SU1611943A1 - Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. Цель - снижение угара металла. Провод т завалку 55-75% шихты общей массы загрузки печи, после расплавлени  50-70% шихты в жидкую ванну в струе азота провод т подвалку последовательно порци ми по 0,1-0,2 общего количества стружки. Вначале загружают смесь чугунной стружки с известью, после ее проплавлени  - смесь стальной стружки с известью при соотношении чугунной, стальной стружки и извести (0,2-0,4):1:(0,05-0,1). Интенсивность подачи стружки 45-60 кг/мин^.МВт. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к электросталеплавильному производству.

Целью изобретени   вл етс  снижение угара металла.

При осуществлении способа выплавки стали в ДСП производ т завалку печи стальным ломом (55-75% от массы шихты), а остальную шихту в виде стружки (25-45%) загружают непрерывно.

При загрузке стружки в металлический расплав, образующийс  на подине после расплавлени  большей части заваленного стального лома (50-70%), и имеющий высо- кую температуру, стружка раствор етс  в расплаве, а не плавитс  под действием электрических дуг.

Угар стружки при этом минимален, а скорость плавлени  максимальна .

Расплавление 50-70% заваленного стального лома необходимо дл  образовани  жидкой металлической ванны, повышени  теплосодержани  расплава и дл  создани  условий, при которых стружка попадает в расплав, а не на твердую шихту.

Во врем  подвалки в печь загружают непрерывно смесь чугунной стружки с известью и смесь стальной стружки с известью, т.е. два вида смеси, например, из двух бункеров , или из одного бункера, в который указанные смеси загружены послойно, при этом одной порцией загружают 0,1-0,2 общего количества стружки. Соотношение компонентов, загружаемых в печь непрерывно: чугунной стружки, стальной стружки и извести равно (0,2-0,4): 1:(0,05-0,1). Плавление стружки при этом происходит непрерывно , известь, раствор  сь в шлаке, обеспечивает достаточное количество активного шлака, который вспениваетс  при

Os

ю

ii. СА

выделении СО. Коэффициент использовани  мощности дуг повышаетс , длительность плавки сокращаетс .

Применение чугунной стружки (высокое содержание Si, С, Мп) обеспечивает улучшение условий плавлени  шихты и рафинировани  металла: углерод снижает температуру плавлени , кремний повышает температуру расплава, окисление углерода способствует перемешиванию его. При этом загружают в расплав вначале порцию чугунной стружки с известью, а после ее проплавлени  - порцию стальной стружки с известью.

Непрерывна  загрузка в струе азота последовательными порци ми в виде смеси с известью чугунной и стальной стружки позвол ет повысить производительность процесса и снизить угар стружки, так как при этом повышаетс  стабильность дуг и их КПД. При этом стру  азота огол ет металл в зоне загрузки и окисление металла стружки существенно снижаетс  (стружка попадает непосредственно в металл).

Расход смеси в предлагаемом способе рассчитываетс  не только исход  из затрат тепла на расплавление шихты,но и с учетом особенностей стружки и смеси, которые обеспечивают и ускоренное формирование активного шлака, перемешивание расплава . Дл  осуществлени  способа интенсивность загрузки стружки составл ет 45-60 кг/мин-МВт.

Завалка стального лома менее 55% общей массы загрузки печи не позвол ет создать жидкую ванну, обеспечивающую услови  плавлени  и растворени  стружки. Завалка более 75% снижает количество перерабатываемой стружки и повышает себестоимость стали (стружка значительно дешевле лома).

При загрузке стружки в печь после расплавлени  50-70% металлической шихты скорость плавлени  ее повышаетс , а угар снижаетс , так как теплосодержание ванны при этом значительно.

В случае, когда количество расплавившейс  шихты перед загрузкой стружки менее 50% от всей ее массы на плавку, скорость плавлени  стружки снижаетс , повышаетс  окисленность металла и его угар.

Если количество расплавившейс  до загрузки стружки шихты более 70% от всего ее количества, эффективность способа снижаетс , так как повышаетс  расход электроэнергии . Применение з качестве шихты чугунной и стальной стружки и загрузка ее в указанной последовательности и количествах обеспечивает оптимальный состав металла и шлака по ходу плавки (повышенное

содержание углерода, кремни , марганца в металле и пониженное содержание FeO в шлаке) и, следовательно, снижение угара. При указанном соотношении компонентов смеси; чугунной, стальной стружки и извести (0,2-0,4):1:(0,05-0,1), достигаетс  оптимальное содержание в металле углерода и кремни , а также поддерживаетс  рациональный состав шлака.

0Если дол  чугунной стружки по отношению к стальной меньше 0,2, то содержание в расплаве С и Si низко и угар металла повышаетс .

В случае, если дол  чугунной стружки

5 более 0,4 от общего количества стальной, то содержание С и Si в металле повышаетс  выше оптимального дл  заданной марки стали и производительность печи снижаетс . Кроме того, повышаетс  также содержа0 ние 5 и Р в металле, что также приводит к снижению производительности печи.

При доле извести, загружаемой в печь совместно со стружкой, меньшей, чем 0,05 от количества стальной стружки, количество

5 наводимого в печи шлака недостаточно, КПД дуг снижаетс , снижаетс  и производительность печи, ухудшаютс  также услови  работы стен и свода печи. Если дол  извести более 0,1 от количества стальной стружки,

0 то количество шлака увеличиваетс  блее оптимального , а повышение содержани  СаО в нем приводит к снижению жидкоподвиж- ности и ухудшению показателей работы печи .

5Если вначале загружать порцию стальной стружки, а после ее расплавлени  чугунную , то угар металла увеличиваетс  из-за низкого содержани  в расплаве кремни  и углерода и повышени  окисленности шлака.

0При загрузке одной порцией менее 0,1

общего количества стружки услови  плавлени  ухудшаютс  (расплав содержит меньше углерода и кремни , температура плавлени  его выше), при этом снижаетс  производи5 тельность плавлени .

Если загружать одной порцией более 0,2 от общего количества стружки, то услови  плавлени  ее неравномерны, что повышает угар металла.

0

При расходе смеси менее 45 кг/мин на 1 МВт вводимой мощности производительность снижаетс , а угар металла повышаетс  вследствие более высокой температуры

5 металла.

При расходе смеси более 60 кг/мин на 1 МВт вводимой мощности тепла ванны недостаточно дл  непрерывного плавлени  такого количества стуржки и расплавлени  извести, часть смеси накапливаетс  в печи.

производительность плавлени  снижаетс , а угар повышаетс .

В предлагаемом спос обе стру  азота защищает стружку от окислени  и огол ет металл в зоне загрузки. Азот может подаватьс  в печь, например, через трубу требуемого диаметра с необходимым соплом , в том числе, водоохлаждаемую, аналогично кислородной фурме. Труба эта находитс  в загрузочной трубе, она может перемещатьс  в ней и защищена от повреждени  защитным экраном. Защищают стружку не в трубе, а в печи, после выхода из трубы.

Пример. Опробование способа осуществл ют в опытно-промышленных услови х при выплавке подшипниковой стали ШХ15 в 100-тонной дуговой печи ДСП- 100НЗА с трансформатором мощностью

63 MB -А.

В печь загружают 60-80 т металлической шихты (стальной лом) и после ее расплавлени  на 45-75% начинают подвалку смеси чугунной стружки с известью и стальной стружки с известью. Загрузку смеси производ т непрерывно последовательными порци ми, причем вначале загружают порцию чугунной стружки с известью, а после этого начинают загрузку порции стальной стружки с известью и так далее до расплавлени  всего количества стружки. Загрузку смеси провод т в струе азота, который подают в печь через загрузочную трубу . Порци  стружки составл ет 0,075-0,25 общего ее количества. Соотношение чугунной , стальной стружки и извести составл ет (0,15-0.45): 1 :(0,04-0,12), а расход смеси равн етс  40-65 кг/мин на 1 МВт вводимой мощности.

Технико-экономические показатели работы печи на опытных и сравнительных плавках приведены в таблице. Сравнительные плавки провод т по технологии,

соответствующей известной. Стружку загружают порционно. Совместно с последней порцией стружки загружают отходы хромистых сталей, известь и ферросилиций, смешанные в соотношении 1:0,35:0,05, которые ввод т равномерным слоем на поверхность стружки.

Наилучшие результаты соответствуют плавке 2 при количестве стального лома в шихте 70 т, з.агрузке стружки после расплавлени  60% металлической шихты, доле стружки, загружаемой одной порцией, 0,15 от общего ее количества, расходе смеси 50 кг/мин на 1 МВт вводимой мощности при соотношении чугунной, стальной стружки и

извести 0,3:1:0,075. Угар металла из стружки минимален (2,5%), а скорость плавлени  максимальна (70 т/ч).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах, включающий порционную загрузку стальной стружки с известью в период плавлени , отличающийс  тем, что, с целью снижени  угара металла, провод т завалку 55-75% шихты общей

   массы загрузки печи, после расплавлени  50-70% шихты в жидкую ванну в струе азота провод т подвалку последовательно порци ми по 0,1-0,2 общего количества стружки вначале смеси чугунной стружки с

   известью, после ее проплавлени  - смеси стальной стружки с известью при соотношении чугунной стальной стружки и извести (0,2-0,4):1:(0,05-0,1) с интенсивностью 45-60 кг/мин- МВт.

   Продолжение таблицы