RU2051980C1 - Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства - Google Patents
Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051980C1 RU2051980C1 SU925057658A SU5057658A RU2051980C1 RU 2051980 C1 RU2051980 C1 RU 2051980C1 SU 925057658 A SU925057658 A SU 925057658A SU 5057658 A SU5057658 A SU 5057658A RU 2051980 C1 RU2051980 C1 RU 2051980C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- charge
- iron
- melting
- ratio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: шихтовая заготовка дополнительно содержит углерод в свободном виде в соотношении 0,1 - 2,3 к связанному углероду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: углерод 2,4 - 10,0; кремний 0,15 - 2,0; марганец 0,25 - 2,5; железо остальное, при этом размер частиц углеродистого материала в свободном виде выбирают в пределах 0,01 - 0,125 от толщины шихтовой заготовки. Использование шихтовой заготовки в сталеплавильном производстве позволяет снизить расход чугуна в 2 - 3 раза и сократить длительность периода расплавления на 10 - 35%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в сталеплавильных агрегатах различного типа, прежде всего в электродуговых и мартеновских печах.
Известна шихта для выплавки стали, включающая металлическую составляющую, шлакообразующие и науглероживатель, в которой в качестве науглероживателя используется комплексный материал, содержащий углерод, кремний и карбид кремния с отношением углерода к кремнию 5-35.
При этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас. науглероживатель 0,2-3,6; шлакообразующие 2,0-4,0; металлическая составляющая остальное. Недостатками известного материала являются его дефицитность и высокая стоимость.
В целях экономии чугуна иногда применяется карбюраторный (или скрап углеродный) мартеновский процесс, в котором доля чугуна в шихте снижена до 20-25% а недостающий углерод, обеспечивающий получение требуемой по расплавлении концентрации его в ванне, вводят в завалку в виде кокса, электродного боя и др. Совместный, но раздельный ввод чугуна и карбюризатора в сочетании с увеличением доли лома в шихте резко увеличивает длительность расплавления твердой шихты и всей плавки в целом. Поэтому этот процесс не получил распространения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому материалу является шихтовая заготовка в виде передельного чугуна, выплавляемая по ГОСТ 805-80, широко используемого при выплавке стали, в частности, мартеновским скрап-процессом и в дуговых электропечах.
Чугун включает компоненты, взятые в следующем соотношении, мас. углерод до 4,5; кремний 0,05-1,2; марганец 0,1-2,0.
Доля этой заготовки в шихте мартеновского скрап-процесса 25-45% К недостаткам указанного выше материала относится его повышенный расход, обусловленный относительно низким количеством углерода в нем, увеличивает себестоимость выплавляемой стали, а также удлиняет продолжительность расплавления из-за повышенной температуры его плавления.
Цель изобретения сокращение расхода твердого чугуна и ускорение расплавления твердой шихты.
Поставленная цель достигается тем, что шихтовая заготовка, включающая железо, углерод, кремний, марганец, дополнительно содержит углерод в свободном виде в соотношении 0,1-2,3 к связанному углероду при следующем соотношении ингредиентов, мас.
Углерод 2,4-10,0
Кремний 0,15-2,0
Марганец 0,25-2,5
Железо Основа, при этом размер частиц углеродистого материала в свободном виде выбирают в пределах 0,01-0,125 от толщины шихтовой заготовки. Применение шихтовой заготовки, содержащей чугун и дополнительное количество свободного углерода, обеспечивает ввод в исходную шихту повышенного количества углерода. Это дает возможность сократить расход чугуна в завалку пропорционально дополнительному количеству углерода. Наличие свободного углерода в шихтовой заготовке приводит к частичному переходу его в чугун и скрап, что увеличивает концентрацию растворенного в них углерода и понижает температуру плавления, ускоряя тем самым расплавления чугуна и скрапа. Часть свободного углерода сгорает за счет горячего кислорода печной атмосферы, вызывая тем самым дополнительное выделение тепла в зоне контакта свободного углерода с чугуном и скрапом и их ускоренный нагрев. Благодаря этому повышается равномерность прогрева твердой шихты и ускоряется ее расплавление. Получение заготовки не требует капзатрат и может быть осуществлено на различных машинах путем смещения в процессе разливки жидкого чугуна и углеродосодержащих добавок. Соотношение размеров частиц углеродистого материала и толщины шихтовой заготовки 0,01-0,125 отвечает условиям равномерного распределения этих частиц по объему заготовки. В случае, если соотношение менее 0,01, наблюдается частичный унос их вместе с жидким чугуном и перетекание в соседнюю мульду, что уменьшает содержание вводимого углерода в шихтовой заготовке; при соотношении более 0,125 верхние слои углеродистого материала вследствие значительной разности плотностей жидкого чугуна и углерода выталкиваются на поверхность расплава. По этой причине имеет место неравномерное распределение частиц углеродистого материала по объему металла, осыпание их с поверхности шихтовой заготовки в процессе извлечения из мульд разливочной машины и снижение концентрации углерода. При этом эти негативные явления тем сильнее, чем выше указанное соотношение. Поэтому увеличение величины этого соотношения более 0,125 нецелесообразно.
Кремний 0,15-2,0
Марганец 0,25-2,5
Железо Основа, при этом размер частиц углеродистого материала в свободном виде выбирают в пределах 0,01-0,125 от толщины шихтовой заготовки. Применение шихтовой заготовки, содержащей чугун и дополнительное количество свободного углерода, обеспечивает ввод в исходную шихту повышенного количества углерода. Это дает возможность сократить расход чугуна в завалку пропорционально дополнительному количеству углерода. Наличие свободного углерода в шихтовой заготовке приводит к частичному переходу его в чугун и скрап, что увеличивает концентрацию растворенного в них углерода и понижает температуру плавления, ускоряя тем самым расплавления чугуна и скрапа. Часть свободного углерода сгорает за счет горячего кислорода печной атмосферы, вызывая тем самым дополнительное выделение тепла в зоне контакта свободного углерода с чугуном и скрапом и их ускоренный нагрев. Благодаря этому повышается равномерность прогрева твердой шихты и ускоряется ее расплавление. Получение заготовки не требует капзатрат и может быть осуществлено на различных машинах путем смещения в процессе разливки жидкого чугуна и углеродосодержащих добавок. Соотношение размеров частиц углеродистого материала и толщины шихтовой заготовки 0,01-0,125 отвечает условиям равномерного распределения этих частиц по объему заготовки. В случае, если соотношение менее 0,01, наблюдается частичный унос их вместе с жидким чугуном и перетекание в соседнюю мульду, что уменьшает содержание вводимого углерода в шихтовой заготовке; при соотношении более 0,125 верхние слои углеродистого материала вследствие значительной разности плотностей жидкого чугуна и углерода выталкиваются на поверхность расплава. По этой причине имеет место неравномерное распределение частиц углеродистого материала по объему металла, осыпание их с поверхности шихтовой заготовки в процессе извлечения из мульд разливочной машины и снижение концентрации углерода. При этом эти негативные явления тем сильнее, чем выше указанное соотношение. Поэтому увеличение величины этого соотношения более 0,125 нецелесообразно.
Использование шихтовой заготовки, в которой отношение количества свободного углерода к связанному составляет менее 0,1 (нижний предел), приводит к низкому содержанию углерода в расплаве, что не позволяет провести нормальным образом окислительный период плавки. При использовании шихтовой заготовки с соотношением свободного углерода к связанному более 2,3 содержание углерода в металле по расплавлении получается чрезмерно большим. Это требует дополнительного количества кислорода для его окисления и увеличивает продолжительность окислительного периода плавки и всей плавки в целом.
Шихтовая заготовка содержит в своем составе, мас. углерод (суммарного) 2,1-10,0; кремний 0,15-2,0; марганец 0,25-2,5; железо основа.
При содержании углерода в шихтовой заготовке менее 2,1% существенно повышается температура ее плавления, что увеличивает длительность расплавления шихтовой заготовки. При содержании суммарного углерода в шихтовой заготовке более 10% имеет место неполный охват частиц углеродистого материала жидким чугуном и частичное осыпание углерода в периоды перегрузки и транспортировки, что нарушает стабильность состава шихтовой заготовки.
Нижний предел содержания кремния и марганца выбран для исключения значительного окисления железа шихтовой заготовки в процессе от ее получения до использования при производстве стали, наличие кремния и марганца защищает заготовку от чрезмерного окисления поверхности.
Учитывая, что кремний окисляется в первую очередь, задерживая тем самым окисление углерода, верхний предел его содержания в шихтовой заготовке ограничен пределом 2% Предельное содержание марганца в шихтовой заготовке определяется тем, что одновременно с марганцем в шихтовую заготовку вносится дополнительное количество фосфора. Последнее затрудняет проведение плавки, требуя ввода дополнительных количеств извести и оксидов железа и времени.
С целью проверки эффективности предложенного материала провели две серии плавок. В первой серии (по прототипу) в качестве шихты для выплавки стали использовали передельный чугун, отвечающий требованиям ГОСТ 805-80 производства АК "Тулачермет". Вторую серию плавок проводили на шихте, состоящей из стального лома и шихтовой заготовки с различным соотношением углерода свободного и связанного с ней при различном соотношении размеров частиц свободного углерода и толщины шихтовой заготовки (предлагаемый материал).
Шихтовую заготовку получали путем расплавления в 400 кг индукционной печи передельного чугуна. В качестве литейной формы использовали стандартные мульды разливочной машины чугуна. Мульды предварительно заполнялись коксиком различной фракции, предварительно просушенным. Мульды с коксиком заливались жидким чугуном. Полученную шихтовую заготовку с массой 10-14 кг использовали при выплавке углеродистых сталей на 3 т дуговой электропечи ДСП-3А с мощностью трансформатора 2000 КВА. Технология выплавки стали в обеих сериях была одинакова и заключалась в загрузке на остаток жидкого металла и шлака от предыдущей плавки чугуна шихтовой заготовки, проплавления завалки, доводки и выпуска металла. Результаты плавок представлены в таблице.
Как свидетельствуют результаты испытаний, использование шихтовой заготовки предлагаемого состава позволяет снизить расход чугуна в 2-3 раза и сократить длительность периода расплавления на 10-35%
Claims (1)
- ШИХТОВАЯ ЗАГОТОВКА ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающая углерод, кремний, марганец, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углерод в свободном виде в соотношении 0,1 - 2,3 к связанному углероду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Углерод (свободный и связанный) - 2,4 - 10
Кремний - 0,15 - 2,0
Марганец - 0,25 - 2,5
Железо - Остальное,
при этом размер частиц углерода в свободном виде составляет 0,01 - 0,125 от толщины шихтовой заготовки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925057658A RU2051980C1 (ru) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925057658A RU2051980C1 (ru) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2051980C1 true RU2051980C1 (ru) | 1996-01-10 |
Family
ID=21611067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925057658A RU2051980C1 (ru) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2051980C1 (ru) |
-
1992
- 1992-08-04 RU SU925057658A patent/RU2051980C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бичеев А.М. Математическое описание и расчеты сталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1982, с.39 и 40. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2051980C1 (ru) | Шихтовая заготовка для сталеплавильного производства | |
RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
RU2055907C1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи скрап-процессом | |
RU2697129C2 (ru) | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали | |
RU2051972C1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
SU483441A1 (ru) | Способ рафинировани малоуглеродистой стали | |
RU2299247C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
SU855006A1 (ru) | Способ получени стали | |
SU889714A1 (ru) | Способ получени железоуглеродистых сплавов | |
SU602562A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
RU2051973C1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
SU398671A1 (ru) | Способ выплавки ферросиликованадия | |
SU1027259A1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистого феррохрома | |
SU1668404A1 (ru) | Модифицирующа смесь | |
RU2075515C1 (ru) | Способ выплавки стали | |
SU1754784A1 (ru) | Металлошихта дл выплавки стали в мартеновских печах и способ ее загрузки в печь | |
RU2149190C1 (ru) | Способ получения шихтового материала для металлургического передела | |
RU2075514C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2087546C1 (ru) | Чушка для металлургического передела | |
SU1726531A1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
RU2144089C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов | |
SU908843A1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2197532C2 (ru) | Способ легирования стали марганцем в мартеновских печах | |
SU836125A1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали | |
RU2233890C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в кислородном конвертере |