SU1705355A1 - Способ производства стали в подовом сталеплавильном агрегате - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к способам производства стали в мартеновских и двухванных сталеплавильных агрегатах. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности сталеплавильного агрегата за счет увеличени  степени усвоени  ванной тепла окислени . Перед вводом шлакообразую- щих материалов вне печи производ т послойную укладку в мульды извести и шлака производства вторичного алюмини  (ПВА), причем отношение высоты сло  извести к высоте сло  шлака производства вторичного алюмини  устанавливают равным 1:(0,6- 1,0), материалы ввод т в печь в один прием, а за 10-20 мин до ввода материалов в печь продувку ванны кислородом осуществл ют при положении среза фурм на 5-10 приведенных калибров сопла выше границы шлак-металл, возвраща  фурмы на границу раздела непосредственно после присадки материалов. Принудительное погружение шлака ПВА в печной шлак под действием сло  извести в сочетании с повышенной окисленностью печного шлака обеспечивает повышение степени полезного тепла окислени  алюмини , ускор ет нагрев металла и приводит к повышению производительности печи. 1 табл. Ј

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к способам выплавки стали в мартеновских и двухванных сталеплавильных агрегатах.

Цель изобретени  - повышение производительности сталеплавильного агрегата за счет увеличени  степени усвоени  ванной тепла окислени  металлической составл ющей .

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в принудительном погружении шлака ПВА в печной шлак под воздействием веса извести. После того, как мульда скантована , шлак ПВА, вне печи уложенный сверху извести, первым попадает на печной шлак и прикрываетс  слоем извести, заставл ющей его погрузитьс  в жидкую ванну и изолирующей его от воздействи  атмосферы печи. При этом окисление металлического алюмини  происходит непосредственно в слое шлака без излучени  тепла в атмосферу печи, что приводит к ускорению нагрева металла и повышению производительности печи.

Физико-химическа  схема взаимодействи 

О

ел

со ел ел

ЗГеО - 2AI + . (I)

В результате реакции (I) выдел етс  около 50% тепла по сравнению с реакцией пр мого окислении алюмини  атмосферным кислородом, однако с учетом тто, что содержание FeO в шлаке определ етс  только температурой, содержанием углерода в металле и особенност ми продувки, часть железа ванны окисл етс , довод  до исходного уровн  содержание FeO в шлаке, с выделением дополнительного тепла, т.е. в соответствии с законом Гесса общее количество тепла, внесенного в рабочее пространство печи, не измен етс , но существенно измен етс  степень егоусвое- ни  за счет исключени  потерь тепла излучением с поверхности шлака.

По мере окислени  металлического алюмини  возрастает температура шлака, способству  интенсивному растворению извести и повышению теплопроводности шлака. Повышение скорости нагрева металла ведет к повышению скорости окислени  углерода и десульфурации, что приводит к повышению производительности сталепла- вильного агрегата,

Послойна  укладка в мульды извести и шлака производства вторичного алюмини  обеспечивает принудительное погружение шлака ПВА в печной шлак под действием веса извести. Така  укладка должна быть проведена вне печи перед вводом шлакооб- разующих материалов в печь, поскольку во всех других вариантах происходит рассредоточение шлака ПВА по поверхности ван- ны и исключаетс  возможность его принудительного погружени .

При величине отношени  высоты сло  извести к высоте сло  шлака ПВА более 1,667 снижаетс  скорость нагрева металла из-за необходимости расходовани  тепла на прогрев большой массы извести, избыток которой не способствует увеличению коэффициента усвоени  тепла, поскольку он приближаетс  к 100% уже при соотношении высот 1:1.

При величине соотношени  высоты сло  извести к высоте сло  шлака ПВА менее 1:1 вес извести и площадь ее распространени  по поверхности ванны не обеспечивают принудительного погружени  шлака ПВА в печной шлак, при этом введенный алюминий частично окисл етс  на поверхности печного шлака, что снижает скорость нагрева ванны и, следовательно, производительность сталеплавильного агрегата .

Повышение окисленности печного шлака способствует быстрому растворению окисной пленки вокруг частиц алюмини  и

завершению процесса окислени  последнего до момента растворени  в шлаке извести, что обеспечивает повышение степени усвоени  тепла, увеличению скорости нагрева и повышению производительности сталеплавильного агрегата. Повышение окисленности печного шлака достигаетс  подъемом кислородных фурм выше границы раздела шлак - металл, так как эта операци  не требует затрат времени на ее реализацию. При продолжительности продувки с повышенным положением фурм менее 10 мин не достигаетс  существенного повышени  окисленности шлака, т.е. снижаетс  скорость усвоени  шлака ПВА, что может привести к растворению основной массы извести в печном шлаке до момента полного окислени  алюмини  при соответствующем снижении скорости нагрева и потере производительности печи. При продолжительности продувки с повышенным положением фурм более 20 мин происходит снижение скорости окислени  углерода, шлак вспениваетс , снижаетс  его теплопроводность и скорость передачи тепла от факела к металлу . Кроме того, повышаетс  веро тность бурных реакций в ванне, ведущих к выбросам шлака и металла из печи. Все эти факторы ведут к снижению производительности агрегата.

При высоте среза сопл фурм менее 5 приведенных калибров над границей раздела шлак - металл не обеспечиваетс  ощутимого повышени  окисленности шлака, а при высоте более 10 приведенных калибров скорость нарастани  окисленности тер ет стабильность, что может привести к переокислению шлака даже при минимальном времени продувки с повышенным положением фурмы. В обоих случа х производительность сталеплавильного агрегата снижаетс . Непосредственно после присадки материалов фурмы должны быть возвращены на границу раздела шлак - металл, так как при этом снижаетс  интенсивность перемешивани  шлака, что способствует сохранению двуслойного расположени  материалов на поверхности ванны до момента окончани  процесса окислени  металлического алюмини , вводимого со шлаком ПВА.

Пример. Сталь марки 17П СУ выплавл ли в 600 т мартеновской печи, работающей скрап-рудным процессом с расходом жидкого чугуна 590 кг/т стали. Продувку металла кислородом осуществл ли через три шестисопловые фурмы с диаметром сопла 16 мм (Оприв. 40 мм). Расход кислорода на продувку составл л 4000 м3/ч. Тепловой режим печи при проведении опытных плавок устанавливали в соответствии с действующей тепловой инструкцией. Рлоод услов ного топлива составл л 101.8 ± 1,2 кг/т Расход шпака ПВА во всех случа х составл л 10 кг/т стали. Химический состав использованного при проведении экспериментов шлака ПВА,%: АЬОз 50.5; А1мет 22,Ь; SI02 6.5: СаО 9,5; К20 Na2d 8. примеси (Рв20з, МпО, Сг20з. МдО)3%. Присадку шлака ПВА осуществл ли после полного расплавлени  ванны при содержании углерода 0,8% и температуре металла 1550± 10°С. Перед присадкой в печь материалов с помощью завалочной машины загружали пустую мульду известью на определенную высоту, а затем окончательно заполн ли ее шлаком производства вторичного алюмини . Подготовленные таким образом материалы вводили в печь в один прием энергичным вращением хобота завалочной машины на 160°. Перед присадкой материалов фурмы подн ли на определенную высоту и на определенное врем  опускали их в нормальное положение до момента в пода непосредственно после ввода материалов и через 10 мин после ввода.

Анализ полученных данных показывает. что использование предлагаемого способа при заданных значени х режимных параметров обеспечивает повышение производительности сталеплавильного агрегата. При этом достижение положительного эффекта обеспечиваетс  только при одновременном ригк лис нии toex прм:;н ;ки-: CMX.Q- 6а. исключение одного из п;;изн 0г iv.1 выход за пределы оптимо ы-шх параметров приводит к снижению прои- пгдитрньносли печи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ производства стали в подовом

   сталеплавильном агрегате, включающий укладку в мульды шлака производства вторичного алюмини  и извести, ввод их в ванну по ходу продувки кислородом через Фурму в период доводки, отличающийс  тем.

   что. с целью повышени  производительности сталеплавильного агрегата за счет увеличени  степени усвоени  ванной тепла окислени , известь и шлак производства вторичного алюмини  присаживают в ванну

   совместно в один прием, причем укладывают их в мульду двум  сло ми с соотношением высоты нижнего сло  извести к верхнему слою шлака производства вторичного алюмини , равном 1:(0,6-1,0), а за 10-20 мин до

   ввода в ванну извести и шлака производства вторичного алюмини  кислородную фурму устанавливают на высоту 5-10 приведенных калибров сопла выше уровн  границы раздела шлак-металл, перемеща  фурму

   на уровень границы раздела шлак-металл непосредственно после присадки извести и шлака производства эторичного алюмини .

   Телнологические параметра и роульташ опытиы главен