SU1312104A1 - Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области .металлургии, в частности к произ- водству стали в дуговых электропечах. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности нагрева шихты и снижение потерь тепла. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что при нагреве шихты в период расплавлени  скорость подачи кислорода и топлива в горелки увеличивают до отрыва факелов у усть  горелок и факел перемещают и распростран ют в слое ме- маллошихты, расположенной в зоне между стенкой печи и распадом электродов , а в остальные периоды подачу кислорода прекращают,а скорость подачи топлива снижают и создают плоские топливные факелы за счет тангенциального ввода топлива Снижаетс  расход электроэнергии, электродов, сокращаетс  продолжительность плавки.4 ил. S СЛ

Description

113

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к производству стали в дуговых электропечах.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности нагрева и снижение потерь тепла.

Создание, в период расплавлени  газокислородного факела, отрыв его, перемещение и распространение в сло металлошихты, расположенной в зоне между стенкой печи и распадом электродов позвол ют организовать высокоскоростной конвективный нагрев холодных зон печи. Работа горелок в остальные периоды в режиме плоско:- го топливного факела позвол ет снизить потери тепла за счет экранировани  слоем оптически плотного газа содержащего пиролитический углерод. Работа горелок в этом режиме в положении отвернутого свода выравнивает его температурный режим, гшзвол ет сохранить гарниссаж, снижает окисление электродов.

На фиг. 1 изображена дугова  печь и расположение на ней горелок,вид сверху; на фиг. 2 - зона нагрева, шихты в дуговой печи; на фиг, 3 - работа горелки в режиме нагрева шихты| на фиг. 4 - то же, в режиме плоского топливного факела,,

Способ реализуют на дуговой сталеплавильной печи, содержащей свод с футерованной центральной частью , охлаждаемой периферийной частью 2 и горелками 3, Б охлаждаемой части 2 свода выполнены отверсти  4 и 5 дл  выт жки газов и ввода в рабочее пространство печи кислородной фурмы

В рабочем пространстве печи, ограниченном сводом 2 и охлгщцаемы1У1И элементами стен 6, загружена метал- лошихта 7, после расплавлени  которой образуетс  жидка  ванна металла 8.

По предлагаемому способу плавку ведут следующим образом.

Шихту загружают в печь при отвернутом своде с работающими горелками с плоским топливным факелом, который формируетс  за счет тангенциальной подачи природного газа в горелку без подачи кислорода. В сужающемс  канале горелки происходит увеличение скорости закрутки пото- ка, а в устье горелки, вьтолненном в виде сопла Лавал , происходит вне2 .

запное расширение, что сопутствует радиальному распространению газа.

Это способствует сохранению гар- ниссажа на внутренней поверхности

водоохлаждаемого свода, свнижению температурных напр жений свода и уменьшению его остьтани . После завалки шихты и закрьшани  свода в сводные горелки подают кислород. При этом происходит смешение тангенциально подаваемого топливного газа и кислорода, подаваемого вдоль оси горелки. Образующийс  факел пламени у усть  горелки при дальнейшем увеличении скорости подачи кислорода и газа перемещаетс  в направлении загруженной в печь металлошихты, В этом случае скорость истечени  газокислородной смеси из усть  горелки превышает скорость распростране

5

ки  пламени, I

В процессе нагрева металла скорость истечени  газокислородной сме- 5 си регулируют в пределах 140-310 м/с.

Нижний предел скорости подачи кислорода и топлива в горелки 140м/с соответствует началу периода расплавлени , когда слой шихты находитс  в непосредственной близости от горелок . При дальнейшем снижении скорости происходит перемещение факела к устью горелки, что ухудшает ее эксплуатацию и увеличивает потери тепла.

Верхний п;редел скорости подачи кислорода и топлива в горелки 310м/с соответствует концу периода расплав- лени , когда слой шихты удален от 0 горелок, а повьппение температуры

печи способствует увеличению скорости распространени  пламени. Повьппение скорости выше указанного предела приводит к непрогреву верхних слоев е садки металлошихты.

Пример . На печи ДСП-100НЗА, содержащей водоохлаждаемые элементы стен и свода, плавку ведут следующим образом.

После завалки шихты в печь свод закрывают с работающими горелками, которые устанавливают в отверсти х водоохлаждаемого свода в количестве семи штук (фиг. 1). Природный газ в это врем  подают посредством тангенциального патрубка из расчета 50-60 , так что плоскими топливными факелами покрьшаетс  вс  поверхность водоохлаждаемого .свода.

0

5

31

При нагреве шихты в период расплавлени  осуществл ют отрыв факелов у усть  горелок, и факел перемещают и распростран ют в слое металлоших- ты, расположенной между стенкой пе- чи и распадом электродов. Это достигаетс  увеличением скорости истечени  газокислородной смеси из горелок, которую устанавливают с помощью регулирующей аппаратуры в за- висимости от свойств и положени  шихты в рабочем пространстве печи, температуры шихты и футеровки.

Дл  легковесной шихты плотностью 1,8-2 м /т и при рассто нии от ее поверхности до поверхности водоох- лаждаемого свода 0,5-0,6 м скорость истечени  газов устанавливают 150- 160 м/с и довод т в течение 15 мин до 280 м/с. В первом случае отрьт факела от усть  горелки составл ет 0,4-0,5 м, во втором 1,6-1,7 м. После подвалки поступают аналогичным образом , причем в св зи с увеличением температуры рабочего прост- ранства печи нижний предел скорости истечени  газокислородной смеси увеличивают до 180 м/с.

При доведении температуры металла до 100-1100°С подачу кислорода в го- релки прекращают, а подачу природного газа снижают и довод т до 50- 60 на одну горелку. При этом поверхность свода и стен экранируетс  слоем углеводородного газа, со- держащего пиролитический углерод. В этом режиме печь работает до вьтус ка металла из печи. При отворачивании свода экранировани  топливным факелом снижает остьшание поверхнос- ти, способствует сохранению гарнис- сажа, снижает термомеханические напр жени  .

Предлагаемый способ позвол ет упростить конструкцию печи по срав- нению с известным за счет применени 

1044

горелок без привода из перемещени , устанавливаемых в охлаждаемом своде печи, что в свою очередь позвол ет их использовать без собственной системы водоохлаждени . Работа с отрывным факелом снижает тепловые нагрузки от факела на горелку и свод, а при работе в режиме экранировани  позвол ет снизить тепловые потоки на них от электрических дуг.

Установка большего числа горелок в предлагаемом способе по сравнению с известным позвол ет повысить эффективность нагрева металла также за счет увеличени  поверхности нагрева шихты.

Реализаци  предлагаемого способа на -печи ДСП-100НЗА позвол ет повысить эффективность нагрева по сравнению с известным, что выражаетс  при удельном расходе природного газа и кислорода соответственно 4 и 6 в сокращении продолжительности плавки на 4 мин, снижении расхода электроэнергии на 20-22 кВт-ч/т, снижении расхода электродов на 0,2 кг/т.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий завалку шихты, совместньй нагрев и расплавление ее электрическими дугами и газокислородными горелками с изменением скорости дуть , продувку расплава, рафинирование и выпуск готового металла из печи, отличающийс  тем, что с целью повышени  эффективности нагрева и снижени  потерь тепла, при нагреве шихты в период расплавлени  скорость дуть  измен ют от 140 до 310 м/с, в остальные периоды плавки и межпла- вочное врем  подачу кислорода прекращают , а скорость подачи газа снижают , создава  плоские топливные факелы путем тангенциального йводагаза

   /

   Кислороду Газ

   LLZ.1

   Кислород

   Газ

   аг.2.

   агЗ

   Редактор Н.Гунько

   Составитель К.Григорович

   Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

   Заказ 1936/24 Тираж 550Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4

   U,2.