СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПЕРЕДЕЛА ЧУГУНА В СТАЛЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА Советский патент 1967 года по МПК C21C5/56 

Предложен способ непрерывного передела чугуна в сталь в условиях недостатка стального дона и устройства для осуществления этого способа.

Для передела чугуна в сталь в условиях недостатка стального лома для нормальной шихтовки мартеновских печей, обеспечивающей получение наилучших производственных показателей, кроме передела чугуна в сталь в конвертерах, не во всех случаях обеспечивающего получение различного состава кондиционной стали, могут быть применены следующие процессы: мартеновский процесс в стационарных и качающихся печах; дуплекс-процесс в бессемеровских и основных качающихся мартеновских печах; дуплекс-процесс в бессемеровских и основных качающихся дуговых электрических печах.

Предложенные согласно изобретению способ и устройство для непрерывного передела чугуна в сталь в условиях недостатка стального лома имеют по сравнению с обычными способами и устройствами то преимущество, что обеспечивают значительное снижение не только стоимости передела, но и строительной стоимости сооружения цеха при упрощении конструктивного его оформления.

В соответствии с изобретением предусматривается применение: а/ стационарной ненаклоняющейся футерованной динасовым кирпичом камерной печи для непрерывной продувки (бессемерования) непрерывно заливаемого в нее чугуна на полупродукт с малым содержанием углерода, кремния и марганца; б/ первой стационарной ненаклоняющейся трехфазной дуговой электрической основной печи для обесфосфоривания и доведения в ней до требуемого содержания углерода полупродукта, непрерывно поступающего в нее самотеком из камерной печи для продувки чугуна; в/ второй стационарной ненаклоняющейся трехфазной электрической основной печи для обессеривания, раскисления и доводки стали, непрерывно поступающей в печь самотеком из первой электрической печи.

На фиг. 1 изображена печь, вертикальный разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - то же горизонтальный разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 3 - вертикальный поперечный разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - наружный вид печи; на фиг. 5 - вертикальный поперечный разрез цеха по Г-Г на фиг. 6 и на фиг. 6 - изображен план расположения оборудования цеха.

На фиг. 7 - вертикальный разрез устройства по Д-Д на фиг. 8; на фиг. 8 - наружный вид устройства по стрелке "А" и на фиг. 9 - устройства с удаленной (для нанесения деталей) передачей к лопастным дозаторам, вид сверху.

Известно, что слабый местом в работе конвертеров является малая стойкость их фурм и днищ. При устройстве конвертерах большей емкости фурм в днище и при продувке чугуна снизу углерод чугуна сгорает в окись углерода, а не в углекислый газ, что не обеспечивает более полного использования теплоты удаляемых из конвертеров продуктов горения с высоким содержанием окиси углерода.

Стойкость фурм может быть повышена применением водяного охлаждения. Чтобы снизить в продуктах горения содержание окиси углерода применяют боковое дутье. В результате применения бокового дутья при более коротком времени нахождения воздуха дутья в металлической ванне удается получить металл с меньшим содержанием азота.

Давление воздуха в малых бессемеровских конвертерах обычно составляет 0,25 атм. В больших конвертерах и в устройствах их заменяющих целесообразно поддерживать более высокое давление порядка 0,5-0,75 атм при удельном расходе воздуха дутья в пределах 600-700 м³ на 1 т. чугуна.

Ненаклоняющаяся камерная печь выполнена с железным сварным каркасом, футерованным динасовым кирпичом. В продольную стенку печи встроены, выполненные в виде тонких щелей охлаждаемые водой медные фурмы 1 для подачи дутья, над сводом печи имеется футерованная дымовая труба 2 для отвода продуктов горения. В продольной стенке на стороне фурм выполнено шлаковое окно 3 для удаления жидкого шлака по мере его накопления в печи (во время вытекания шлака дутье прекращают для успокоения ванны и для устранения возможности ухода металла вместе со шлаком). В продольной противоположной стенке печи расположено рабочее окно 4 для непрерывной подачи через него в печь чугуна из чугуна из чугунновозных ковшей, а в торцовой стенке - окно 5 с затвором для непрерывной выдачи продутого полупродукта из печи по желобу для дальнейшего его передела в электрических печах. Первая печь служит для обесфосфорирования полупродукта и доведения его до требуемого содержания в нем углерода, вторая для обессеривания, раскисления и доводки стали.

Непрерывную разливку стали при этом способе осуществляют посредством промежуточных воронок в изложницы на тележках при непрерывной подаче готовой стали к ним по желобу из второй электрической печи.

Для непрерывной подачи в электрические печи присадочных сыпучих (руды, флюсов, раскислителей, ферросплавов) из помещенных над электропечами бункеров предусмотрены автоматически действующие питающие устройства с лопастными дозаторами.

Например, сталеплавильный цех производительностью 1,5 млн. т/год с четырьмя нитками последовательно в потоке расположенного однотипного оборудования (производительность каждой нитки 1 т/мин стали или 1440 т/сутки) содержит стационарную камерную печь 6 для продувки чугуна, первую стационарную электрическую печь 7 для обесфосфоривания и для доведения полупродукта до требуемого содержания углерода; вторую стационарную электрическую печь 8 для обессеривания, раскисления и доводки стали; бункеры 9 для сыпучих материалов, желоб 10 для добавки чугуна, подъемник 11 для заливки чугуна, лифт 12 с ковшом для чугуна, тележки 13 и 14. Кроме того, в цехе имеются мостовые краны 15 различного пролета, печные трансформаторы 16 и 17, кабина управления 18, пульт автоматики 19, мостовой кран 20 для загрузки бункеров, помещение 21 для ж.д. бригад, склад огнеупоров 22, общецеховые бункеры 23 для сыпучих материалов, вагонетка с кюббелями 24, турбовоздуходувка 25, синхронный электродвигатель 26, подземный кабель 27, изложницы на тележках 28.

Автоматически действующие питающие устройства с помещенными над электропечами бункерами для сыпучих материалов, с дозаторами и приводами к ним содержат: червячный редуктор 29, электродвигатель 30, шнек 31, звездочку 39 привода, лопастные дозаторы 33, первый бункер 34 (например, для известняка) второй бункер 35 (например, для руды),третий бункер 36 (например, для ферросплавов, раскислителей или песка), подшипники 37, дисковые муфты 38, цилиндрические редукторы дозаторов 39, червячные редукторы дозаторов 40.

Такой сталеплавильный цех существенно отличается от сталеплавильных цехов мартеновских, электросталеплавильных и бессемеровских имеет значительно меньший объем и более простое оборудование.

Стоимость передела чугуна в таком цехе по сравнению с переделом в мартеновских печах или дуплекс-процессом в бессемеровских и мартеновских или электрических печах значительно ниже благодаря более высокому к.п.д. действия цепи установок в потоке производства.

1. Способ непрерывного передела чугуна в сталь в цепи установок при непрерывной подаче металла по желобу самотеком от одной установки к другой и в изложницы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, удешевления стоимости передела и снижения строительной стоимости, а также повышения качества стали, передел чугуна в сталь ведут посредством продувки чугуна-бессемерованием, обеспечивающей получение полупродукта с малым содержанием углерода, марганца, кремния и обработки полупродукта (и стали),обеспечивающей обесфосфоривание полупродукта и доведение его до требуемого содержания углерода, а также обессеривание, раскисление и доводку стали.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что для продувки чугуна-бессемерования, - применяют стационарную ненаклоняющуюся футерованную динасовым кирпичом камерную печь с встроенными по длинной ее стороне медными охлаждаемыми водою фурмами, выполненными в виде щелей по всей длине печи: для обесфосфоривания полупродукта и доведения его до требуемого содержания углерода применяют первую стационарную ненаклоняющуюся основную трехфазную дуговую электрическую печь, а для обессеривания, раскисления и доводки стали - вторую стационарную ненаклоняющуюся основную трехфазную дуговую электрическую печь.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрерывную разливку стали осуществляют через промежуточные воронки в изложницы, передвигаемые на тележках, при непрерывной подаче готовой стали на разливку по желобу из второй электрической печи.