RU2542157C1 - Способ выплавки стали в дуговой электропечи - Google Patents
Способ выплавки стали в дуговой электропечи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542157C1 RU2542157C1 RU2013149165/02A RU2013149165A RU2542157C1 RU 2542157 C1 RU2542157 C1 RU 2542157C1 RU 2013149165/02 A RU2013149165/02 A RU 2013149165/02A RU 2013149165 A RU2013149165 A RU 2013149165A RU 2542157 C1 RU2542157 C1 RU 2542157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- iron
- furnace
- carbon
- slag
- Prior art date
Links
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
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологии выплавки стали в дуговой электропечи. В способе осуществляют завалку в печь металлолома и извести, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш с отсечкой печного шлака и оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи. В состав завалки в количестве 5-40% от общей массы металлолома вводят горячебрикетированное железо, полученное в результате прямого восстановления окисленных руд, и/или образующийся после отсева на грохотах горячебрикетированного железа железосодержащий материал фракцией 4-25 мм, с массовой долей железа металлического не менее 70%, закиси железа в пределах 15-20% и углерода не менее 0,8%. Изобретение позволяет повысить качество стали за счет снижения содержания цветных металлов и азота, сократить время плавки за счет повышения плотности металлошихты в завалке, а также сократить количество подвалок. 2 табл., 3 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в дуговых электропечах.
Известен способ выплавки стали в дуговой электропечи, включающий завалку металлолома и извести, расплавление металлолома, заливку жидкого чугуна в количестве 30-60% от массы завалки при содержании в нем, масс.%: углерода 2,0-3,5, менее 0,01 кремния, менее 0,015 фосфора, менее 0,025 серы при температуре 1280-1400°C сверху в печь после проплавления металлолома при расходе электроэнергии 180-300 кВт·ч/т металлолома, окисление углерода газообразным кислородом при температуре не более 1700°C, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш с отсечкой печного шлака с оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи и присадку в ковш во время выпуска шлакообразующей смеси при соотношении извести и плавикового шпата (0,8-1,2)/(0,2-0,5) с расходом 10-17 кг/т стали, и присаживают ферросплавы (Патент РФ №2258084, C21C 5/52).
Однако используемый металлический лом в известном способе выплавки стали в дуговой электропечи содержит включения цветных металлов и вредных примесей, что снижает качество получаемой стали. Низкая насыпная плотность металлолома (0,5-1,5 т/м3) обуславливает дополнительные затраты на его разделку и необходимость проведения процесса завалки в несколько приемов, что приводит к увеличению длительности плавки и, как следствие, к ухудшению технико-экономических показателей (например, увеличение расхода электроэнергии, огнеупоров, заправочных материалов).
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении качества стали за счет снижения содержания цветных металлов и азота, в сокращении времени плавки за счет повышения плотности металлошихты в завалке, сокращении количества подвалок и в снижении энергопотребления при использовании горячебрикетированного железа (ГБЖ) и/или железосодержащих отходов, образующихся при производстве и транспортировке ГБЖ.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем в себя завалку в печь металлолома и извести, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш с отсечкой печного шлака и оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи, подачу в ковш шлакообразующей смеси и ферросплавов, согласно предлагаемому изобретению в состав завалки в количестве 5-40% от общей массы металлолома вводят горячебрикетированное железо, получаемое в результате прямого восстановления окисленных руд, и/или железосодержащий материал фракцией 4-25 мм с массовой долей железа металлического не менее 70%, закиси железа в пределах 15-20%, углерода не менее 0,8%, образующийся после отсева на грохотах горячебрикетированного железа.
Снижение включений цветных металлов пропорционально доле ГБЖ и/или железосодержащего материала в завалке.
Углерод, содержащийся в ГБЖ и/или железосодержащем материале, используется для соединения с кислородом, восстановления железа из закиси, а также удаления азота и водорода и в четыре раза эффективней углерода, загружаемого отдельно. Кроме того, выделение оксида углерода способствует интенсивному пенообразованию в шлаке/металле и, как следствие, снижению энергопотребления за счет экранирования дуг.
Содержание азота в стали снижается на 6 десятитысячных долей на каждые 10% ГБЖ и/или железосодержащего материала в завалке.
За счет высокой насыпной плотности (не менее 5 т/м3) ГБЖ и/или железосодержащий материал при подвалке опускается через шлак (плотность 2,5-3,3 т/м3), что повышает плотность металлошихты, а значит приводит к уменьшению количества подвалок металлолома, снижает расход электроэнергии и сокращает длительность плавки.
Заявляемые пределы подобраны опытным путем. Параметры и показатели опытных плавок приведены в таблицах 1 и 2.
Увеличение фракции вводимого материала более 25 мм не обеспечивает равномерное его распределение в объеме металлозавалки, что приводит к увеличению длительности плавки. Использование железосодержащего материала фракции менее 4 мм приводит к его потерям в процессе скачивания шлака и снижению выхода годного.
Применение ГБЖ и/или железосодержащего материала с содержанием металлического железа менее 70% приводит к повышенному шлакообразованию, снижению выхода годного и увеличению длительности плавки.
Введение ГБЖ и/или железосодержащего материала более 40% от общей массы металлолома приводит к увеличению длительности плавки и, в ряде случаев, к вскипанию ванны и выбросам шлака из печи. При снижении расхода ГБЖ и/или железосодержащего материала менее 5% от общей массы металлолома повышается вязкость шлака в начальный период шлакообразования, в результате чего увеличиваются потери ГБЖ и/или железосодержащего материала со скачиваемым шлаком.
Заявляемый способ выплавки стали был реализован при выплавке стали в дуговой 120-т электропечи.
Вариант 1. Выплавку производили с использованием жидкого чугуна в количестве 25-50% от массы металлошихты. Завалку металлолома производили на оставшийся от предыдущей плавки шлак и металл массой 10-15%. ГБЖ и железосодержащий материал (отходы ГБЖ) загружали в середину бадьи в количестве 5-40% от общей массы металлолома. В процессе расплавления шихты в печь через рабочее окно заливали чугун с помощью чугунозаливочной машины, после чего производили продувку металла кислородом через стеновые комбинированные фурмы-горелки с общим расходом до 12000 м3/час. После достижения необходимой температуры и содержания углерода нераскисленный металл выпускали без шлака в ковш. В процессе выпуска в ковш присаживали шлакообразующую смесь, состоящую из 500 кг извести и 200 кг глиноземсодержащего материала, и ферросплавы. После выпуска ковш транспортировался на установку «ковш-печь», где производилось дальнейшее доведение стали до заданного химического состава и температуры разливки. Разливку металла производили на слябовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 190×1200 мм.
Вариант 2. Выплавку производили с использованием жидкого чугуна в количестве 35-50% от массы металлошихты. Завалку металлолома производили на оставшийся от предыдущей плавки шлак и металл массой 10-15%. ГБЖ загружали в середину бадьи в количестве 10-20% от общей массы металлолома. В процессе расплавления шихты в печь через рабочее окно заливали чугун с помощью чугунозаливочной машины, после чего производили продувку металла кислородом через стеновые комбинированные фурмы-горелки с общим расходом до 12000 м3/час. После достижения необходимой температуры и содержания углерода нераскисленный металл выпускали без шлака в ковш. В процессе выпуска в ковш присаживали шлакообразующую смесь, состоящую из 500 кг извести и 200 кг глиноземсодержащего материала, и ферросплавы. После выпуска ковш транспортировался на установку «ковш-печь», где производилось дальнейшее доведение стали до заданного химического состава и температуры разливки. Разливку металла производили на слябовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 270×1200 мм.
Вариант 3. Выплавку производили с использованием жидкого чугуна в количестве 25-45% от массы металлошихты. Завалку металлолома производили на оставшийся от предыдущей плавки шлак и металл массой 10-15%. Железосодержащий материал (отходы ГБЖ) загружали в середину бадьи в количестве 5-20% от общей массы металлолома. В процессе расплавления шихты в печь через рабочее окно заливали чугун с помощью чугунозаливочной машины, после чего производили продувку металла кислородом через стеновые комбинированные фурмы-горелки с общим расходом до 12000 м3/час. После достижения необходимой температуры и содержания углерода нераскисленный металл выпускали без шлака в ковш. В процессе выпуска в ковш присаживали шлакообразующую смесь, состоящую из 500 кг извести и 200 кг глиноземсодержащего материала, и ферросплавы. После выпуска ковш транспортировался на установку «ковш-печь», где производилось дальнейшее доведение стали до заданного химического состава и температуры разливки. Разливку металла производили на слябовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 190×1200 мм.
Заявляемый способ обеспечивает снижение содержания меди, никеля, хрома, молибдена на 15-45%, серы и фосфора - на 40-50%.
Снижение вредных примесей в металле позволяет уменьшить количество переводов плавок в пониженные марки стали, снизить количество прорывов при разливке стали на слябовой МНЛЗ за счет повышения пластичности литой заготовки, сократить отсортировку листового проката по поверхностным дефектам в зависимости от толщины листов и марки стали на 0,40-0,75%.
Высокая насыпная плотность ГБЖ и/или железосодержащего материала позволяет повысить плотность металлошихты в завалке и сократить количество подвалок и, как следствие, сократить продолжительность плавки на 3-5 минут. При этом расход электроэнергии на плавку снижается на 5-10%, расход заправочных и ремонтных масс на 0,15 кг/т, расход печных огнеупоров на 0,22 кг/т.
Таблица 1 | ||
Наименование | Длительность плавки, мин | Выход годного (в пересчете на 100% железа в ГБЖ) |
Прототип | 60 | 1,127 |
ГБЖ с Fe<70% | 63 | 1,129 |
ГБЖ с Fe>70% от массы металла | 57 | 1,125 |
Фракция<4 мм | 58 | 1,126 |
ГБЖ<5% | 62 | 1,132 |
Предлагаем | 55 | 1,122 |
Таблица 2 | ||||||
Вариант выплавки | Расход материалов на электропечах | Отсортировка листового проката, % | Продолжительность плавки, мин | Количество съездов с МНЛЗ, шт./месяц | ||
Электроэнергия, кВтч/т |
Заправочные и ремонтные массы, кг/т | Огнеупоры, кг/т | ||||
Прототип | 291 | 5,60 | 1,91 | 2,1 | 63 | 2,0 |
Предлагаемый | 271 | 5,45 | 1,69 | 1,4 | 59 | 0,5 |
Claims (1)
- Способ выплавки стали в дуговой электропечи, включающий завалку в печь металлолома и извести, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в ковш с отсечкой печного шлака и оставлением 10-15% от общей массы жидкого металла в печи, отличающийся тем, что в состав завалки в количестве 5-40% от общей массы металлолома вводят горячебрикетированное железо, полученное в результате прямого восстановления окисленных руд, и/или образующийся после отсева на грохотах горячебрикетированного железа железосодержащий материал фракцией 4-25 мм, с массовой долей железа металлического не менее 70%, закиси железа в пределах 15-20% и углерода не менее 0,8%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149165/02A RU2542157C1 (ru) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149165/02A RU2542157C1 (ru) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2542157C1 true RU2542157C1 (ru) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013149165/02A RU2542157C1 (ru) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2542157C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697129C2 (ru) * | 2018-02-07 | 2019-08-12 | Акционерное общество "Волжский трубный завод" | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали |
RU2699468C1 (ru) * | 2018-12-19 | 2019-09-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стали |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508222B2 (de) * | 1965-09-03 | 1972-05-18 | Metallgesellschaft AG, 6000 Frankfurt; The Steel Co. of Canada Ltd., Hamilton, Ontario (Kanada); Pickands Mather & Co., Cleveland, Ohio (V.StA.) | Verfahren zur erzeugung von stahl mit 0,02-1,8% kohlenstoffgehalt in elektro-lichtbogen-oefen aus metallisches eisen enthaltenden materialien |
US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
RU2197535C2 (ru) * | 2000-03-29 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" | Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи |
RU2258084C1 (ru) * | 2003-12-15 | 2005-08-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
RU2360010C2 (ru) * | 2005-02-19 | 2009-06-27 | Смс Демаг Аг | Печная установка и способ расплавления металлического или металлсодержащего сырья |
-
2013
- 2013-11-05 RU RU2013149165/02A patent/RU2542157C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508222B2 (de) * | 1965-09-03 | 1972-05-18 | Metallgesellschaft AG, 6000 Frankfurt; The Steel Co. of Canada Ltd., Hamilton, Ontario (Kanada); Pickands Mather & Co., Cleveland, Ohio (V.StA.) | Verfahren zur erzeugung von stahl mit 0,02-1,8% kohlenstoffgehalt in elektro-lichtbogen-oefen aus metallisches eisen enthaltenden materialien |
US4586956A (en) * | 1985-07-17 | 1986-05-06 | Labate M D | Method and agents for producing clean steel |
RU2197535C2 (ru) * | 2000-03-29 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Кузнецкий металлургический комбинат" | Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи |
RU2258084C1 (ru) * | 2003-12-15 | 2005-08-10 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
RU2360010C2 (ru) * | 2005-02-19 | 2009-06-27 | Смс Демаг Аг | Печная установка и способ расплавления металлического или металлсодержащего сырья |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697129C2 (ru) * | 2018-02-07 | 2019-08-12 | Акционерное общество "Волжский трубный завод" | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали |
RU2699468C1 (ru) * | 2018-12-19 | 2019-09-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104357735A (zh) | 高铬铸铁及其制备方法 | |
RU2542157C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
WO2019169549A1 (zh) | 一种微合金化稀土铸钢 | |
RU2302471C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2647432C2 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
RU2258084C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2415180C1 (ru) | Способ производства рельсовой стали | |
RU2363736C2 (ru) | Способ и шихта для производства конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью | |
RU2697129C2 (ru) | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали | |
RU2364632C2 (ru) | Способ получения стали | |
RU2760903C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи с кислой футеровкой | |
RU2679375C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью | |
RU2347820C2 (ru) | Способ выплавки стали | |
RU2235790C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2398889C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2285726C1 (ru) | Способ выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате | |
RU2041961C1 (ru) | Способ производства стали | |
RU2400541C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2409682C1 (ru) | Способ выплавки стали | |
RU2667929C1 (ru) | Полупродукт для сталеплавильного производства | |
RU2102497C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи | |
RU2399681C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2343204C1 (ru) | Шихта для выплавки стали | |
Sinel’nikov et al. | Modern steelmaking technologies | |
RU2294382C1 (ru) | Шихта для выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах |