Способ ведения плавки Советский патент 1977 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ПЛАВКИ

1

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам ведения плавки в дуговой сталеплавильной печи.

Процесс приготовления стали определенной марки в дуговой электропечи включает нагрев, плавление загруженной в печь ишхты и добавку расплава до заданного состава.

Состояние шихтовых материалов, находящихся fe электропечи, меняется в течение плавки, меняется и требуемое для металлической ванны количество тепла.

Оптимальный электрический режим для каждого периода плавки выбирается на основе анализа энергетического баланса электропечи, который в общем случаен зависит, от электрических и тепловых характеристик печи.

Известен способ выбора рационального электрического режима работы печи, при котором в качестве основной величины принята мощность ij, В начале плавления , дуга горит открыто на загруженную шихту, что оказывает отрицательное влияние на

стойкость стен и свода печи, поэтому подводимая мощность минимальна. По мере проплавления шихты электроды опускаются- в образующиеся колодцы, дуги закрыты щихтой, их воздействие на футеровку минимально, и подводимая мощность должна быть максимальной. В конце периода расплавления дуги открываются, и мощность, вводимая в печь, снижается.

Известный способ ведения плавки явпяется

.расчетным. Однако многие вопросы тепловой работы футеровки печи не поддаются теоретическому расчету, поэтому только анализ тическнми способами не представляется возожным определить рациональный зяектрический режим. Необходимо вводить коррективы, полученные опытным путем.

Известен способ ведения плавки в дуЬовой сталеплавильной печи, включающий

нагрев, плавление шихты, доводку расплава до заданного состава и выпуск готовой стали из печи. С целью увеличения срока службы футеровки с момента открытия дуг трансформатор переключают на более низкую степень напряжения, что приводит к уменьшенгао длины дуги |и к сботвегству щему снижению интенс1шности оболучения футеровки 2. Недостатком такого способа является значительное снижение мощности дуг, вслед ствне чего увеличивается время дотщавления тъердой шихты и нагрева жидкой ванны. Кроме того, футеровка печи, хотя нв меньшей степени, подвергается значительному облучению дугами, Для устранения указанных недостатков и с целью повышения коэффициента полез- ного действия эЛектроцечн с моксента откры«ч гия дуг электрическая мощность вводится в печь при поддержании динамической вольт амперной характеристики в виде овала Кае- Сини с талией, причем при наличии искажений формы овала в виде пиков замшгания «юк увеличивают, а при вырождении овала вэппипс ГОК уменьшают. На фиг; 1 приведена схема подачи сигналов тока и напряжения на осциппографи 1 виды вольт-амперных характеристик; на фиг. 2 - вид вольт-амперных характеристик при горении дуги на холодн ю шихту | на фиг. 3 - то же, при открытом i горении дуги на расплав, на фиг. 4 - то же, при дуге полностью заглубленной в расплав. Схема, приведе шая на фиг. 1,включает измерительные трансформаторы ТТ и ТТ, сопротивления шунта и делителя и ft , короткую сеть КС, печной трансформатор ТП, электрод 3 и осциллограф Isj . По предлагаемому способу плавка ведет сЯу например след5пющим образом. Во время ведения плавки включают осциллограф, име ющий вертикальную и горизонтальную развертки,, на входы которых подаются сигналы пропорциональные току и напряжению дуги по схеме, приведенной .на фиг, 1, и в процессе плавки наблюдают за характером волы амперных характеристик и воздействуют на их форму путем изменения тока Дуги. Во время горения электрических дуг на холодную шихту при проплавлении колодцев име|ЮТ место частые короткие замыкания и вольг-а перные характеристики (фиг. 2) имеют неровцуто форму. При появлении лужи металла дуга горит на расплав, и вольт-амперная характеристика имеет вид, показанный на фиг. 3 . В данном случае имеет место учас токе отрицательным дифференциальным сопротивлением, обусловленный ионизацией дугового промежутка. Вольг-амперная характеристика подобного вида свидетельствует о том, что КОЛОД1ХЫ ироплавлень, нроизошлс образование жидкой металлической ванны, и дуги начинают открываться. В этот момент изменением тока дуги полностью заглубляЮТ в жидкую ванну, снижая тем,- самым интенсивность облучения футеровки до минимально возможных пределов. При полном заглублении дуг вольт-амперные характеристики имеют вид овала Кассини с талией, причем талию можно определить по формуле: ( )-2c( Ъ о| -С%ри С о| л12с, где УИ 1 - мгновенные значения напряжения и.тока дуги, С - фокусное расстояние , а -const-, Динамическую характеристику такого вида поддерживают до конца периода полного расплавления шихты и доведения температуры расплава до требуемой в соответствии с тех нологией. Применение предложенногоспособа позволит вести расплавление шихты и нагг рев жидкой металлической ванны на оптимальных электрических режимах, характеризующихся максимумом энергии, отдаваемой расплаву и минимумом энергии, идущей на об. лучение футеровки. Все это приводит к увеличению коэффициента полезного действия электропечи и, как следствие, к увеличению ее призводительности за счет сокращения периода расплавлехшя и плавки в целом. Кроме того, снижение облученности футеровки до минимума позволяет увеличить ее стойкость, в результате чего снижается себестоимость выплавляемой стали за счет уменьшения уДельноГо расхода огнеупора и трудоемкости по ее изготовлению. Формула изобретения Способ ведения плавки в дуговой сталеплавильной печи, включающий плавление шихты при закрытых и открытых дугах и доведение расплава до заданной температуры при заданном уровне вводимой в печь электрической мощности, поддерживаемой изменением тока дуги, отличаю - Щ и и с я тем, что,с целью повышения коэффициента полезного действия электропечи, с момента открытия дуг до достижения заданной температуры расплава электрическую мощность вводят в печь при поддержании динамической вольт-амперной характеристики в виде овала Кассини с талией, причем при, наличии искажения формы овала в виде пиков зажигания ток увеличивают, а при выи рождении овала в эллипс ток уменьшают. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:, 1.А. И. Строганов и др. Дуговые электропечи, М., 1972 г.,с. 167-171. 2.Н. В. Окороков,Дуговые сталеплавильные печи, М., 1971 г, с. 114-129.

77-,

-Г -t

4Чи./