т. Затем сно25 ва расплавляют порцию металлизованных окатышей с углеродом 1,5% массой 30 т и после этого расплавляют вторую порцию окатышей с углеродом 3,0% массой 30 т. К концу проплавления

jg 120 т окатышей содержание углерода в ванне составляет около 0,95%. Далее процесс плавки, выпуска ее и внепечной обработки ведут, как в примере 1, но в конце вакуумирования талл легируют кремнием и раскисляют алюминием.

По сравнению с известным способом производительность печи возрастает на 4%, уменьшается расход электроэнерQ гии на 30 кВт ч/т, расход электродов на 0,2 кг/т и расход огнеупорных материалов на 1 кг/т.

Формула изобретения

5

Способ выплавки стали в электродуговой печи, включающий загрузку, расплавление стального лома и металлизованных окатьшзей со степенью металлиQ зации не менее 88%, содержащих углерод и загружаемых в печь непрерывно и совместно с известью, легирование металла и рафинирование стали вне печи, отличающийся тем,

5 что, с целью увеличения производительности печи и уменьшения удельного расхода электроэнергии, электродов и огнеупорных материалов, метал- лизованные окатьшга загружают двух

513138806

видов с содержанием углерода соответ- окатышей с низкой степенью металлиза- ственно 0,8-1,5% и 1,6-3,0% последо- ции, а потом порцию окатышей с высо- вательными порциями: сначала порцию кой степенью металлизации.

Изобретение относится к черной металлургии, к выплавке стали в дуговых электропечах е использованием в шихте металлизованных окааьшей. Целью изобретения является увеличение производительности печи и уменьшение удельного расхода электроэнергии, электродов и огнеупорных материалов. Поставленная цель достигается тем, что при выплавке стали в печь 1епрерывно загружают и расплавляют Металлизованные окатыши двух видов с содержанием углерода соответственно 0,8-1,5% и 1,6-3,0%. Окатьш1и загружают последовательными порциями, проплавляя раньше порцию окатыше;й с низкой степенью металлизации, а затем порцию окатышей с высокой степенью металлизации. Возрастает производительность ванны на 4%, уменьшается расход электроэнергии наЗОкВтч/т, расход электродов на 0,2 кг/т и расход огнеупорных материалов на 1 кг/т. i (Л