Способ выплавки стали Советский патент 1976 года по МПК C21C5/52 

дину, не обеспечивает образования шлака под электродами после проплавления колодцев в металлошихте при подаче кислорода в стороне от непосредственной зоны шлакообразоваппя. Шлак в этом случае образуется только при расплавлении 20-30% завалки, что составляет 25-30% времени периода плавления. К тому же объем и консистенция образующегося шлака в количестве, необходимом для технологических целей, оказываются недостаточными для полного погружения в «его дуг. Поэтому в этом случае не достигается стабильность их горения и не наблюдается увеличение средней активной мош,ности, снимаемой с печного трансформатора за период плавления.

Причиной этого также является тот факт, что образующийся шлак по своему химическому составу «е склонен к вспениванию, а специальных добавок, приводящих к вспениванию, в своем составе не имеет. Плотный невспененный шлак не может полностью закрыть дугу в период плавления, так как его толщина при необходимых для технологических целей весовых количествах, как правило, не превышает 6-10 см, а длина дуги в современных течах колеблется в пределах 12 - 15 см. При этом необходимо учитывать аксиальное давление дуги, которое в сочетании с кипением ванны может приводить к тому, что для полного погружения дуги в шлак толщина последнего должна значительно превышать длину дуги.

с целью сокращения продолжительности плавки и экономии электроэнергии шлакообразующую смесь вводят в виде смеси из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношении 2-5 : 2-6 : :0,1-1,0:0,1-2,0 соответственно в количестве 2-6% от веса садки, а кислород подают непосредственно в зону шлакообразования, находящуюся в начале периода плавления на подине под слоем твердой шихты, через 5- 15 мин после включения печи в количестве 4-10 в течение 0,3-2 ч.

Начало подачи кислорода определяется временем появления в зоне шлакообразования расплавленного металла, который появляется в результате проплавления электродами колодцев и образует к моменту окончания их прожигания определенный слой на шлакообразующей смеси. Подача кислорода способствует быстрому повышению температуры непосредственно в зоне шлакообразования вследствие горения кокса и окисления жидкого металла и его примесей. В результате создаются благоприятные условия для раннего образования шлака (через 10-20 мин после включения печи) определенного состава и консистенции. Наличие в составе шлаковой смеси плавикового шпата ускоряет этот процесс. Образуюшаяся за счет горения кускового кокса окись углерода приводит к вспениванию шлака, т. е. увеличению его объема, а избыток кислорода способствует переходу СО

в С02, тем самым обеспечивая дополнительный нагрев шихтовых материалов. Горячие дуги после прол игапия «олодцев опускаются в расплавленный шлак и начинают гореть стабильно без разрывов. Это обеспечивается достаточно высокой температурой окружающего дугу замкнутого пространства и низким потенциалом ионизации ионов кальция, находящихся в шлаке. В результате увеличивается -вводимая в печь активная монщость и, следовательно, сокращается .продолжительность периода плавления и длительность всей плавки в целом.

Промышленное опробование изобретения проводилось на дуговых сталеплавильных печах садкой 100 и 200 т с мощностью печных трансформаторов 25 и 45 Мва соответственно. На центр подины печи перед завалкой металлической шихты присаживают с помощью бросковой машины ленточного типа шлакообразующую смесь, состоящую из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношениях 2:2:0,1:0,1 или 3:3: : 0,5: 1,0 или 5:6.1:2 соответственно в количестве 2,4 и 6% от веса садки. При этом для предотвращения приваривания извести к подине на подину дают в первую очередь 50% железной руды от ее общего количества в шлакообразующей смеси. Затем присаживают остальные шлакообразующие, смешанные с оставшейся рудой и кусковым коксом. После этого на шлаковую смесь -через рабочее окно печи закладывают металлическую трубку диаметром 1 дюйм и производят завалку шихты корзиной. Конец трубы во избежание ее выворачивания раскрывающейся корзиной должен находиться под дальними от рабочего окна секторами корзины. После окончания завалки свободный конец трубы соединяют с кислородопроводом и через 5-15 мин после включения печи начинают подавать кислород с интенсивностью 4,8 или 10 в течение 0,3; 1; 2 ч.

Время начала подачи кислорода определяют по скорости проплавления электродами колодцев, которая зависит в основном от насыпной плотности металлошихты. Расход кислорода в единицу времени и продолжительность его подачи зависит от количества шлакообразующей смеси на подине. По мере расплавления шихты и сгорания трубы, подающей кислород, ее проталкивают в печь с таким расчетом, чтобы конец ее постоянно находился в расплаве. После расплавления шихты пода-чу кислорода прекращают и в дальнейшем ведут плавку по обыскной технологии.

Промышленное опробование способа показало, что в результате его применения активная мощность печного трансформатора за счет стабилизации горения дуг в период плавления увеличивается на 12-14%. Это позволяет на 15-17%. сократить продолжительность периода нлавленяя и на (или 40-50 мин) уменьшить длительность всей плавки. В результате удельный расход уменьшается на 6-8%. Кроме того, в период плавления на 20-30% снижается уровень шума от работающей лечи.

Экономический расчет, основанный на результатах промышленной проверки способа, показал, что в результате сокраш,ения продолжительности плавки на 40-50 мин можно получить дополнительно 45-55 тыс. т стали при существующей годовой производительности цеха 500 тыс. т. Это дает экономию за счет снижения условно постоянной части расходов по пределу 500-600 тыс. руб. в год. Снижение удельного расхода электроэнергии на 35-45 кВт-ч/т дает дополнительно 220- 290 тыс. руб. в год.

Предложенный Способ не требует дополнительных затрат и может быть применен на любой дуговой электросталеплавильной печи.

Формула изобретения

1. Способ выплавки стали в дуговых электропечах, включающий введение на подину

печи шлаковой смеси, завалку шихты с ее последующим расплавлением с использованием кислорода, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности плавки и экономии электроэнергии, кислород подают через 5-15 мин после включения печи в количестве 4-10 в течение 0,3-2 ч непосредственно в зону шлакообразования, находящуюся в начале лериода плавления на подине под слоем твердой шихты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлаковую смесь вводят в виде смеси из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношении соответственно 2-5:2-6:0,1-1,0:0,1-2,0 и в количестве 2-6% от веса садки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 420684, кл. С 21с 5/52, 1974.

2.Строганов А. И. и др. Дуговые электропечи. М., «Металлургия, 1972, с. 224 (прототип).