RU2697129C2 - Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали - Google Patents
Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697129C2 RU2697129C2 RU2018104756A RU2018104756A RU2697129C2 RU 2697129 C2 RU2697129 C2 RU 2697129C2 RU 2018104756 A RU2018104756 A RU 2018104756A RU 2018104756 A RU2018104756 A RU 2018104756A RU 2697129 C2 RU2697129 C2 RU 2697129C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hbi
- scrap
- metal
- furnace
- basket
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/248—Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали. Металлолом и ГБЖ, количество которого составляет (20-30)% от общей массы металлозавалки, подают в печь двумя корзинами, на дно которых загружают подушку из 10-15 т легковесного лома, при этом в первую корзину загружают (60-75)% от общей массы ГБЖ, используемого на плавку, а во вторую - оставшуюся часть ГБЖ, причем на упомянутую подушку из легковесного лома первой корзины сначала загружают 40-65% ГБЖ, а остальное количество ГБЖ распределяют послойно по 2-5% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома, а на упомянутую подушку из легковесного лома второй корзины - 10-15% ГБЖ, а остальное ГБЖ распределяют послойно по 2-5% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома. Изобретение позволяет расширить базу компонентов, используемых в металлозавалке электродуговой печи, повысить качество стали за счет снижения примесей цветных металлов, сократить длительность плавки, снизить расход электродов, электроэнергии и угара металлошихты. 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали.
Известен способ выплавки стали, включающий завалку металлошихты, карбюризатора, шлакообразующих материалов, материала, содержащего оксиды железа, плавление и доводку плавки, где в качестве материала, содержащего оксиды железа, используют промасленную окалину, которую загружают на стальной лом в смеси с коксовой мелочью и известью в соотношении 1:(0,3-3):(0,1-1) соответственно по объему (Патент РФ №2194772, МПК С21С 5/04, С21С 5/28, С21С 5/52, опубл. 20.12.2002). Недостатками данного способа являются:
- высокое содержание вредных примесей в окалине;
- повышенный расход электродов и электроэнергии из-за увеличения длительности плавки, вызванным окислением примесей;
- увеличенное образование шлака.
Известен способ выплавки стали в электродуговых печах с использованием шихтовых брикетов, включающих железосодержащий материал. В состав брикетов входят компоненты, % масс.: окисленный железосодержащий материал 5-57, карбюризатор 20-30, связующее 10-20, легирующая добавка 1-15, железоуглеродистый сплав 1-30, шлакообразующий материал 1-10, пластификатор 1-10 (Патент РФ №2213788, МПК С21С 5/00, опубл. 10.10.2003).
Критичным недостатком данного способа является многокомпонентность состава брикетов, включающего вредные примеси, которые могут повлиять на состав и качество выплавляемого металла.
Известен 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. 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%. (Патент РФ №2542157, МПК С21С 5/52 (2006.01), опубл. 20.02.2015).
Существенными недостатками данного способа выплавки стали являются:
- значительная длительность плавки, связанная с необходимостью окисления примесей, находящихся в чугуне (углерод, кремний, фосфор);
- высокий расход электроэнергии, связанный с формированием большого количества шлака, получаемого при связывании оксидов окислившегося кремния чугуна с оксидами кальция, а также необходимостью расплавления требуемых присадок шлакообразующих;
- повышенный расход ферросплавов, связанный с легированием и раскислением стали в печи и в ковше под высокоокисленными шлаками;
- на большинстве предприятий отсутствует возможность применения жидкого чугуна в дуговой сталеплавильной печи (ДСП).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали (Патент РФ №2573847, МПК С21С 5/52, опубл. 27.01.2016), включающий загрузку в печь шихты, содержащей стальной лом, металлизованные окатыши, шлакообразующие материалы и металлургические брикеты со степенью металлизации (65-70)%. Металлургические брикеты изготавливают из железосодержащих отходов производства процесса прямого восстановления железа. Загрузку металлургических брикетов осуществляют на подину печи послойно со стальным ломом: лом-брикеты-лом-брикеты. Доля брикетов составляет (10-15)%. По мере расплавления шихты подают металлизованные окатыши и шлакообразующие материалы.
Недостатками данного способа являются:
- послойная загрузка металлургических брикетов, что может привести к их спеканию и последующим обвалам шихты и поломкам электродов;
- недостаточная доля металлургических брикетов не позволяет значимо снизить применение дорогостоящих металлизованных окатышей, что увеличивает стоимость металлозавалки.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является - расширение базы компонентов, используемых в шихте электродуговой печи. Технический результат заключается в повышении качества стали за счет снижения примесей цветных металлов; сокращении длительности плавки; снижении расхода электродов, электроэнергии, угара металлошихты.
Поставленный технический результат достигается тем, что при выплавке стали применяется шихта, в состав которой вводят горячебрикетированное железо (ГБЖ), полученное в результате прямого восстановления окисленных руд.
Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали включает загрузку в печь шихты, содержащей стальной лом, горячебрикетированное железо, шлакообразующие и углеродсодержащие материалы. Загрузка ГБЖ и металлолома производится в две корзины, при этом количество ГБЖ составляет (20-30)% от общей массы металлозавалки.
Применение ГБЖ позволяет исключить из металлозавалки дорогостоящие виды лома, такие как передельный чугун, железнодорожный лом, металлические окатыши. Использование ГБЖ позволяет повысить плотность завалки, что в свою очередь приводит к уменьшению количества подвалок металлолома.
Состав металлозавалки подобран экспериментальным путем, исходя из себестоимости применяемых материалов и необходимым снижением примесей цветных металлов в получаемой стали.
Опыт использования ГБЖ показал, что отдача ГБЖ менее 20% от общей массы металлозавалки экономически не эффективно, так как не позволяет полностью исключить дорогостоящие виды лома - окатыши металлические, чугун передельный, железнодорожный лом. Не обеспечивается необходимой плотности завалки металлошихты, не позволяет снизить содержание примесей цветных металлов до требуемого уровня.
Использование ГБЖ в металлозавалке более 30% от общей массы приводит к увеличению случаев спекания брикетов, что приводит к обвалам шихты и поломкам электродов, к значительному увеличению расхода электроэнергии, электродов, огнеупоров.
Выплавка стали по заявляемому способу осуществлялась в условиях производства на АО «Волжский Трубный Завод». Для проведения опытных плавок применялась шихта с различным соотношением материалов металлозавалки и способами их загрузки в корзины (три опытные схемы).
Были проведены три серии опытных плавок с различными схемами загрузки шихты с применением ГБЖ в количестве (20-30)% от общей массы металлозавалки.
1 схема
При выплавке стали по первой схеме ГБЖ в металлозавалке распределяется равномерно по каждой корзине. В первую корзину отдается (60-75)% от общего количества ГБЖ. Во вторую корзину - оставшиеся (25-40)%.
Недостатком выплавки стали по первой схеме является большое количество поломок электродов из-за спекания брикетов ГБЖ.
2 схема
При выплавке стали по второй схеме все количество ГБЖ (100%) укладывается на дно в первую корзину.
При использовании данной схемы значительно сокращаются поломки электродов в процессе выплавки стали. Недостатки способа - увеличение угара шихты. Сгорает легковесный лом, находящийся выше ГБЖ.
3 схема (предлагаемая). Металлолом и ГБЖ, количество которого составляет (20-30)% от общей массы металлозавалки, подают в печь двумя корзинами, на дно которых загружают подушку из 10-15 т легковесного лома, при этом в первую корзину загружают (60-75)% от общей массы ГБЖ, используемого на плавку, а во вторую - оставшуюся часть ГБЖ, причем на упомянутую подушку из легковесного лома первой корзины сначала загружают 40-65% ГБЖ, а остальное количество ГБЖ распределяют послойно по 2-5% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома, а на упомянутую подушку из легковесного лома второй корзины - 10-15% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома.
Выплавка стали при использовании данной схемы загрузки позволила сократить поломки электродов, снизить количество подвалок металла в печь по мере плавки.
Выплавка стали с применением ГБЖ в металлозавалке в количестве (20-30)% позволило снизить содержание в получаемой стали примесей цветных металлов на (20-30)%.
Данные по среднему содержанию цветных металлов в получаемой стали в зависимости от содержания ГБЖ в металлозавалке представлены в таблице №1.
Снижение вредных примесей в получаемой стали позволило уменьшить количество переводов плавок в пониженные марки стали, снизить ремонт (зачистку) труб по сталеплавильным дефектам, улучшить вязкопластичные свойства труб при отрицательных температурах.
Высокая насыпная плотность ГБЖ и оптимальная схема загрузки позволяют повысить плотность металлошихты в завалке и сократить количество подвалок, исключить спекание брикетов ГБЖ и обвалы шихты и, как следствие, сократить длительность плавки; снизить расход электродов, электроэнергии, угара металлошихты.
Данные по показателям выплавки стали при использовании различных схем загрузки металлошихты представлены в таблице №2.
Заявляемый способ выплавки стали с применением предлагаемой схемы загрузки ГБЖ и металлолома позволяет сократить продолжительность плавки на (1,5-3) минуты. При этом расход электроэнергии на плавку снижается на (17-25) кВт*ч/т, расход электродов на (0,25-0,40) кг/т, количество угара на (2,5-3,5) кг/т.
Claims (1)
- Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали, включающий подачу в печь шихты, содержащей легковесный металлолом, горячебрикетированное железо (ГБЖ), шлакообразующие и углеродсодержащие материалы, отличающийся тем, что металлолом и ГБЖ, количество которого составляет (20-30)% от общей массы металлозавалки, подают в печь двумя корзинами, на дно которых загружают подушку из 10-15 т легковесного лома, при этом в первую корзину загружают (60-75)% от общей массы ГБЖ, используемого на плавку, а во вторую - оставшуюся часть ГБЖ, причем на упомянутую подушку из легковесного лома первой корзины сначала загружают 40-65% ГБЖ, а остальное количество ГБЖ распределяют послойно по 2-5% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома, а на упомянутую подушку из легковесного лома второй корзины - 10-15% ГБЖ, а остальное ГБЖ распределяют послойно по 2-5% ГБЖ через каждые 10 т легковесного лома.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104756A RU2697129C2 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104756A RU2697129C2 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018104756A3 RU2018104756A3 (ru) | 2019-08-07 |
RU2018104756A RU2018104756A (ru) | 2019-08-07 |
RU2697129C2 true RU2697129C2 (ru) | 2019-08-12 |
Family
ID=67586375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018104756A RU2697129C2 (ru) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697129C2 (ru) |
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 |
EP2599884A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | Vald. Birn A/S | A briquette and a method of manufacturing same, in particular suitable for inductive melting |
RU2542157C1 (ru) * | 2013-11-05 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
RU2573847C1 (ru) * | 2014-07-29 | 2016-01-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ выплавки стали в электрических печах |
-
2018
- 2018-02-07 RU RU2018104756A patent/RU2697129C2/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 |
EP2599884A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | Vald. Birn A/S | A briquette and a method of manufacturing same, in particular suitable for inductive melting |
RU2542157C1 (ru) * | 2013-11-05 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Способ выплавки стали в дуговой электропечи |
RU2573847C1 (ru) * | 2014-07-29 | 2016-01-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ выплавки стали в электрических печах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018104756A3 (ru) | 2019-08-07 |
RU2018104756A (ru) | 2019-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100364934B1 (ko) | 제철 및 제강 방법 | |
WO2015102520A1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи и электродуговая печь | |
RU2573847C1 (ru) | Способ выплавки стали в электрических печах | |
RU2697129C2 (ru) | Способ загрузки шихты в дуговую электропечь для выплавки стали | |
RU2302471C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2542157C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
US6478840B1 (en) | Reduction of chromium content in slag during melting of stainless steel in electric arc furnaces | |
RU2258084C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
RU2213788C2 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
RU2384627C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи | |
RU2404263C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи | |
RU2118376C1 (ru) | Способ производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали | |
RU2699468C1 (ru) | Способ производства стали | |
US20170130284A1 (en) | Products and processes for producing steel alloys using an electric arc furnace | |
RU2437941C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи с повышенным расходом жидкого чугуна | |
RU2403290C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
CA2995170A1 (en) | Method for making steel in an electric arc furnace | |
RU2398889C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2364632C2 (ru) | Способ получения стали | |
RU2347820C2 (ru) | Способ выплавки стали | |
RU2235790C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
RU2287018C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
JPH09118911A (ja) | 顆粒状複合精錬材 | |
RU2201970C2 (ru) | Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах |