RU2051972C1 - Способ выплавки стали в мартеновской печи - Google Patents

Способ выплавки стали в мартеновской печи Download PDF

Info

Publication number
RU2051972C1
RU2051972C1 RU93003835A RU93003835A RU2051972C1 RU 2051972 C1 RU2051972 C1 RU 2051972C1 RU 93003835 A RU93003835 A RU 93003835A RU 93003835 A RU93003835 A RU 93003835A RU 2051972 C1 RU2051972 C1 RU 2051972C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semi
finished product
cast iron
solid
layer
Prior art date
Application number
RU93003835A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93003835A (ru
Inventor
Г.А. Дорофеев
А.П. Пухов
Б.Ф. Антипов
В.А. Попков
В.В. Руднев
А.А. Конышев
А.В. Макуров
А.Г. Ситнов
В.В. Манераки
А.Н. Панфилов
Original Assignee
Научно-производственное малое предприятие "Интерметсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное малое предприятие "Интерметсервис" filed Critical Научно-производственное малое предприятие "Интерметсервис"
Priority to RU93003835A priority Critical patent/RU2051972C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2051972C1 publication Critical patent/RU2051972C1/ru
Publication of RU93003835A publication Critical patent/RU93003835A/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к мартеновскому производству стали. В способе выплавки стали в мартеновской печи, преимущественно, скрап - процессом твердые окислители и часть чугуна загружают в виде полуфабриката, состоящего из окислителей, залитых жидким чугуном. Полуфабрикат загружают послойно порциями с общим расходом 5 - 85% от массы металлошихты, при этом первую порцию в количестве 10 - 80% от общего его количества загружают на сыпучие шлакообразующие материалы, а последнюю на скрап под твердый чугун. Полуфабрикат дополнительно содержит углеродсодержащий материал при следующем содержании компонентов, мас.%: железорудные окатыши 5 -17; углеродсодержащий материал 0,2 - 5,0; чугун остальное. Предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность плавки за счет ускорения расплавления ванны и уменьшения длительности рудного кипения за счет ускорения дефосфорации. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к мартеновскому производству стали.
Известен способ выплавки стали мартеновским скрап-угольным или карбюраторным процессом, когда шихта состоит преимущественно на 75-80% из лома и 20-25% твердого чугуна, а также науглероживателя в виде кокса, боя электродов и других углеродистых материалов, вводимых в завалку для обеспечения получения по расплавлении ванны требуемой концентрации углерода [1]
Недостатком этого способа является большая длительность плавки и повышенный расход топлива и огнеупоров.
Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали скрап-процессом, когда доля твердого чугуна в шихте составляет 35-50% что исключает необходимость ввода науглероживателя в завалку [2] Известный способ включает завалку сыпучих шлакообразующих материалов (известняка 6-8% боксита 0,5-1%), послойную загрузку металлошихты из скрапа и твердого чугуна, загрузку железной руды 1-3% прогрев, плавление шихты, доводку и выпуск расплава. Недостатками известного способа являются значительная длительность периодов плавления, рудного кипения и всей плавки в целом.
Техническим результатом предлагаемого способа является сокращение продолжительности плавки за счет ускорения расплавления ванны и уменьшения длительности рудного кипения путем ускорения дефосфорации.
Достигается это тем, что в способе выплавки стали в мартеновской печи скрап-процессом, включающем завалку сыпучих шлакообразующих материалов, послойную загрузку металлошихты из скрапа и твердого чугуна, загрузку твердых окислителей, прогрев, плавление шихты, доводку и выпуск расплава (металла), твердые окислители и часть чугуна загружают в виде твердого полуфабриката из окислителей, залитых жидким чугуном, полуфабрикат загружают порциями с общим расходом 5-85% от массы металлошихты, при этом первую порцию в количестве 20-80% от общего его количества загружают на сыпучие шлакообразующие материалы, а последнюю на скрап под твердый чугун.
Для повышения эффективности способа полуфабрикат дополнительно содержит углеродсодержащий материал в количестве 0,2-5% от общей массы при следующем содержании компонентов, мас. железорудные окатыши 5,0-17,0; углеродсодержащий материал 0,2-5,0, чугун остальное.
Полуфабрикат представляет собой чушку металла с частицами окислителя и углеродсодержащего компонента, распределенными по объему чушки. Для получения полуфабриката можно использовать разливочную машину, заливая жидким чугуном частицы твердого окислителя либо смеси окислителя с углеродсодержащим компонентом, предварительно помещенные (загруженные) в литейную форму (мульду).
Загрузка части чугуна и твердого окислителя в виде полуфабриката в мартеновскую печь в количестве 5% от массы металлошихты вызывает раннее окисление углерода чугуна кислородом, содержащимся в твердом окислителе. Эта реакция начинается при 900-1100оС еще до расплавления чугуна, постепенно ускоряясь с повышением температуры. В момент расплавления чугуна (1150-1180оС) скорость окисления сильно возрастает. Второй пик на кривой окисления углерода наблюдается при температуре, соответствующей температуре плавления твердого окислителя (1350-1420оС). По данным лабораторных опытов интенсивность окисления углерода кислородом твердого окислителя благодаря большой поверхности их контакта при высоком темпе нагрева может достигать скоростей 0,2-0,5% С/мин.
Раннее и интенсивное окисление углерода, сопровождающееся выделением газообразных продуктов реакции (моно- и диоксида углерода), усиливает перенос тепла от факела к шлаку и металлу, ускоряя нагрев ванны и ее расплавление. Одновременно с этим выделяющиеся при окислении углерода газы защищают скрап от излишнего окисления его кислородом из атмосферы печи, а также ускоряют формирование шлака. Оптимальным количеством полуфабриката является 5-85% При этом нижний предел относится к выплавке рядовых углеродистых марок стали неответственного сортамента, а верхний предел относится к производству качественных и высококачественных углеродистых сталей. Дальнейшее повышение расхода полуфабриката выше 85% нецелесообразно, поскольку при этом содержание углерода по расплавлении ванны оказывается ниже требуемого, что требует ввода в завалку дополнительного количества твердого чугуна. При расходе полуфабриката менее 5% длительность его расплавления получается значительно короче продолжительности периода плавления, поэтому воздействие на ванну полуфабриката получается недостаточным.
Ввод полуфабриката послойно обусловлен необходимостью рассредоточения влияния реакции окисления углерода, происходящий в полуфабрикате во время его нагрева и раскисления на весь период плавления. При этом достигается равномерное проплавление всех исходных компонентов, загружаемых в печь во время завалки и максимальное воздействие реакции обезуглероживания в полуфабрикате на плавление ванны. Оптимальным вариантом является завалка полуфабриката в два слоя, так как чрезмерное увеличение числа слоев усложняет завалку. Если количество полуфабриката в первом слое превышает 80% то проплавление ее задерживается и приходится на вторую половину плавления полуфабриката, повышая тем самым возможность выбросов. Количество полуфабриката в верхнем слое (менее 10%) оказывается недостаточным, он быстро расплавляется и не оказывает в дальнейшем влияния на ход плавления. При снижении расхода полуфабриката в нижнем слое ниже 10% и соответствующем увеличении его в верхнем слое выше 80% полуфабрикат, загруженный в верхние слои опережает в своем расплавлении проплавление остальной металлошихты. В результате этого эффективность способа несколько ухудшается. Наилучшие результаты дает загрузка полуфабриката на сыпучие в количестве 10-80% а остальное на скрап под чугун.
Использование полуфабриката, содержащего 5-17% железорудных окатышей и 0,2-5,0 углерода, остальное чугун позволяет компенсировать снижение содержания углерода в чугуне, окисляемого кислородом твердого окислителя. Это позволяет сократить расход твердого чугуна в завалку до минимума. Соотношение окатышей и углерода в полуфабрикате соответственно в пределах 5-17% и 0,2-5,0% отвечает условиям получения по расплавлении ванны углерода в пределах 0,5-1,5% при доле чугуна в шихте 10-40% Это делает возможной выплавку сталей с самым различным содержанием углерода в готовом металле от 0,2 до 1% при изменении шихтовки плавки в значительных пределах, в том числе при отсутствии чугуна.
Предлагаемый способ может быть использован при выплавке стали мартеновскими скрап-рудным процессом, а также карбюраторным процессом. Эффект способа будет проявляться в том, что при вводе в завалку полуфабриката, состоящего из чугуна и твердого окислителя, окисление углерода начнет протекать с момента нагрева полуфабриката до 900-1100оС и получит сильное развитие при переходе в жидкое состояние чугуна и окислителя. Это способствует ускоренному плавлению ванны.
П р и м е р. Выплавку стали по предлагаемому способу осуществляли в 250 т мартеновских печах. Проплавляли колесную сталь по ГОСТ 10791-81 состава, мас. C0,55-0,65; Mn 0,5-0,9; Si 0,2-0,42; P≅0,035; S≅0,04.
Завалку осуществляли следующим образом.
На подину печи загружали чистую стружку от обработки колес и мелкий лом в количестве 8-15% от массы садки, далее давали известняк в количестве 6-10 т от общей массы металлозавалки, производили прогрев известняка в течение 12-15 мин. После прогрева загружали часть полуфабриката, оборотный лом и пакеты, оставшуюся часть полуфабриката и поверх него передельный чугун. Общий расход полуфабриката в металлозавалке варьировался в пределах 10-210 т, что составляло 4-87% от общей массы завалки. Расход полуфабриката в первой порции, загружаемой на сыпучие материалы, был равен 7-83% от общего количества полуфабриката на плавку.
После завалки начинали прогрев шихты, ее расплавление, скачивание шлака и доводку металла до заданного состава и температуры согласно действующей технологической инструкции. Результаты плавок по известной и предлагаемой технологии приведены в таблице.
Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает сокращение продолжительности плавки в целом на 35-90 мин, в том числе продолжительность доводки на 20-45 мин.

Claims (2)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ преимущественно скрап-процессом, включающий завалку сыпучих шлакообразующих материалов, послойную загрузку металлошихты из скрапа и твердого чугуна, загрузку твердых окислителей, прогрев, плавление шихты, доводку и выпуск расплава, отличающийся тем, что твердые окислители и часть чугуна загружают в виде твердого полуфабриката из окислителей, залитых жидким чугуном, полуфабрикат загружают послойно порциями с общим расходом 5-85% от массы металлошихты, при этом первую порцию в количестве 10-80% от общего его количества загружают на сыпучие шлакообразующие материалы, а последнюю на скрап под твердый чугун.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полуфабрикат дополнительно содержит углеродосодержащий материал при следующем содержании компонентов, мас. %:
Железнорудные окатыши - 5,0-17,0
Углеродосодержащий материал - 0,2-5,0
Чугун - Остальное
RU93003835A 1993-01-26 1993-01-26 Способ выплавки стали в мартеновской печи RU2051972C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003835A RU2051972C1 (ru) 1993-01-26 1993-01-26 Способ выплавки стали в мартеновской печи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003835A RU2051972C1 (ru) 1993-01-26 1993-01-26 Способ выплавки стали в мартеновской печи

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2051972C1 true RU2051972C1 (ru) 1996-01-10
RU93003835A RU93003835A (ru) 1996-07-20

Family

ID=20136219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93003835A RU2051972C1 (ru) 1993-01-26 1993-01-26 Способ выплавки стали в мартеновской печи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051972C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заморцев В.Н. Производство стали, М.: Металлургиздат, 1950, с.222. 2. Струковшиков Д.Г. Производство малоуглеродистой стали, М.: Металургиздат, 1950, с.5-21. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4295882A (en) Steel making process
RU2051972C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи
SU648118A3 (ru) Способ получени легированных сталей
JPH0136525B2 (ru)
US5897684A (en) Basic oxygen process with iron oxide pellet addition
RU2107737C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере
SU1754784A1 (ru) Металлошихта дл выплавки стали в мартеновских печах и способ ее загрузки в печь
JPH0437135B2 (ru)
RU2323980C2 (ru) Способ выплавки стали
RU2086664C1 (ru) Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах
RU2051973C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2087545C1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистой стали
US3782921A (en) Production of steel with a controlled phosphorus content
SU773087A1 (ru) Способ выплавки синтетического чугуна
SU483441A1 (ru) Способ рафинировани малоуглеродистой стали
RU94030509A (ru) Способ выплавки стали в кислородных конвертерах
SU1726531A1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2096489C1 (ru) Способ производства стали в дуговых печах
SU1678846A1 (ru) Способ получени чугуна в дуговых электрических печах
RU2094481C1 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
SU1705355A1 (ru) Способ производства стали в подовом сталеплавильном агрегате
SU384872A1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2144089C1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов
RU2051980C1 (ru) Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства
RU2055907C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи скрап-процессом