Шихта для выплавки стали скрап-карбюраторным процессом Советский патент 1981 года по МПК C21C5/04 

(54) ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ СКРАПКАРБЮРАТОРНЫМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относятся к металлургии и может быть использовано при выплавке углеродистой стали. Известна шихта для выплавки стали, содержащая стальной пом и карбюрюзатор например графит, каменноугольный кокс, антрацит н др. 1 Недостатком этой шихты является увеличение продолжительности плавок на 15-ЗО% и ухудшение стойкости огне- упоров в сравнении со скрап-процессом. Наиболее близкой к предложенному, по технической супшостн и достигаемому результату является шихта, содерщая передельный чугун, стальной лом н, в качестве карбю яодатора, древесный уго иефггяной кокс, антрашгг, тор4вшой кокс, гргфгг, каменноугольный кокс, электродный бой 2. Недостатком этой шихть является низкое усвоение углерода. Древесный уголь, нефтяной н торфяной коксы нмекуг низкий предел прочности на разоа лнвание, поатму а«а вамепьчаютсдтожеловесной шихтой и, вследствие малого удельного веса, вьщосятся из печи газами. Графит, антрацит и электродный бой плохо науглероживают металл вследствие низкой пористости и высокой упорядоченности атмосферных решеток ; в их структуре. Все это приводит к перерасходу передельного чугуна. Кроме того, указанные карбюрюааторы изготавливаются из дефицитзэых и дорогостоящих материалов. Цель изобретения - увеличение степени усвоения углерода и снижение расхода передельного чугуна. Поставленная nejp достигается тем, что в шихте, содержащей передельный чухун, карбюрюзатор я стальной лом, в качестве карбюрюзатсфа нснояьзуетса лигншовый уголь при аюдуюшем ооотношевян кo шoнeнтoв, вес.%: Передельный чугун 1-55 Лигниновый УГОЯЬ 4,O-O,i Стальной ломОстальное Лнгнишхзый уголь имеет высокую пористость, равную 80-9О%. Одновременно он обладает сравнительно высоким удельным весом, равным 1,2-1,6 г/см , и достаточно высокнм пределом прочности на раздавливание {45-60 кг/см ). Кроме этого, лигниновый уголь имеет сильно неупорядоченную кристаллическую решетку.

Совокупность указанных свойств лигнинового угля обеспечивает высокую степень усвоения углерода в жидком металле. Как видно из табл 1, оптимальное содержание лигниновогЧэ угля в шихте, пр использовании его в качестве карбюрюзатора, находится в пределах О,1-4,Ь%, Степень усвоения углерода в этом интеовале на 4-11% больше, чем при использова Лий в качестве карбюрюзатора каменноугольного кокса, а расход передельного чугуна на плавку за счет этого уменьшается на 3-16%. Вьшлавка стали с содержанием в шихте лигнинового угля более 4,0% не рациональна, так как степень усвоения углерода в этом случае не прювышает степень усвоения углерода при применении в качестве карбюрюза тора каменноугольного кокса, а расход передельного чугуна вследствие этого не уменьшается. Продояжитепьность, таких плавок увеличивается более, чем н 20%, что не приемлемо для внедрение в производстве. Кроме того, происходит сильный износ огнеупорной футеровки ста леплавильных печей. Снижение содержания в шихте липовнового угля менее О,1% также не эффективно, так как вследствие малого ко;ш чества вносимого км углерода в сравнении со всем углеродом, вносш шм шихто вв плавку, он не оказывает влияния на степень усвоения углерода и рао

С применением лигни нового угля в качестве : карбюрюэатора в мартеновских печах производ1шась выплавка углеродистых легированных марок стали.

В табл , 1 приведены значения степени усвоения углерода, расхода передельн ного чугуна на плавку и продолжительности плавок в зависимости от расхода в завалку лигнинового угля (значения в

числителе) и каменноугольного кокса (значения в знаменателе).

Таблица 1 ход передельного чугуна по сравнению с известной шихтой не снижается. Предлагаемая шихта использовалась при выплавке углеродистых и легированных марок стали в мартеновских печах емкостью 70 т. В качестве металлической части шихты использовался углеродистый и легированный мелкий стальной лом, состоящий из стружки, выштамповки прессовых цехов, облоев кузнечных цехов и др. крупный стальной лом, в который входят обрезь прокатных цехов, разрезанные забракованные слитки, крупные отходы куакечных цехов, отходы литейного производства и др., А также передельный чугун. В качестве карбюрюэатора применялся лигниновый уголь фракцией 3-20 мм. Лигниновый уголь заваливался через все три окна непосредственно на подину и сверху укрывался стальнс стружксЛ и другим мелким стальным ломом. Затем заваливался крупный, стальной лом и сверху передельный чугун. После расппавления металла частички лигнинового угля в шлаке не обнаруживались. Это объясняется тем, что вследствие высокой асфистости и сильно неупорядоченной.крясталляческой решетки, а также относительно высокого удельного веса лигнинового угля, он успевает до окончания расплавления шихты полностью раствориться в металле. В табл. шихты и

Содержание углерода по расплавлеииюД

Продолжительность плавки, мин При выплавке стали скрап-кврбкфккзат ным процессом с использованием шихты, состоящей яа передельного чугуна, стального лома и лигнинового угля, удельный расход передельного чугуна уменьшается на 1СХ)-13О кг/т, что позволяет получить экономический эффект 1,4-1,8 руб. на т выплавляемой стали. Формула изобретения Шихта для выплавки стали скрап-кар ораторным процессом, состоящая иа пеpeadiiibHoro чугуна, стального лома н карбюрюзатора, отличающаяся

,1,8

1,9

1,1

470

467

458 566S9166 2 приведены примеры состава плавке стали марок ст. 45 7X3 показатели планок при вы-и 9ХВГ. Таблица 2 тем, что, с целью увеличения степени усвоения углерода и снижения расхода перейельного чугуна, в качестве карбк юаатора используется лигниновый угопь Щ)И следующем содержании компонентов: Передельный чугун1-55 Лигниновый уголь 4,О-О,1 Стальной ломОстальное Источники информации, щжнятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии № 53795, кл. С 18 С 5/О4, ояублик. 1980. 2.Мсфозсж А. Н. Современный мартеновский прсжесс. Металлургиздат, 1961, е 422.