Способ выплавки сталей из металлизованных окатышей в дуговой печи Советский патент 1991 года по МПК C21C5/52 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам выплавки стали в сверхмощных дуговых печах с применением металлизованных окатышей.

Целью изобретения является повышение производительности электропечи, снижение расхода электроэнергии и электродов.

Способ осуществляется следующим образом.

3 дуговую печь на подину заваливают металлошихту в количестве 30-50% от общего веса плавки, присаживают известь и при необходимости (в завис-имости от марки стали) кокс,включают печь на расплавление. При израсходовании 450-650 кВт ч/т жидкой стали электроэнергии начинают присаживать в образующуюся жидкую металлическую лунку (ванну) печи метал- лизованные окатыши, шлако- и пенооб- разующие материалы. 3 качестве шла- кообразующего материала применяют кальцийсодержащие вещества, как правило известь и/или карбонат кальция (известняк), а также плавиковый шпат (при необходимости). 3 качестве пено- образующих материалов применяют вещества, содержащие окислы железа

оэ со

00

1

оэ

и углеродсодержащие вещества. В качестве первых, как правило, применяют окисленные окатыши, окалину, железную руду, а в качестве вторых - брикеты из мелочи металлизовэнных окатышей на известняково-мелассовой связке. В брикетах содержится 3-6% углерода и 65-80% металлического железа. Брикеты подают в печь со скоростью 10-400 кг/мин в количестве 1-10%, от массы присаживаемых метал- .лизованных окатышей. В печь можно присаживать как одни брикеты, так и вместе с коксом, как непрерывно,так и порциями. При необходимости в печь присаживают окисленные окатыши или продувают металл газообразным кислородом. После проплавления 80-100% требуемого количества металлизован- ных окатышей присадку шлако- и пено- образующих материалов в печь заканчивают. При получении требуемой температуры после полного расплавления всего количества металлизованных окатышей отбирают пробу на химический анализ, металл раскисляют в печи ферросилицием. После получения химического анализа в отобранной пробе и доводки металла его выпускают в стале- разливочный ковш.

При использовании брикетов,состоящих из мелочи металлизованных окатышей из известково-мелассовой связке, происходит погружение их в шлаковый расплав до границы раздела шлак - ме талл, где происходит взаимодействие углерода брикетов с кислородом шлака и металла с образованием СО. Образующиеся пузырьки СО в шлаке и металле, проходя через всю толщину шлака, производят значительное вспенивание и перемешивание шлака,причем, поскольку брикеты расплавляются в течение относительно длительного времени, то получается стабильная пена, полностью экранирующая стены и свод от теплового излучения электрических дуг, что позволяет подводить большую мощность, работая на длинных дугах. При этом необходимо, чтобы скорость присадки брикетов составляла 10 - 400 кг/мин. При присадке брикетов со скоростью менее 10 кг/мин количество образующегося СО недостаточно для образования устойчивой пены, а скорость присадки более 400 кг/мин нецелесообразна, так как это не приводит к улучшению пенообразования, а

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

может привести к уменьшению вспенивания за счет разбивания пены брикетами.

Наличие в брикетах известково- мелассовой связки способствует улучшению пенообразования за счет изменения физико-химических свойств пены.

Введение брикетов в количестве менее 1% от массы металлизованных окатышей не обеспечивает образования устойчивого пенистого шлака в течение всего времени плавления окатышей, а более 10%-нецелесообразно, так как приводит к уменьшению устойчивости пенистого шлака.

Необходимость начала присадки брикетов после формирования жидкой лунки и израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали объясняется тем, что начало дачи брикетов при израсходовании электроэнергии менее 450 кВт ч/т жидкой стали нецелесообразно, так как по откосам печи еще находится нерасплавившаяся металлическая шихта, предохраняющая стены и свод от излучения электрических дуг, а начало присадки брикетов после израсходования электроэнергии более 650 кВтч/т жидкой стали приводит к преждевременному износу стенки свода печи, так как металлическая шихта полностью расплавляется и электрические дуги будут оказывать разрушающее воздействие на них. Наличие жидкой лунки (ванны) необходимо для безаварийной работы печи, так как в противном случае возможен выброс металла и шлака из печи.

Заканчивать присадку брикетов необходимо после проплавления 80-100% требуемого количества металлизованных окатышей, так как при окончании дачи брикетов после проплавления металлизованных окатышей менее 80% пенистые шлаки к концу их проплавления не сохраняются и свод и стены будут испытывать разрушающее воздействие электрических дуг. Что бы избежать этого необходимо уменьшить подводимую мощность, что приводит к снижению производительности печи.Присаживать брикеты после проплавления 100% требуемого количества металлизованных окатышей нецелесообразно, так как в этот период работают на пониженной мощности, т.е. на коротких дугах.

5 16

Пример 1. В 150-тонной дуговой печи выплавляли сталь марки 20К. На подину заваливали 20 т металлического лома, присаживали 2,0 т извести и включали печь на расплавление. После израсходования 650 кВт.ч/т жидкой стали электроэнергии начинали вводить в печь шлако- и пенообразующие присадки, состоящие из извести, плавикового шпата,карбоната кальция (недопала), окисленных окатышей (оксид железа),в качестве углеродсодержащего вещества - брикеты, состоящие из мелочи металлизован- ных окатышей на известково-мелассо- вой связке. Одновременно начинают непрерывную присадку в печь метапли- зованных окатышей. Брикеты присаживают со скоростью 400 кг/мин порциями по 200 кг. После того как предыдущая порция расплавилась и углерод брикетов прореагировал с кислородом шлака, образовав пену, в печь присаживают следующую порцию. Общее количество брикетов присаживают в печь 13,0 т, или 10% от необходимого количества металлизованных окатышей. После проп- лавления 130 т металлизованных окатышей, что составляет 100% необходимого их количества, прекращают дачу шлако- и пенообразующих материалов. Производительность печи оценивали по скорости плавления металлизованных окатышей, а эффективность защиты электрических дуг пенистым печным шлаком по температуре охлаждающей воды стеновых панелей.

Результаты приведены в таблице (плавка 1).

П р и м е р 2. Плавку вели аналогично примеру 1, однако присадку брикетов начинали после израсходования 450 кВт ч/т жидкой стали электроэнергии со скоростью 10 кг/мин,при этом количество присаживаемых брикетов составило 1,0 т, или 1% от необходимого количества металлизованных окатышей. Заканчивали присадку брикетов после проплавления 80% (80 т) металлизованных окатышей.

Результаты плавки приведены в таблице (плавка 2).

П р и м е р 3. Плавку вели аналогичном примеру 1, однако присадку брикетов начинали после израсходования 550 кВтiч/т жидкой стали электроэнергии со скоростью 50 кг/мин.Всего было присажено 3,6 т брикетов, что

0

0

5

I

r

0

5

0

5

0

766

составляет 4% от количества металлизованных окатышей. Заканчивали присадку брикетов после проплавления 90% необходимого количества металлизованных окатышей.

Результаты плавки приведены в таблице (плавка 3).

Примеры4-10. Плавки вели аналогично примеру 1, однако на всех плавках были отклонения от заявляемых параметров (см. таблицу, плавки 4-10). Так на плавке 4 количество израсходованной электроэнергии до начала присадки брикетов выходило за нижний предел заявляемого параметра, а у плавки 5 - за верхний предел. На плавке 5 заканчивали присадку брикетов после проплавления 75% необходимого количества металлизованных окатышей, что выходило за нижний предел заявляемого параметра. На плавках 7 и 8 нарушены заявляемые параметры, касающиеся количества присаживаемых брикетов в зависимости от количества металлизованных окатышей соответственно по нижнему и верхнему пределу. На плавке 9 скорость присадки брикетов была ниже нижнего предела заявляемого параметра, а на плавке 10 - выше.

Пример 11. Плавка 11 выплавлялась по способу-прототипу.

Как видно из таблицы, в которой представлены результаты вышеуказэнных плавок, плавки, выплавленные в соответствии с предлагаемым способом (плавки 1-3) имели наилучшие технико- экономические результаты, как по сравнению с плавками, выплавленными с отклонениями от заявляемых параметров (плавки 4-10), так и с плавкой, выплавленной по способу-прототипу (плавка 11). Так расход электроэнергии на плавках 1-3 был ниже на 96 - Г20 кВт Ч/т жидкой стали, расход электродов - в среднем на 1 кг/т стали. Производительность электропечи, которую оценивали по скорости плавления металлизованных окатышей, также на плавках 1-3 была выше, чем на плавках 4-1 1.

Таким образом, изобретение позволяет повысить производительность электропечи, снизить расход электроэнергии и электродов. Формула изобретения

Способ выплавки стали из металли- зованных окатышей в дуговой печи,

включающий плавление, подачу шлако- обраэующей и пенообразующей присадки, состоящей из карбоната кальция, окиси кальция, углерода и окислов железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности печи, снижения расхода электроэнергии и электродов, в качестве углеродсодержащего пенообразующего материала в печь вводят брикеты,

состоящие из мелочи металлизованных окатышей на известково-мелассовой связке в количестве 1-10% от массы присаживаемых металлизованных окатышей, со скоростью 10-400 кг/мин, начинают присадку после израсходования электроэнергии 450-650 жидкой стали и заканчивают после проплавления 80-100% металлизованных окатышей.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам выплавки стали в сверхмощных дуговых печах с примене ;ем металлизованных окатышей. Цель изобретения - увеличение производи шьности печи,снижение расхода эле 1роэнергий и электродов. Способ в тачает плавление, подачу шлакообр зующей и пенообра- зующей присадки состоящей из карбоната кальция, о пси кальция, углерода и окислов еза. Дополнительно дается в печь прообразующий угле- родсодержащий материал в виде брикетов, состоящий РЗ мелочи металлизованных окатышей ча известково-мелас- совой связке в количестве 1-10% массы присаживаемых металлиэованных окатышей со скоростью 10 - 400 кг/мин,с начиная после формирования жидкой лунки и израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали и заканчивая после проплавления 80 - 100% требуемого количества металлизованных окатышей. 1 табл. Ј (Л