RU2075514C1

RU2075514C1 - Method of steel melting in arc furnace

Info

Publication number: RU2075514C1
Application number: SU4954138/02A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Дорофеев; М.А. Цейтлин; А.П. Пухов; А.С. Белкин; А.В. Масленников; Ю.С. Юсфин; Ю.А. Данилович; А.Г. Афанасиади; Е.Н. Ивашина; А.Н. Панфилов; Н.Х. Маулетов
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К"
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: when tapping steel from the furnace, final slag and a part of liquid metal is left in the furnace, and metal-charge, slag-forming materials are loaded on the left liquid metal and slag, oxygen is blown and iron-rich pellets are melted. So, formation of receiving bath is effected by supply of charge consisting of mixture of agglomerate and iron-ore pellets, poured-on with cast iron in mass ratio of (0.15-0.45): (0.45-0.15): (1.8-3.0), respectively, with total quantity of oxygen required for full oxidation of cast iron (silicon, manganese, phosphorous) and 20-25% of the total quantity of carbon contained in melt and charge. The latter is introduced to obtain in initial charge the total concentration of carbon within 1.1-2.0%. EFFECT: speeded up heating of receiving bath, reduced duration of melting and maintained slag in foamed state. 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства стали в дуговых печах. The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly to methods for the production of steel in arc furnaces.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки стали в дуговой печи из металлизованных окатышей, включающий оставление при выпуске из печи конечного шлака и части расплава от предыдущего цикла, загрузку на него различной металлошихты в виде лома, части металлизованных окатышей, шихтовой заготовки, а также шлакообразующих материалов, проплавление исходной завалки, формирование приемной ванны с заданными температурой и концентрацией углерода, последующую непрерывную подачу на приемную ванну и проплавление металлизованных окатышей, доводку и выпуск металла. Процесс выплавки стали по этому способу сопровождается замедленным шлакообразованием, поздним вспениванием шлака, неполным использованием электрической мощности печи, большой длительностью расплавления, повышенными расходами электроэнергии, огнеупоров и, как следствие, образованием на подине печи массивного твердого конгломерата, возникающего в результате загрузки на остатки жидкого расплава большого количества холодных шихтовых материалов (лома, металлизованных окатышей, шихтовой заготовки, извести), сильно отличающихся друг от друга по своим свойствам. Формирование конгломерата с массой, составляющей 35-50% от садки печи, с одной стороны, закрывает подину и защищает ее от опасности прожога электрическими дугами высокой мощности, давая возможность в течение 1-2 мин выйти на предельную мощность. С другой стороны, большая массы этого слоя, пониженные и неоднородные теплофизические свойства значительно замедляют скорость его расплавления, тормозят шлакообразование и затягивают появление в печи пенистого шлака. Отсутствие в печи важнейших шлаков, закрывающих электрические дуги, не позволяет работать с максимальной вводимой мощностью и с максимальным напряжением на дугах, ограничивает их величину и значительно снижает коэффициент использования энергии при передаче ее от электродов к ванне металла. По этой причине длительность периода расплавления и формирования приемной ванны стабильного состава и температуры нагрева увеличивается. Попытка работать с поддержанием максимальной энергетической мощностью, не считаясь с этими факторами, оказались безуспешными из-за большого износа подины и сильного перегрева подины и металла в зоне под электродами. Это ведет к частым отключениям печи и соответственно к увеличению длительности плавки. Подача окатышей в эти зоны с целью охлаждения металла в ней до расплавления всей приемной ванны замедляет плавление шихты в периферийных участках ванны и поэтому не получила промышленного применения. Малая степень заполнения печи шихтой, обусловленная при работе на окатышах: непрерывным характером их загрузки вместо порционной загрузки, делает невозможным экранирование дуг шихтой как в момент проплавления исходной завалки и формирования приемной ванны, так и в период проплавления оставшейся части металлизованных окатышей (второй период плавления). Недостаточное экранирование электрических дуг шихтой и вспененными шлаками ограничивает среднюю потребляемую мощность в начальный период плавления, увеличивая расход электроэнергии, кислорода, огнеупоров и длительность плавления. К числу недостатков известного способа относится также необходимость подачи кислорода с самого начала плавления, когда средняя температура конгломерата минимальна и наблюдается преимущественное окисление железа. Ванна при этом расплавляется быстрее, ускоряется формирование шлака и его вспенивание, сдвигается к началу плавления окисление углерода и кипение ванны. Однако при этом необходим большой расход кислорода, достигающий 10-30 м³/т металла, что усиливает износ огнеупоров из-за появления агрессивного железистого шлака, кроме того, снижается выход годного и усиливается пылеобразование.Closest to the proposed one is a method of steelmaking in an arc furnace from metallized pellets, including leaving the final slag and part of the melt from the previous cycle when the furnace was exhausted, loading various metal charges in the form of scrap, part of metallized pellets, a charge billet, and also slag-forming materials , the penetration of the initial filling, the formation of the receiving bath with a given temperature and carbon concentration, the subsequent continuous supply to the receiving bath and the penetration of metallized reels, fine-tuning and release of metal. The process of steelmaking by this method is accompanied by delayed slag formation, late foaming of slag, incomplete use of the electric power of the furnace, long melting times, increased energy consumption, refractories and, as a result, the formation of a massive solid conglomerate on the hearth of the furnace resulting from loading of molten liquid onto the remains a large number of cold charge materials (scrap, metallized pellets, charge blanks, lime), which are very different from each other Ruga in their properties. The formation of a conglomerate with a mass of 35-50% of the furnace charge, on the one hand, closes the hearth and protects it from the danger of burning by high-power electric arcs, making it possible to reach maximum power within 1-2 minutes. On the other hand, the large mass of this layer, lowered and heterogeneous thermophysical properties significantly slow down its melting rate, inhibit slag formation and delay the appearance of foamy slag in the furnace. The absence in the furnace of the most important slags covering the electric arcs does not allow working with the maximum input power and with the maximum voltage on the arcs, limits their size and significantly reduces the energy utilization when transferring it from the electrodes to the metal bath. For this reason, the duration of the melting period and the formation of the receiving bath of a stable composition and heating temperature increases. An attempt to work with maintaining maximum energy power, ignoring these factors, was unsuccessful due to the large wear of the hearth and severe overheating of the hearth and metal in the area under the electrodes. This leads to frequent shutdowns of the furnace and, accordingly, to an increase in the duration of melting. The supply of pellets to these zones in order to cool the metal in it until the entire intake bath is melted slows down the melting of the charge in the peripheral parts of the bath and therefore has not received industrial application. The low degree of filling of the furnace with the charge, due to the operation on pellets: the continuous nature of their loading instead of batch loading, makes it impossible to shield the arcs with the charge both at the time of the initial filling and formation of the receiving bath, and during the melting of the remaining part of the metallized pellets (second melting period) . Insufficient shielding of electric arcs with a charge and foamed slag limits the average power consumption in the initial period of melting, increasing the consumption of electricity, oxygen, refractories and the duration of melting. The disadvantages of this method also include the need for oxygen supply from the very beginning of melting, when the average temperature of the conglomerate is minimal and predominant oxidation of iron is observed. In this case, the bath melts faster, the formation of slag and its foaming are accelerated, and the oxidation of carbon and boiling of the bath are shifted to the beginning of melting. However, this requires a large oxygen flow rate, reaching 10-30 m ³ / t of metal, which increases the wear of refractories due to the appearance of aggressive ferrous slag, in addition, the yield is reduced and dust formation increases.

Цель изобретения поддержание шлака во вспененном состоянии, ускорение нагрева приемной ванны и сокращение продолжительности расплавления. The purpose of the invention is the maintenance of the slag in a foamed state, accelerating the heating of the receiving bath and reducing the duration of the melting.

Сущность изобретения состоит в том, что формирование приемной ванны осуществляют подачей шихтовой заготовки, состоящей из смеси агломерата и железорудных окатышей, залитой чугуном, при соотношении соответственно (0,15-0,45): (0,45-0,15): (1,8-3,0) с суммарным количеством кислорода, необходимым для полного окисления примесей чугуна (кремния, марганца, фосфора) и 25-50% суммарного количества углерода, содержащегося в расплаве и шихтовой заготовке, при этом последнюю вводят из расчета получения в исходной шихте суммарной концентрации углерода в пределах 1,1-2,0%
Шихтовая заготовка, состоящая из окиси агломерата и железорудных окатышей, залитой чугуном, в сравнении с заготовкой из чугуна с железорудными окатышами обладает рядом преимуществ: температура плавления агломерата намного ниже температуры плавления железорудных окатышей (1460-1480^oC) и близка к температуре плавления чугуна. Благодаря этому окисление компонентов чугуна, в том числе углерода, начинается с момента включения печи при низких температурах ванны (1250-1400^oC). Соответственно этому начинается формирование шлака и достигается его вспенивание. Наличие в агломерате повышенного содержания закиси железа (10-25% по сравнению с 0,8-2,85% в железорудных окатышах) дополнительно стимулирует окисление примесей чугуна, растворение извести и пенообразование в шлаке. Помимо этого повышенная основность агломерата, равная 1-2 вместо 0,25-0,6 у железорудных окатышей, также способствует улучшению пенообразования. Наконец содержание в агломерате спеченной и оплавившейся минеральной составляющей, содержащей закись железа, оксиды кальция, кремния, алюминия, магния и марганца, представляющей предварительно подготовленную шлаковую фазу, оказывает ускоряющее влияние на шлакообразование и приближает начало пенообразование в шлаке.The essence of the invention lies in the fact that the formation of the receiving bath is carried out by feeding a billet of billet, consisting of a mixture of sinter and iron ore pellets, cast iron, with a ratio of respectively (0.15-0.45): (0.45-0.15): ( 1.8-3.0) with the total amount of oxygen necessary for the complete oxidation of pig iron impurities (silicon, manganese, phosphorus) and 25-50% of the total amount of carbon contained in the melt and charge stock, the latter being introduced from the calculation of initial charge of the total carbon concentration within 1.1 -2.0%
A billet consisting of sinter oxide and iron ore pellets filled with cast iron has several advantages over a billet of cast iron with iron ore pellets: the sintering temperature of the sinter is much lower than the melting temperature of iron ore pellets (1460-1480 ^o C) and is close to the melting temperature of cast iron. Due to this, the oxidation of the components of cast iron, including carbon, begins from the moment the furnace is turned on at low bath temperatures (1250-1400 ^o C). Accordingly, the formation of slag begins and its foaming is achieved. The presence of an increased content of iron oxide in the sinter (10-25% compared to 0.8-2.85% in iron ore pellets) additionally stimulates the oxidation of pig iron impurities, dissolution of lime and foaming in slag. In addition, the increased basicity of the sinter, equal to 1-2 instead of 0.25-0.6 in iron ore pellets, also contributes to the improvement of foaming. Finally, the content in the sinter of the sintered and melted mineral component containing iron oxide, oxides of calcium, silicon, aluminum, magnesium and manganese, which represents the previously prepared slag phase, has an accelerating effect on slag formation and brings about the onset of foaming in the slag.

Содержание в шихтовой заготовке наряду с агломератом железорудных окатышей, имеющих в составе повышенное количество оксидов железа (80-83% Fe₂O₃, 3-4% FeO, 8-12% (SiO₂+CaO) и обладающих повышенной температурой плавления, обеспечивает снабжение ванны кислородом, окисление компонентов чугуна, кипение ванны и вспенивание шлаков во второй части плавления исходной завалки, когда температура ее достигает температуры плавления железорудных окатышей.The content in the charge billet along with the agglomerate of iron ore pellets containing an increased amount of iron oxides (80-83% Fe ₂ O ₃ , 3-4% FeO, 8-12% (SiO ₂ + CaO) and having a high melting point, provides supplying the bath with oxygen, oxidizing the components of cast iron, boiling the bath and foaming the slag in the second part of the melting of the initial filling, when its temperature reaches the melting temperature of iron ore pellets.

Наличие в железорудных материалах суммарного количества кислорода, достаточного для полного окисления примесей чугуна и 20-50% суммарного содержания углерода, находящегося в исходной завалке (болото, шихтовая заготовка, лом, окатыши), гарантирует тотальное окисление компонентов чугуна за исключением углерода, их переход в шлаковую фазу, использование тепла экзотермических реакций для нагрева и плавления ванны, а также позволяет за счет окисления части углерода обеспечить достаточно интенсивное кипение ванны, ее нагрев, ранее вспенивание шлаков и экранирование ими дуг, а также отвод тепла из зоны дуг в объемы ванны. Ввод шихтовой заготовки из расчета получения суммарной концентрации углерода в шихте на уровне 1,1-2,0% при снижении окисления углерода во время проплавления исходной завалки и формирования приемной ванны на уровне 20-25% отвечает условию, при котором скорость его окисления и количество окислившегося углерода обеспечивают быстрый нагрев и расплавление ванны, быстрое образование пенистого шлака, значительное удаление фосфора, работу на повышенных электрических мощностях и как следствие этого минимальную длительность проплавления. The presence in the iron ore materials of a total amount of oxygen sufficient for the complete oxidation of pig iron impurities and 20-50% of the total carbon content in the initial filling (swamp, charge stock, scrap, pellets) ensures total oxidation of the components of cast iron with the exception of carbon, their transition to slag phase, the use of heat of exothermic reactions for heating and melting the bath, and also allows for the oxidation of part of the carbon to provide a fairly intense boiling bath, its heating, earlier foaming slag and their shielding of arcs, as well as heat removal from the zone of arcs in the volume of the bath. The introduction of the charge stock on the basis of obtaining the total carbon concentration in the charge at the level of 1.1-2.0% with a decrease in carbon oxidation during the penetration of the initial filling and the formation of the receiving bath at the level of 20-25% meets the condition under which its oxidation rate and amount oxidized carbon provide quick heating and melting of the bath, rapid formation of foamy slag, significant removal of phosphorus, work at high electrical capacities and, as a consequence, the minimum duration of penetration.

Шихтовая заготовка представляет собой смесь агломерата и железорудных окатышей, залитую чугуном при соотношении их масс (0,15-0,45):(0,45-0,15): (1,8-3,0) соответственно. Соотношение компонентов в шихтовой заготовке найдено экспериментальным путем, и изменения соотношения в большую или меньшую сторону приводит в дестабилизации процесса (увеличение длительности плавки, повышенному расходу электроэнергии, увеличению времени рафинирования металла от примесей). Соотношение долей агломерата и железорудных окатышей в шихтовой заготовке соответственно 25-75 и 75-25% по массе друг к другу обеспечивает быстрое проплавление исходной завалки и формирование однородной приемной ванны с температурой 1500-1600^oC и содержанием углерода в пределах 0,8-1,2% При содержании агломерата менее 25% а железорудных окатышей в смеси более 75% концентрация углерода в ванне по расплавлении приемной ванны получается ниже 0,8% что замедляет проплавление оставшейся части окатышей. При массовой доле агломерата выше 75% а доля железорудных окатышей менее 25% скорость окисления углерода снижается, а концентрация его в расплаве по расплавлению превышает 1,2% что увеличивает длительность проплавления. В этом случае из-за пониженного содержания закиси железа в шлаке окисления углерода и кипение ванны по мере проплавления завалки и нагрева приемной ванны затухают, что увеличивает длительность плавления и всей плавки в целом.The charge stock is a mixture of sinter and iron ore pellets, cast iron with a ratio of their masses (0.15-0.45) :( 0.45-0.15): (1.8-3.0), respectively. The ratio of the components in the billet stock was found experimentally, and changing the ratio to a greater or lesser extent leads to a destabilization of the process (an increase in the melting time, increased energy consumption, and an increase in the time of metal refining from impurities). The ratio of the proportions of agglomerate and iron ore pellets in the charge billet, respectively 25-75 and 75-25% by weight to each other, ensures rapid penetration of the initial filling and the formation of a uniform receiving bath with a temperature of 1500-1600 ^o C and a carbon content in the range of 0.8-1 , 2% With an agglomerate content of less than 25% and iron ore pellets in the mixture of more than 75%, the carbon concentration in the bath by melting the receiving bath is lower than 0.8%, which slows down the penetration of the remaining part of the pellets. With a mass fraction of agglomerate above 75% and a fraction of iron ore pellets less than 25%, the rate of carbon oxidation decreases and its concentration in the melt by melting exceeds 1.2%, which increases the duration of penetration. In this case, due to the low content of iron oxide in the slag of carbon oxidation, boiling of the bath decreases as the filling is melted and the receiving bath is heated, which increases the duration of melting and of the whole melting as a whole.

Суммарное количество оксидов в рудной части шихтовой заготовки, достаточное для полного окисления примесей чугуна и 20-50% углерода, позволяет максимально использовать тепло, выделяющееся в результате окисления кремния, марганца и фосфора для нагрева ванны в период, когда ее температура минимальна, подвод тепла ограничен большой вязкостью расплава, а потребность ванны в тепле максимальна. Это ускоряет проплавление исходной шихты и формирование приемной ванны. Продукты этих реакций, переходя в шлак, ускоряют растворение извести и наводку шлака. Количество окислившегося углерода 20-50% с одной стороны, гарантирует сохранение в ванне по ее расплавлению необходимого содержания углерода в ней на уровне 0,8-1,2% при котором жидкий расплав имеет достаточную степень перегрева, жидкотекучесть, повышенную скорость окисления углерода, интенсивное кипение ванны, быстрый нагрев и нормальные условия для удаления включений и газов из расплава. С другой же стороны, при таком соотношении количество окислившегося углерода и скорость его окисления оказываются достаточными для того, чтобы обеспечить вспенивание шлака и экранирование им дуг, а также создать перемешивающий эффект, достаточный для быстрого нагрева ванны и ее расплавления. При доле окислившегося углерода менее 20% концентрация углерода по расплавлении оказывается завышенной, температура ванны и особенно перегрев металла получаются низкими. Длительность расплавления при этом увеличивается. В случае окисления более 50% углерода от его доли, содержащейся в шихте, концентрация углерода в ванне по расплавлении получается заниженной, температура ванны по расплавлении оказывается излишне высокой, достигая 1620-1630^oC. Пониженное содержание углерода в приемной ванне замедляет проплавление исходной завалки и оставшейся части окатышей. Кроме того, повышенная температура металла и шлака усиливает износ футеровки железистыми шлаками. По этим причинам степень окисления углерода, равная 20-50% является оптимальной.The total amount of oxides in the ore part of the charge billet, sufficient for the complete oxidation of pig iron impurities and 20-50% carbon, allows the maximum use of the heat released as a result of oxidation of silicon, manganese and phosphorus to heat the bath at a time when its temperature is minimal, heat supply is limited high melt viscosity, and the bath's maximum heat demand. This accelerates the penetration of the initial charge and the formation of the receiving bath. The products of these reactions, passing into the slag, accelerate the dissolution of lime and induction of slag. The amount of oxidized carbon of 20-50%, on the one hand, guarantees the preservation of the required carbon content in the bath at its melt at a level of 0.8-1.2% at which the liquid melt has a sufficient degree of overheating, fluidity, an increased rate of carbon oxidation, intense boiling baths, rapid heating and normal conditions for removing inclusions and gases from the melt. On the other hand, with this ratio, the amount of oxidized carbon and its oxidation rate are sufficient to ensure foaming of the slag and its shielding of the arcs, as well as to create a mixing effect sufficient to quickly heat the bath and melt it. When the fraction of oxidized carbon is less than 20%, the concentration of carbon in the melt is too high, the temperature of the bath and especially the metal overheating are low. The duration of the melting increases. In the case of oxidation of more than 50% of the carbon of its share contained in the charge, the carbon concentration in the bath by melting is underestimated, the temperature of the bath by melting is excessively high, reaching 1620-1630 ^o C. A reduced carbon content in the receiving bath slows down the penetration of the initial filling and the remainder of the pellets. In addition, the elevated temperature of the metal and slag enhances the wear of the lining with ferrous slag. For these reasons, a carbon oxidation ratio of 20-50% is optimal.

Суммарную концентрацию углерода в шихте в пределах 1,1-2,0% создаваемую путем регулирования соотношения масс "болота" и шихтовой заготовки с учетом их состава по углероду, следует считать оптимальной. При этом нижний предел относится к выплавке стали с относительно небольшим расходом вдуваемого кислорода 6-12 нм³/т, верхний же предел отвечает работе электропечей с повышенной интенсивностью продувки ванны кислородом в пределах 15-30 нм³/т стали. Такое содержание углерода в шихте обеспечивает как быстрое расплавление исходной завалки с получением приемной ванны с заданными температурой нагрева (1560-1600^oC) и концентрацией углерода (0,8-1,2%) и необходимой степенью однородности, так и ускоренное проплавление оставшейся части металлизованных окатышей, подаваемых на приемную ванну после ее расплавления непрерывно. При содержании углерода в шихте менее 1,1% проплавление исходной завалки замедляется, а концентрация углерода и степень нагрева металла получаются ниже требуемых, а при более 2,0% приемная ванна имеет повышенное содержание углерода, что влечет за собой увеличение расхода кислорода, необходимого для окисления избытка углерода. Поэтому увеличение концентрации углерода в шихте выше 2% нецелесообразно.The total carbon concentration in the charge in the range of 1.1-2.0% created by regulating the mass ratio of the “swamp” and the charge stock, taking into account their carbon composition, should be considered optimal. Moreover, the lower limit refers to steel smelting with a relatively small flow rate of injected oxygen 6-12 nm ³ / t, the upper limit corresponds to the operation of electric furnaces with an increased intensity of purging the bath with oxygen within 15-30 nm ³ / t of steel. This carbon content in the charge provides both rapid melting of the initial filling with obtaining a receiving bath with a given heating temperature (1560-1600 ^o C) and a carbon concentration (0.8-1.2%) and the required degree of uniformity, and accelerated penetration of the remaining part metallized pellets fed to the receiving bath after its melting continuously. When the carbon content in the charge is less than 1.1%, the penetration of the initial filling is slowed down, and the carbon concentration and the degree of heating of the metal are lower than required, and at more than 2.0% the receiving bath has a higher carbon content, which entails an increase in the oxygen consumption necessary for oxidation of excess carbon. Therefore, an increase in the concentration of carbon in the mixture above 2% is impractical.

Для оценки проведены плавки с режимом и параметрами заявляемого способа, так и с выходом за их пределы. For evaluation, swimming trunks were conducted with the mode and parameters of the proposed method, and with going beyond them.

Пример. Выплавку сталей по предлагаемому способу осуществляли в дуговой электропечи с трансформатором мощностью 200 кВт и номинальной садкой 3 т. Фактическая емкость печи составляла 5,5-6 т. Example. Steelmaking according to the proposed method was carried out in an electric arc furnace with a transformer with a capacity of 200 kW and a nominal charge of 3 tons. Actual furnace capacity was 5.5-6 tons.

При выпуске плавки их электропечи оставляли конечный шлак и часть жидкого металла. На расплав давали шихтовую заготовку, содержащую 75-80 чугуна и смесь агломерата с железорудными окатышами при различных соотношениях их концентраций (0-100%) и (100-0%) соответственно. Шихтовую заготовку с массой чушки 33-35 кг получали на разливочной машине чугуна путем заливки чугуна в мульды, куда предварительно загружали смесь агломерата и железорудных окатышей. When melting was released, their electric furnaces left the final slag and part of the liquid metal. A billet containing 75-80 pig iron and a mixture of sinter with iron ore pellets was given to the melt at various ratios of their concentrations (0-100%) and (100-0%), respectively. A billet with a ingot mass of 33-35 kg was obtained on a cast iron filling machine by pouring cast iron into molds, where a mixture of sinter and iron ore pellets was preloaded.

Для получения шихтовой заготовки использовали передельный коксовый чугун по ГОСТ 805-80, марка N 2, группа 1, класс производства НПО "Тулачермет", содержащего до 0,75 мас. кремния, 1мас. марганца, 0,15 мас. серы, а также агломерат производства НПО "Тулачермет", имеющий состав, мас. Fe_общ. 58,86; FeO 12,35; Fe₂O₃ 67,5; SiO₂ 7,2; Al₂O₃ 1,65; Мgo 1,46; P₂O₅ 0,11; CaO 8,32; SO₃ 0,38.To obtain the charge billet used coke iron in accordance with GOST 805-80, grade N 2, group 1, the production class of the NGO Tulachermet, containing up to 0.75 wt. silicon, 1mass. manganese, 0.15 wt. sulfur, as well as an agglomerate produced by NPO Tulachermet, having the composition, wt. Fe _commonly 58.86; FeO 12.35; Fe ₂ O ₃ 67.5; SiO ₂ 7.2; Al ₂ O ₃ 1.65; Mgo 1.46; P ₂ O ₅ 0.11; CaO 8.32; SO ₃ 0.38.

В качестве железорудных окатышей применяли обожженные окатыши Михайловского ГОКа, имеющие следующее содержание компонентов, мас. Fe_общ. 59,4; FeO 0,76; CaO 4,6; MgO 0,37; SiO₂ 9,8; AI₂O₃ 0,1 TiO₂ 0,02; P 0,014; S 0,009.As iron ore pellets, calcined pellets of the Mikhailovsky GOK were used, having the following content of components, wt. Fe _commonly 59.4; FeO 0.76; CaO 4.6; MgO 0.37; SiO ₂ 9.8; AI ₂ O ₃ 0.1 TiO ₂ 0.02; P 0.014; S 0.009.

Соотношение расплавов и шихтовой заготовки выбиралось из условия получения в исходной шихте суммарной концентрации углерода в пределах 1-2,1% После проплавления части исходной завалки производили скачивание первичного шлака, появляющегося на 6-15 мин и продолжали плавление шихты. По ходу плавления отбирали пробы шлака и металла, измеряли температуру ванны, производили хронометраж плавки. На первой плавке применяли кислород, в дальнейшем, как показал опыт, от его использования практически отказались из-за отсутствия необходимости в нем. После расплавления ванны производили доводку металла, предварительное раскисление и выпуск стали в ковш. The ratio of the melts and the charge stock was selected from the condition of obtaining in the initial charge the total carbon concentration in the range of 1-2.1%. After the part of the initial filling was melted, primary slag was downloaded that appeared for 6-15 minutes and the mixture continued to melt. In the course of melting, slag and metal samples were taken, the temperature of the bath was measured, and smelting was performed. At the first heat, oxygen was used, later, as experience showed, it was practically abandoned due to the lack of need for it. After the bath was melted, metal refinement was carried out, preliminary deoxidation and steel release into the ladle.

Результаты плавок, проведенных по предложенному способу в сравнении с плавками, выплавленными по известному способу (показатели средние), приведены в таблице. The results of swimming trunks conducted by the proposed method in comparison with swimming trunks smelted by a known method (average performance) are shown in the table.

Как видно из таблицы, предложенный способ обеспечивает сокращение длительности расплавления приемной ванны с получением температуры за 22-29 мин против 37-41 мин, то есть на 40-50%
Весьма характерным признаком предложенного способа является повышенное содержание оксиад кальция в шлаке (42-51%) и повышенная основность на уровне (1,45-2,0), отвечающие условиям максимального вспенивания шлака.As can be seen from the table, the proposed method provides a reduction in the duration of the melting of the receiving bath to obtain a temperature in 22-29 minutes against 37-41 minutes, that is, 40-50%
A very characteristic feature of the proposed method is the increased content of calcium oxides in the slag (42-51%) and increased basicity at the level of (1.45-2.0), corresponding to the conditions of maximum foaming of the slag.

Проверку эффективности нового способа производили в 100 тонной высокомощной дуговой печи Белорусского металлургического завода. Опыты показали возможность сокращения длительности плавки со 120-130 до 80-95 мин. The effectiveness of the new method was tested in a 100 ton high-power arc furnace of the Belarusian Metallurgical Plant. The experiments showed the possibility of reducing the melting time from 120-130 to 80-95 min.

Claims

A method of steelmaking in an electric arc furnace, which includes leaving the final slag and part of the liquid metal of the previous melting when the furnace is exhausted, loading a metal charge on it, in which the billet is in an amount of 0.5-1.5 tons per 1 ton of scrap, and slag-forming materials, penetration of the initial filling, formation of a receiving bath with a given temperature and carbon concentration, subsequent continuous supply and penetration of metallized pellets, refinement and release of metal, characterized in that, in order to maintain slag in the foamed state, accelerating the heating of the receiving bath and reducing the duration of the melting, the billet consists of a mixture of sinter and iron ore pellets, cast iron, with a mass ratio of 0.15 0.45: 0.45 0.15: 1.8 3.0, respectively with the total amount of oxygen necessary for the complete oxidation of pig iron impurities (silicon, manganese, phosphorus) and 25–50% of the total amount of carbon contained in the melt and charge stock, the latter being introduced based on the calculation of the total carbon concentration in the initial charge within 1.1 2.0%