RU2044062C1

RU2044062C1 - Method for steel making in 100-t electric arc furnaces

Info

Publication number: RU2044062C1
Application number: SU5057982/02A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Тарынин; В.В. Куликов; нник А.Г. М; А.Г. Мянник; В.Т. Сенин; В.Г. Арсланов; А.И. Павленко; В.И. Артамонов
Original assignee: Акционерное общество "Носта"
Priority date: 1992-08-16
Filing date: 1992-08-16
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method for steel making in 100-t electric arc furnaces includes charging of metal burden, melting and introduction of slag-forming constituents. Novelty consists in that used in form of CaO-containing material is limestone which is introduced in course of melting of the first portion of metal burden in mixture with fluorspar in the amount of 2-4 t of blend and with component ratio of (10-15):1, and the second portion of limestone of 4-6 t is added in melting of the second portion of metal burden at the rate of 0.15-0.25 t/min. In so doing, supplied to zone of introduction of slag-forming constituents is oxygen and/or gas-oxygen fuel. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговых печах. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the smelting of steel in arc furnaces.

Известен способ выплавки стали, включающий присадку в печь после расплавления 40-60% шихты 20-25 кг/т извести. A known method of steelmaking, comprising an additive in the furnace after melting 40-60% of the charge of 20-25 kg / t of lime.

Способ позволяет повысить качество стали, сократить длительность плавки, однако поздний ввод извести приводит к перерасходу электроэнергии и дополнительным тепловым потерям расплавленного металла из-за отсутствия шлака в печи в начальный период расплавления. The method allows to improve the quality of steel, to reduce the duration of smelting, however, the late introduction of lime leads to an excessive consumption of electricity and additional heat loss of the molten metal due to the absence of slag in the furnace in the initial period of melting.

Известен способ выплавки стали, включающий выплавку металла под известково-глиноземистым шлаком с присадкой в печь предварительно сплавленной шлаковой смеси в период расплавления. Способ позволяет уменьшить газонасыщенность и угар металлошлихты, однако использование дорогостоящей плавленной смеси приводит к повышению себестоимости металла. A known method of steelmaking, including the smelting of metal under calcareous-alumina slag with the addition of a pre-fused slag mixture to the furnace during the melting period. The method allows to reduce the gas saturation and waste metal sizing, however, the use of expensive fused mixture leads to an increase in the cost of metal.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ выплавки стали в дуговых печах, включающий присадку карбюризатора на остаток шлака, завалку металлошихты, расплавление, равномерный в течение периода расплавления первой порции металлошихты ввод в печь извести. Данный способ позволяет на ранней стадии расплавления навести в печи шлак и тем самым уменьшить тепловые потери и сократить продолжительность плавки. The closest technical solution to the invention is a method of steel smelting in arc furnaces, including the addition of a carburetor to the slag residue, filling the metal charge, melting uniform during the melt period of the first portion of the metal charge introducing lime into the furnace. This method allows you to induce slag in the furnace at an early stage of melting and thereby reduce heat loss and shorten the duration of melting.

Недостатком данного способа является использование сравнительно дорогостоящей извести и необходимость вспенивания наведенного шлака дополнительными присадками, что приводит к повышению себестоимости стали. The disadvantage of this method is the use of relatively expensive lime and the need for foaming induced slag with additional additives, which leads to an increase in the cost of steel.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства стали в 100-тонных дуговых печах, включающем завалку первой порции металлошихты, ввод в процессе ее расплавления СаО-содержащего компонента со скоростью 0,1-0,2 т/мин, завалку второй порции металлошихты и СаО-содержащего компонента, расплавление, кислородную продувку согласно изобретению в качестве СаО-содержащего компонента используют известняк, при этом известняк в процессе расплавления первой порции металлошихты вводят в смеси с плавиковым шпатом в количестве 2-4 т смеси и при соотношении компонентов (10-15):1 соответственно, а вторую порцию известняка в количестве 4-6 т присаживают в процессе расплавления второй порции металлошихты со скоростью 0,15-0,25 т/мин, а кислород и/или газокислородное топливо подают в зону ввода шлакообразующих. This goal is achieved by the fact that in the method of steel production in 100-ton arc furnaces, including the filling of the first portion of the metal charge, the introduction of the CaO-containing component at the rate of 0.1-0.2 t / min, the filling of the second portion of the metal charge and its melting The CaO-containing component, melting, oxygen blowing according to the invention, limestone is used as the CaO-containing component, while limestone is introduced into the mixture with fluorspar in the amount of 2-4 tons of mixture during the melting of the first portion of the metal charge and the ratio of components (10-15): 1, respectively, and a second portion of limestone in an amount of 4-6 tons is planted during the melting of the second portion of the metal charge at a speed of 0.15-0.25 t / min, and oxygen and / or gas-oxygen fuel are fed into slag forming zone.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем. Замена извести известняком значительно снижает себестоимость стали. Кроме того, углекислый газ, выделяющийся при обжиге известняка в процессе плавления шихты, перемешивает металл, благоприпятствуя выравниванию температуры ванны, вспенивает шлак, способствуя экранированию теплового излучения электродуг без дополнительных вспенивающих добавок и тем самым сокращает период плавления шихты. Следует также отметить, что часть шлака попадает на стены печи, приваривается на футеровку и образует защитный гарнисаж. The essence of the proposed solution is as follows. Replacing lime with limestone significantly reduces the cost of steel. In addition, carbon dioxide released during calcining of limestone during the melting of the charge mixes the metal, preventing the temperature of the bath from equalizing, foams the slag, helping to shield the thermal radiation of the electric arc without additional foaming additives and thereby shortens the melting time of the charge. It should also be noted that part of the slag falls on the walls of the furnace, is welded to the lining and forms a protective skull.

Наличие защитного гарнисажа позволяет повысить срок службы огнеупоров, сократить продолжительность периодов заправки и подварки, используемых для проведения мелких ремонтов футеровки печи. Совместный ввод плавикового шпата и известняка в период расплавления первой позиции металлошихты, когда в печи находится ограниченное количество металла с низкой температурой, способствует быстрому образованию жидкоподвижного пенистого шлака. The presence of a protective skull allows to increase the service life of refractories, to reduce the length of the refueling and welding periods used for minor repairs of the furnace lining. The joint introduction of fluorspar and limestone during the melting of the first position of the metal charge, when a limited amount of metal with a low temperature is in the furnace, contributes to the rapid formation of liquid-moving foamy slag.

В период расплавления второй порции металлошихты количество и температура расплавленного металла увеличивается и поэтому ввод в этот период в печь одного известняка не препятствует нормальному шлакообразованию. Постепенная присадка в печь шлакообразующих исключает "закозление" и также способствует быстрому формированию шлакового покрытия по мере подплавления шихты. During the melting period of the second portion of the metal charge, the amount and temperature of the molten metal increases, and therefore the introduction of limestone into the furnace during this period does not interfere with normal slag formation. The gradual addition of slag-forming additives to the furnace eliminates “sticking” and also contributes to the rapid formation of slag coating as the mixture is melted.

Подача кислорода и/или газообразного топлива в место ввода плавикового шпата и известняка способствует быстрому нагреву указанных материалов, ускоряет процесс формирования шлака и тем самым способствует плавлению шихты. The supply of oxygen and / or gaseous fuel to the input of fluorspar and limestone contributes to the rapid heating of these materials, accelerates the formation of slag, and thereby contributes to the melting of the charge.

Ввод в печь в процессе расплавления первой порции металлошихты смеси шлакообразующих менее 2 т (менее 4 т известняка при расплавлении 2-й порции металлошихты) недостаточен для образования необходимого количества шлака, при этом увеличивается расход электроэнергии и продолжительность плавки. Entering into the furnace during the melting of the first portion of the metal charge of a slag-forming mixture of less than 2 tons (less than 4 tons of limestone during the melting of the second portion of the metal charge) is insufficient for the formation of the required amount of slag, while the electric power consumption and the duration of melting are increased.

Слабый барботаж ванны при этом не обеспечивает образования защитного гарнисажа на футеровке печи и не приводит к сокращению продолжительности периодов заправки и подварки. Ввод шлакообразующих материалов свыше 4 т (6 т) приводит к ухудшению шлакообразования. In this case, a weak bubbling of the bath does not provide the formation of a protective skull on the lining of the furnace and does not lead to a reduction in the length of the refueling and welding periods. The input of slag-forming materials over 4 tons (6 tons) leads to a deterioration of slag formation.

При увеличении доли известняка в шлакообразующей смеси свыше 1:15 шлакообразование замедляется, увеличиваются расход электроэнергии и продолжительность плавки. Соотношение между плавиковым шпатом и известняком менее 1:10 нецелесообразно, так как при этом скорость шлакообразования, расход электроэнергии и продолжительность плавления не снижаются, зато увеличивается расход дорогостоящего плавикового шпата. Ввод шлакообразующих материалов со скоростью менее 0,15 т/мин при расплавлении 2-й порции недостаточен для поддержания в период расплавления шихты необходимого количества шлака, при этом увеличивается расход электроэнергии, ввод материалов свыше 0,25 т/мин ухудшает условия обжига известняка в процессе плавления, приводит к образованию гетерогенного шлака повышенной вязкости, что увеличивает продолжительность плавления. Отсутствие кислородного и/или газообразного топлива при расплавлении шихты или его подача в сторону от места ввода шлакообразующих материалов значительно снижает степень обжига известняка, замедляет образование жидкоподвижного шлака и вызывает увеличение продолжительности плавления. With an increase in the proportion of limestone in the slag-forming mixture over 1:15, slag formation slows down, the energy consumption and the duration of the smelting increase. The ratio between fluorspar and limestone of less than 1:10 is impractical, since the slag formation rate, energy consumption and melting time are not reduced, but the cost of expensive fluorspar increases. The input of slag-forming materials with a speed of less than 0.15 t / min during the melting of the second portion is insufficient to maintain the required amount of slag during the melting of the charge, while the electric power consumption increases, the input of materials over 0.25 t / min worsens the conditions of limestone calcination in the process melting, leads to the formation of heterogeneous slag of high viscosity, which increases the duration of melting. The absence of oxygen and / or gaseous fuel during melting of the charge or its supply to the side of the place of input of slag-forming materials significantly reduces the degree of calcination of limestone, slows down the formation of liquid-moving slag and causes an increase in the duration of melting.

Предложенный способ выплавки стали в дуговых печах реализован следующим образом. The proposed method of steelmaking in arc furnaces is implemented as follows.

Плавку ведут в 100-тонной электродуговой печи с трансформатором мощности 75 МВА. Металлошихту заваливают в два приема: 70-85 т и 35-50 т. Через 10 мин после начала расплавления первой порции металлошихты в печь через свод с помощью системы конвейеров начинают вводить шлакообразующую смесь, состоящую из 3 т известняка и 0,2 т плавикового шпата со скоростью 0,15 т/мин. Через 5 мин после начала расплавления 2-й порции металлошлихты в печь начинают вводить 5 т известняка со скоростью 0,2 т/мин. Пpи расплавлении обеих порций шихты одновременно с началом присадки в печь шлакообразующих материалов включают кислород на сводовую фурму, находящуюся около пятого отверстия в своде, через которое подают известняк или плавиковый шпат, и оконную газокислородную горелку, ориентируя ее таким образом, чтобы газокислородная смесь попадала в зону ввода шлакообразующих. Melting is carried out in a 100-ton electric arc furnace with a 75 MVA power transformer. The metal charge is heaped up in two stages: 70-85 tons and 35-50 tons. 10 minutes after the start of the melting of the first portion of the metal charge, a slag-forming mixture consisting of 3 tons of limestone and 0.2 tons of fluorspar begins to be introduced into the furnace through the arch using a conveyor system at a speed of 0.15 t / min. 5 minutes after the start of the melting of the second portion of the metal sizing, 5 tons of limestone begin to be introduced into the furnace at a rate of 0.2 t / min. When melting both portions of the charge at the same time as slag-forming materials start to be added to the furnace, they include oxygen on the vault tuyere, located near the fifth hole in the vault, through which limestone or fluorspar is fed, and a window gas-oxygen burner, orienting it so that the gas-oxygen mixture enters the zone input slag-forming.

Для сравнения выплавки 120 плавок по известному способу с присадкой в печь 4,5 т извести и 0,85 т коксовой мелочи. To compare the smelting of 120 heats by a known method with the additive in the furnace 4.5 tons of lime and 0.85 tons of coke breeze.

Характеристика и технико-экономические показатели 208 опытных и сравнительных плавок стали марки 20 приведены в таблице. The characteristics and technical and economic indicators of 208 experimental and comparative melts of steel grade 20 are shown in the table.

Опытно-промышленное опробование предлагаемого способа позволило увеличить производительность печи на 1,5 т/ч за счет снижения продолжительности периодов плавления подварки и заправки, уменьшить расход извести на 0,03 т/т. Pilot testing of the proposed method allowed to increase the productivity of the furnace by 1.5 t / h by reducing the duration of the melting periods of the welding and dressing, to reduce the consumption of lime by 0.03 t / t

Claims

METHOD FOR PRODUCING STEEL IN HUNDRED ARC FURNACES, including filling the first portion of the metal charge, introducing the CaO-containing component at a rate of 0.1 0.2 t / min, filling the second portion of the metal charge and CaO-containing component, melting, oxygen blowing, characterized in that limestone is used as a CaO-containing component, while limestone is introduced into the mixture with fluorspar in the amount of 2 4 tons of the mixture during the melting of the first portion of the mixture and with the ratio of components (10 15) 1 corresponding indirectly, and a second portion of limestone in the amount of 4 to 6 tons is planted during the melting of the second portion of the metal charge at a speed of 0.15 0.25 t / min, and oxygen and / or gas-oxygen fuel is fed into the slag-forming input zone.