RU2277213C1 - Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали - Google Patents
Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277213C1 RU2277213C1 RU2004132991/02A RU2004132991A RU2277213C1 RU 2277213 C1 RU2277213 C1 RU 2277213C1 RU 2004132991/02 A RU2004132991/02 A RU 2004132991/02A RU 2004132991 A RU2004132991 A RU 2004132991A RU 2277213 C1 RU2277213 C1 RU 2277213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- blowing devices
- slag
- outlet
- angle
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 title description 15
- 239000006260 foam Substances 0.000 title 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 title 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 8
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- -1 scale Substances 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии. Электродуговая печь для плавки стали содержит плавильную ванну, ограниченную подиной и эркером с выпускным отверстием и боковыми стенами печи, одно рабочее окно, электроды, дутьевые устройства, установленные над уровнем расплава в боковых стенках под углом 30-80° к направлению потока расплава в ванне и под углом 10-30° к горизонтали и соединенные с трубопроводами подачи шлакообразующих материалов, углерода и окислителей. Количество дутьевых устройств определяется в зависимости от садки печи по определенной зависимости. При использовании изобретения снижается расход электроэнергии, сокращается продолжительность плавки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии, точнее к конструкции дуговых сталеплавильных электропечей, и может быть использовано при производстве стали с использованием приема создания пенистого шлака над расплавом и поддержания его свойств по ходу плавки.
Использование приема производства подобного пенистого шлака в печи при выплавке стали приводит к улучшенной передаче энергии от электродов на расплавляемую шихту, приводит к снижению огнеупорной нагрузки благодаря обволакиванию шлаком электрической дуги. Вследствие этого сокращается расход энергии и электродов, увеличивается выход металлического железа и уменьшается время плавки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали, содержащая плавильную ванну, ограниченную подиной и эркером с выпускным отверстием и боковыми стенами печи, по крайней мере, одно рабочее окно, электроды, дутьевые устройства, установленные над уровнем расплава в боковых стенках по охвату печи под углом 30-80° к направлению потока расплава в ванне и горизонтали под углом 10-30° и соединенные с трубопроводами подачи шлакообразующих материалов, углерода и окислителей»
[ЕР 1090148 В1 МПК7 С 21 С 5/52, 06.11.2002] [1].
Недостатком известной дуговой печи является неравномерность подачи материалов вследствие неоптимального выбора количества дутьевых устройств и их установки по охвату печи. Это приводит к периодическим прерываниям процесса подачи углерода и извести на расплав, так как из-за неравномерности подачи материалов по поверхности расплава возникают труднорастворимые образования конгломератов, что способствует неравномерному распределению образующегося пенистого шлака по поверхности расплава. Неупорядоченное распределение дутьевых устройств по охвату печи приводит к концентрации в области шлакового отверстия подаваемых материалов, что вызывает зашлаковывание, забивание (загромождение) эркерного пространства, а также зарастание выпускного отверстия.
Технический результат - ускорение образования пенистого шлака требуемой плотности для его достаточно равномерного распределения по поверхности расплава и высоте печи, снижение зашлаковывания и забивания (загромождения) эркерного пространства, а также зарастания выпускного отверстия, снижение потребления электрической энергии.
Технический результат достигается тем, что в известной электродуговой печи, предназначенной для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали, содержащей плавильную ванну, ограниченную подиной и эркером с выпускным отверстием и боковыми стенами печи, по крайней мере, одно рабочее окно, электроды, дутьевые устройства, установленные над уровнем расплава в боковых стенках под углом 30-80° к направлению потока расплава в ванне и под углом 10-30° к горизонтали и соединенные с трубопроводами подачи шлакообразующих материалов, углерода и окислителей, по изобретению, количество дутьевых устройств, установлено в зависимости от садки печи по формуле N=3+(0,03·G-1), где N - количество дутьевых устройств, шт; G - садка печи, т; 3 - минимальное количество дутьевых устройств, для садки массой менее 50 т; 1; 0,03 - коэффициенты, устанавливающие количество дополнительных дутьевых устройств в печи в зависимости от садки, при этом, по крайней мере, одно из дутьевых устройств установлено в боковой стенке печи на расстоянии 1/6-2/3 радиуса печи от точки пересечения стенки печи с линией диаметра печи, проведенной через центр печи перпендикулярно прямой, соединяющей оси печи и выпускного отверстия на уровне рабочего окна, причем дутьевое устройство направлено под углом в сторону выпускного отверстия.
В основе изобретения лежит представление о том, что для того чтобы получить пенистый шлак равномерной плотности и в количестве, закрывающем максимально поверхность расплава в печи и дугу, необходимые для этого материалы желательно вводить в печь в расчетных по отношению к потребляемому электродами току количествах, при этом материалы следует вводить максимально распределенно по рабочему пространству печи, что позволяет исключить образование труднорастворимых конгломератов и снизить неоднородность свойств шлака. В результате экспериментов установлено, что количество дутьевых устройств для печей садкой до 50 тонн не должно быть меньше 3. С ростом садки печи количество дутьевых устройств должно расти. Целесообразно количество дутьевых устройств устанавливать в соответствии с расчетной формулой. Превышение числа дутьевых устройств выше расчетного количества вызывает значительное усложнение системы подачи и обслуживания дутьевых устройств и не вызывает заметного сокращения времени образования пенистого шлака и равномерности его свойств.
Другим представлением, полученным экспериментально и положенным в основу изобретения, явилось то, что для печей, оборудованных эксцентричным эркерным выпуском, в независимости от равномерного или неравномерного расположения дутьевых устройств, по крайней мере, одно из дутьевых устройств должно быть установлено в боковой стенке печи на расстоянии 1/6-2/3 радиуса печи от точки пересечения стенки печи с линией диаметра печи, проведенной через центр печи перпендикулярно прямой, соединяющей оси печи и выпускного отверстия на уровне рабочего окна, причем дутьевое устройство должно быть направлено под углом в сторону выпускного отверстия. При таком расположении, по крайней мере, одного из дутьевых устройств потоки расплава в печи организуются таким образом, что вызывают постоянное обновление расплава в зоне выпускного отверстия, что снижает зашлаковывания и забивания (загромождения) эркерного пространства, а также зарастание выпускного отверстия и облегчает проведение выпуска металла.
Допустима установка дополнительных дутьевых устройств, например на противоположной боковой стенке печи в той же зоне. В этом случае оба дутьевых устройства могут быть направлены в сторону выпускного отверстия, а возникающие в результате действия устройств потоки расплава в печи будут иметь более сложную траекторию.
На чертеже - представлено схематическое изображение сверху электрической дуговой печи садкой 50 т с указанием мест расположения дутьевых устройств и их направления по движения потоков расплава.
Электрическая дуговая печь 1 имеет три электрода 2, 3, 4, ванну жидкого расплава 5, вращающегося в направлении 6, эксцентричную эркерную часть печи 7, рабочее окно 8, дутьевые устройства 9, 10, 11, установленные в боковой стенке печи под углом 30-80° в направлении потока и под углом 10-30° к горизонтали. В области эксцентричной эркерной части печи выполнено выпускное отверстие 12. Каждое из дутьевых устройств имеет собственную линию 13, 14, 15 для подачи к дутьевым устройствам шлакообразующих, углерода, окислителя. Печь имеет средства регулирования индивидуально поступающих на дутьевые устройства материалов и газовых смесей (на чертеже не показаны), что позволяет в широких пределах варьировать составом смесей и их расходами, а также последовательно или одновременно подавать как твердые, так и газообразные вещества.
Электрическая дуговая печь 1 работает следующим образом. Определяют количество дутьевых устройств, которые устанавливают в боковых стенках печи. В зависимости от садки количество дутьевых устройств определяли по формуле N=3+(0,03·50-1)=3+0,5≈3 шт.
Для печей емкостью от 50 до 300 тонн количество применяемых дутьевых устройств на плавке составит:
| G-масса, т | 50 | 100 | 200 | 300 |
| К-фурм, шт | 3 | 5 | 8 | 11 |
Дутьевые устройства 9, 10, 11 устанавливают в боковых стенках печи, например под углом 45° к направлению потока и под углом 20° к горизонтали, и соединяют с трубопроводами 13, 14, 15 подачи извести, окалины, кокса и трубопроводу газа носителя - воздуха. Конструкция дутьевых устройств допускает одновременную подачу всех материалов в ванну печи.
Дутьевое устройство 9 устанавливают в боковой стенке печи, например на расстоянии, 1/3R - радиуса печи, от точки пересечения стенки с линией диаметра печи проведенной, через центр печи перпендикулярно прямой, соединяющей оси печи и выпускного отверстия на уровне рабочего окна, и направляют под углом в сторону выпускного отверстия.
После загрузки на подину печи 100% однородного металлолома определяют и устанавливают заданное потребление тока электродами (I=4,0 кА/дм2) путем ввода в печь увеличенного количества шлакообразующих, вызывающих снижение потребления тока электродами, и последующего уменьшения расхода шлакообразующих. После того как в печи образуется жидкая ванна 5 расплава, покрывающего шихту, в ванну вводят через дутьевые устройства 9, 10, 11, например, известь, окалину и углерод в струе газа носителя. В результате продувки создают оптимальные условия для образования пенистого шлака оптимальной плотности и равномерного распределения его по поверхности расплава и высоте печи, которые поддерживаются до конца плавки.
Промышленные опыты для печи садкой 50 т, при установке 3 дутьевых устройств, показали следующие результаты. Продолжительность плавки составила 40 мин, при расходе электроэнергии 290 квт·час/т. Продолжительность выпуска 3,8 мин. Зашлаковывание, забивание (загромождение) эркерного пространства, а также зарастание выпускного отверстия не установлено.
Использование изобретения позволяет снизить затраты на проведение плавки за счет снижения расхода электроэнергии и продолжительности плавки и уменьшить зашлаковывание, забивание (загромождение) эркерного пространства, а также зарастание выпускного отверстия.
Claims (1)
- Электродуговая печь для плавки стали, содержащая плавильную ванну, ограниченную подиной и эркером с выпускным отверстием и боковыми стенами печи, по крайней мере одно рабочее окно, электроды, дутьевые устройства, установленные над уровнем расплава в боковых стенках под углом 30-80° к направлению потока расплава в ванне и под углом 10-30° к горизонтали и соединенные с трубопроводами подачи шлакообразующих материалов, углерода и окислителей, отличающаяся тем, что количество дутьевых устройств установлено в зависимости от садки печи по формулеN=3+(0,03·G-1),где N - количество дутьевых устройств, шт;G - садка печи, т;3 - минимальное количество дутьевых устройств для садки массой менее 50 т;1; 0,03 - коэффициенты, устанавливающие количество дополнительных дутьевых устройств в печи в зависимости от садки,при этом по крайней мере одно из дутьевых устройств направлено под углом в сторону выпускного отверстия и установлено в боковой стенке печи на расстоянии 1/6-2/3 радиуса печи от точки пересечения стенки печи с линией диаметра печи, проведенной через центр печи перпендикулярно прямой, соединяющей оси печи и выпускного отверстия на уровне рабочего окна.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132991/02A RU2277213C1 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132991/02A RU2277213C1 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004132991A RU2004132991A (ru) | 2006-04-20 |
| RU2277213C1 true RU2277213C1 (ru) | 2006-05-27 |
Family
ID=36607832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004132991/02A RU2277213C1 (ru) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2277213C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3459867A (en) * | 1967-08-10 | 1969-08-05 | Air Reduction | Direct arc furnace |
| US4827486A (en) * | 1986-08-27 | 1989-05-02 | Klockner Cra Technologie Gmbh | Process for increasing the energy input in electric arc furnaces |
| RU2116356C1 (ru) * | 1997-04-14 | 1998-07-27 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах и фурма для его осуществления |
| US5999557A (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-07 | The Broken Hill Proprietary Company | Steel making bath control |
| EP1090148A1 (de) * | 1998-05-08 | 2001-04-11 | Wilfried Stein | Elektrolichtbogenofen |
-
2004
- 2004-11-12 RU RU2004132991/02A patent/RU2277213C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3459867A (en) * | 1967-08-10 | 1969-08-05 | Air Reduction | Direct arc furnace |
| US4827486A (en) * | 1986-08-27 | 1989-05-02 | Klockner Cra Technologie Gmbh | Process for increasing the energy input in electric arc furnaces |
| RU2116356C1 (ru) * | 1997-04-14 | 1998-07-27 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах и фурма для его осуществления |
| EP1090148A1 (de) * | 1998-05-08 | 2001-04-11 | Wilfried Stein | Elektrolichtbogenofen |
| US5999557A (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-07 | The Broken Hill Proprietary Company | Steel making bath control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004132991A (ru) | 2006-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4456476A (en) | Continuous steelmaking and casting | |
| US6524362B1 (en) | Method of melting fine grained direct reduced iron in an electric arc furnace | |
| RU2749184C1 (ru) | Устройство и способ плавки никеля с верхним дутьем | |
| JP2001192717A (ja) | 溶融金属を製造する方法における安定した休止操作 | |
| US4615511A (en) | Continuous steelmaking and casting | |
| EP1689893B1 (en) | Method for pre-heating, transforming and melting a metal charge and relative plant | |
| US3898078A (en) | Method and apparatus for injecting refining oxygen in steelmaking processes | |
| RU2056461C1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
| US4192490A (en) | Lance for injecting powdery material into molten metal | |
| RU62048U1 (ru) | Установка печь-ковш | |
| US11391515B2 (en) | Convertible metallurgical furnace and modular metallurgical plant comprising said furnace for conducting production processes for the production of metals in the molten state, in particular steel or cast iron | |
| RU2277213C1 (ru) | Электродуговая печь для подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава при плавке стали | |
| JP3708966B2 (ja) | 溶鋼の真空精錬方法及びその装置 | |
| CN111795571B (zh) | 顶吹熔炼设施的改造方法、连续炼铜设施及方法 | |
| CN104928493A (zh) | 采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理二次含铜杂料的方法 | |
| US6424672B1 (en) | Device for producing slag in an electric arc furnace | |
| CN103014231B (zh) | 电弧炉冶炼渣钢渣铁的供氧方法 | |
| RU2532584C1 (ru) | Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь | |
| EP1660688B1 (en) | Method of charging fine-grained metals into an electric-arc furnace | |
| CN108253788B (zh) | 冶金炉 | |
| EP0970253A1 (en) | Process for direct production of cast iron from fine iron ore and fine coal and apparatus suitable to carry out said process | |
| JP2025076842A (ja) | 溶鋼の製造方法及びアーク炉 | |
| RU2276693C1 (ru) | Способ подготовки пенистого шлака и удержания его плотности и свойств по всей поверхности расплава в плавильной ванне при плавке стали в электродуговой печи | |
| CN109825660A (zh) | 一种颗粒与粉剂协同喷吹的喷射冶金工艺及装置 | |
| JP2024131663A (ja) | 溶鋼の製造方法およびアーク炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081113 |