SU890052A1

SU890052A1 - Electric arc furnace

Info

Publication number: SU890052A1
Application number: SU802906545A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Коняев; Иван Егорович Косматенко; Юрий Сергеевич Деменев; Виктор Иванович Сулацков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6760
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-12-15

Description

Изобретение относится к металлургии, железа, а точнее к получению стали в электрических печах, и предназначено для применения при внепечном получении легированной стали совмещенным процессом, предусматривающим раздельное получение ⁵стали - заготовки в мартеновской печи или конверторе и раскисляющего и легирующего сплава в электропечи и обработку стали вразливочном ковше жидким син. IW тетическим рафинирующим шлаком.The invention relates to metallurgy, iron, and more specifically to the production of steel in electric furnaces, and is intended for use in the extra-furnace production of alloy steel by a combined process involving the separate production of ⁵ steel - billets in an open-hearth furnace or converter and a deoxidizing and alloying alloy in an electric furnace and steel processing infusion bucket liquid syn. IW Teto Refining Slag.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является электрическая печь, содержащая корпус, свод и портал. Ванна _J5этой печи футерована магнезитовым огнеупорным материалом, а шлаковый пояс — углеродистым (графит) материалом. Эта печь применяется для совместного приготовления раскисляющего и легирующего _мсплава и синтетического рафинирующего шлака [1].The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is an electric furnace containing a housing, arch and portal. The _J5 bath of this furnace is lined with magnesite refractory material, and the slag belt with carbon (graphite) material. This furnace is used for preparing a joint deoxidizing and alloying _m alloy and a synthetic refining slag [1].

Недостатком известной печи является повышенный расход синтетического рафи2 нируюшего шлака при получении высоколегированных марок стали, значительно превышающий его расчетную массу. Обь- ясняется это тем, что по экспериментальным данным) подтвержденным 'практикой, масса синтетического рафинирующего шлака, необходимого для получения качественной стали (с соответствующим техническим условиям содержанием неметаллических включений), должна составлять 3-4% от массы жидкой стали - заготовки. Приготовленный в печи вместе с раскисляющим и легирующим сплавом синтетический рафинирующий шлак изолирует сплав от контакта с воздухом, исключая выгорание из сплава легкоокисляющих элементов. Однако масса синтетического рафинирующего шлака, наводимого из условия обеспечения минимально достижимого угара легкоокисляюших элементов, не всегда соответствует указанному его процентному содержанию, при соблюдении которого обеспечивается требуемое качество стали. Так, например, при выплавке 70 т стали маркиA disadvantage of the known furnace is the increased consumption of synthetic refining slag upon receipt of highly alloyed steel grades, significantly exceeding its calculated mass. This is explained by the fact that, according to experimental data) confirmed by practice, the mass of synthetic refining slag required to produce high-quality steel (with the appropriate technical conditions for the content of non-metallic inclusions) should be 3-4% of the mass of molten steel - billet. Synthetic refining slag prepared in a furnace together with a deoxidizing and alloying alloy insulates the alloy from contact with air, excluding burnout of easily oxidizing elements from the alloy. However, the mass of synthetic refining slag, induced from the condition of providing the minimum achievable waste of easily oxidizing elements, does not always correspond to its percentage indicated, at the observance of which the required quality of steel is ensured. So, for example, in the smelting of 70 tons of steel grade

40ХН2М требуется приготовить 2,5-3,0т жидкого раскисляющего и легирующего сплава, а синтетического рафинирующего шлака - 2,5 т. При использовании пятитонной дуговой электрической печи типа _sДСП-5 массы синтетического рафинирующего шлака достаточно, чтобы получить на сплаве слой толщиной 320-400 мм, обеспечивающий угар легкоокисляемых элементов (кремния, марганца) в пределах не более 3-5%. При получении же такого же количества стали марки 12X18НЮТ требуется уже 16 т жидкого раскисляющего и легирующего сплава. Расчетное же количество синтетического рафирующего шлака, необходимого для рафинирования. стали, остается прежним (2,5 т). В этом случае для совместного приготовления сплава и шлака необходима печь большей емкости (например, печь типа ДСП-12). Однако в случае применения этой печи, масса наводимого синтетического рафинирующего шлака, достаточная для защиты сплава от урана, 'значительно (в 22,5 раза) превышает его массу, необходимую для рафинирования стали. Поэтому часть синтетического рафинирующего шлака (50%) .перец сливом его и сплава в ковш цолжна быть выброшена.40HN2M 2,5-3,0t required to prepare a deoxidizing and alloying of liquid alloy and a synthetic refining slag - 2.5 m when using five-ton electric arc furnace type _DSP-s 5 weight synthetic refining slag is sufficient to get an alloy layer having a thickness of 320. -400 mm, providing fumes of easily oxidized elements (silicon, manganese) in the range of not more than 3-5%. Upon receipt of the same amount of steel grade 12X18NUT, 16 tons of liquid deoxidizing and alloying alloy are required. The estimated amount of synthetic refining slag required for refining. steel remains the same (2.5 t). In this case, for the joint preparation of the alloy and slag, a furnace of a larger capacity is required (for example, a furnace of the DSP-12 type). However, in the case of using this furnace, the mass of the induced synthetic refining slag, sufficient to protect the alloy from uranium, 'significantly (22.5 times) exceeds its mass necessary for the refining of steel. Therefore, part of the synthetic refining slag (50%). The pepper by draining it and the alloy into the ladle should be thrown out.

Поскольку приготовление и слив излишнего количества синтетического рафинирующего шлака нецелесообразны из-за высокой его стоимости (л» 180 р/т), то известную печь Используют только при производстве таких сталей, для которых в ней может быть приготовлено требуемое . количество раскисляющего и легирующего сплава и синтетического рафинирующего шлака (что ограничивает технологические возможности печи) или в паре с другой такой же печью, при этом одну из печей ио- . пользуют для приготовления раскисляющего и легирующего сплава, а другую - для приготовления синтетического рафинирующего шлака. ’Since the preparation and draining of an excessive amount of synthetic refining slag is impractical because of its high cost (l »180 r / t), the well-known furnace is used only in the production of such steels for which the required can be prepared in it. the amount of deoxidizing and alloying alloy and synthetic refining slag (which limits the technological capabilities of the furnace) or paired with another same furnace, with one of the furnaces -. use for the preparation of deoxidizing and alloying alloy, and the other for the preparation of synthetic refining slag. ’

Использование же трех плавильных агрегатов, один из которых, футерованный углеродистым материалом, используют для приготовления синтетического рафинирующего шлака, другой футерованный магнезитовым материалом, — для приготовления .раскисляющего и легирующего сплава, а третий мартеновскую печь или конвертор, для выплавки стали-заготовки , удорожает получение'стали. .The use of three melting units, one of which is lined with carbon material, is used to prepare synthetic refining slag, the other is lined with magnesite material, for the preparation of a deoxidizing and alloying alloy, and the third open-hearth furnace or converter, for the smelting of steel billets, increases the cost of obtaining 'steel. .

Кроме того, применение трех плавильных агрегатов усложняет процесс получения стали из-за сложности одновременного приготовления указанных раскисляющегч ' и легирующего сплава, синтетического рафинирующего шлака и жидкой стали —заготовки, необходимого для обеспечения одновременного слива их в разливочный ковш, так как неодновременное Приготовление раскисляющего и легирующего сплава, синтетического рафинирующего шлака и стализаготовки приводит к' повышенному расходу электроэнергии, уменьшению стойкости плавильных агрегатов, повышенному угару .' легкоокисляемых элементов и, следовательно, к повышенному их расходу, что приводит к еще большему удорожанию получаемой стали.In addition, the use of three melting units complicates the process of producing steel due to the difficulty of simultaneously preparing the specified deoxidizing and alloying alloys, synthetic refining slag and liquid steel — the preparations necessary to ensure their simultaneous discharge into the casting ladle, since the simultaneous preparation of deoxidizing and alloying alloy, synthetic refining slag and steel billets leads to increased energy consumption, reduced durability of the melting units, increased nnomu intoxication. ' easily oxidized elements and, consequently, to their increased consumption, which leads to an even greater increase in the cost of the resulting steel.

Целью изобретения является уменьшение массы синтетического рафинирующего шлака при совместном его приготовлении с раскисляющим и легирующим сплавом.The aim of the invention is to reduce the mass of synthetic refining slag during its joint preparation with deoxidizing and alloying alloy.

Для достижения поставленной цели ду20 говая электрическая цепь, содержащая корпус, свод и портал, снабжена несколькими огнеупорными или металлическими охлаждаемыми блоками, расположенными в рабочем пространстве печи с механиз25 мами их вертикального перемещения.To achieve this goal, the electric arc circuit containing a casing, a vault, and a portal is equipped with several refractory or metal cooled units located in the working space of the furnace with mechanisms for their vertical movement.

При этом блоки закреплены на портале посредством подвесок, проходящих через отверстия,.выполненные в своде.^ Снабжение печи указанными блоками 30 позволяет при помещении их в зоне шлакового пояса уменьшить площадь открытой поверхности шлаковой ванны и повысить за счет этого ее высоту, что обеспечива— . ет уменьшение угара легкоокисляемых ₃₅ элементов.In this case, the blocks are fixed on the portal by means of pendants passing through openings made in the vault. Supplying the furnace with the indicated blocks 30 allows, when placed in the zone of the slag zone, to reduce the open surface area of the slag bath and thereby increase its height, which ensures—. There is a reduction in the fumes of easily oxidizable ₃₅ elements.

Снабжение печи механизмом вертикального перемещения блоков обеспечивает подъем блоков к своду печи и удержание их в этом положении над твердой шихтой 40 на период ее расплавления.Providing the furnace with a mechanism for the vertical movement of the blocks ensures the lifting of the blocks to the roof of the furnace and holding them in this position over the solid charge 40 for the period of its melting.

Закрепление блоков посредством указанных поцвесок на портале позволяет, используя портал, исключить необходимость в оснащении печи специальными ⁴⁵ устройствами для крепления блоков, что упрощает ее конструкцию.The fixing of the blocks by means of the indicated colorings on the portal allows using the portal to eliminate the need to equip the furnace with special ⁴⁵ devices for fixing the blocks, which simplifies its design.

На фиг. 1 изображена дуговая электрическая печь, выполненная в варианте с одним огнеупорным и двумя металличес5° кими охлаждаемыми блоками, общий вид;In FIG. 1 shows an electric arc furnace made in the embodiment with one refractory and two metal-cooled cooling units, general view;

на фиг. 2 - то же, вид сверху, (портал и свод не показаны).in FIG. 2 - the same top view (portal and arch are not shown).

Система охлаждения’блоков, меха- низмы подъема свода и перемещения корпуса печи также не показаны.The cooling system of the units, mechanisms for lifting the roof and moving the furnace body are also not shown.

Дуговая электрическая печь содержит корпус 1, свод 2 и портал 3.The electric arc furnace contains a housing 1, a vault 2 and a portal 3.

В рабочем пространстве 4 печи расположены огнеупорный блок 5 и металлические охлаждаемые блоки 6. Блоки 5 и 6 закреплены на портале 3 посредством гибких подвесок 7, проходящих через от- 5 верстия 8, выполненные в своде 2. Печь имеет механизм 9 вертикального перемещения блоков 5 и 6.In the working space 4 of the furnace there is a refractory block 5 and metal cooled blocks 6. Blocks 5 and 6 are mounted on the portal 3 by means of flexible suspensions 7 passing through holes 5 of the 8 made in the roof 2. The furnace has a mechanism 9 for vertical movement of blocks 5 and 6.

Печь работает следующим образом.The furnace operates as follows.

Перед завалкой шихты блоки 5 и 6 поднимают к своду 2 механизмом 9. Затем свод 2 приподнимают на портале 3 и корпус 1 печи отводят в сторону под завалку шихтой.Before filling the charge, blocks 5 and 6 are lifted to the arch 2 by the mechanism 9. Then the arch 2 is lifted on the portal 3 and the furnace body 1 is taken to the side under the charge charging.

После завалки шихты свод 2 опускают, ¹⁵а электроды 10 приводят в соприкосновение с шихтой и начинают процесс расплавления.After filling the charge, the arch 2 is lowered, ¹⁵ and the electrodes 10 are brought into contact with the charge and the melting process begins.

По мере расплавления шихты электродами 10 блоки 5 и 6 опускают в шлаковую 20 ванну. Вытесняясь в пространство между электродами 10, блоками 5 и 6 и откбса- . ми печи, шлаковый слой увеличивается по высоте, благодаря чему уменьшается угар легкоокисляемых элементов. 25As the charge is melted by the electrodes 10, blocks 5 and 6 are lowered into the slag bath 20. Being squeezed out into the space between the electrodes 10, blocks 5 and 6, and Otbs-. mi furnace, the slag layer increases in height, due to which the waste of easily oxidized elements decreases. 25

Применение данного технического решения позволяет уменьшить массу синтетического рафинирующего шлака при совместном его приготовлении с раскисляющим и легирующим сплавом (применительно к печи ДСП-12 в 2 раза).The application of this technical solution allows to reduce the mass of synthetic refining slag during its joint preparation with a deoxidizing and alloying alloy (in relation to the DSP-12 furnace by 2 times).

Claims

The invention relates to metallurgy, iron, and more specifically to the production of steel in electric furnaces, and is intended for use in out-of-furnace production of alloyed steel by a combined process involving the separate production of steel - billet in mg of Tenov furnace or converter and deoxidizing and alloying alloy in an electric furnace and The treatment of the steel in the pouring ladle with a liquid synthetic refining slag. The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is an electric furnace comprising a housing, a roof and a portal. The bath of this furnace is lined with magnesite refractory material, and the slag with carbonaceous (graphite) material. This furnace is used for the joint preparation of a deoxidizing and lepfukny alloy and a synthetic refining slag l. A disadvantage of the known furnace is the increased consumption of synthetic refining Schleis in the production of high-alloyed steel grades, significantly exceeding its calculated Mass. This is explained by the fact that, according to experimental practice data, the mass of synthetic refining slag required to obtain high-quality steel (with the corresponding technical conditions with a content of non-metallic inclusions) should be 3-4% by weight of liquid steel - billet . A synthetic refining slag prepared in a furnace together with a deoxidizing and sculpturing alloy isolates the alloy from contact with air, excluding burnout of the light-acidifying elements from the alloy. However, the mass of synthetic rubber of Hdr blueshaft, induced from the condition of providing the minimum attainable sludge of acid-freeing elements, does not always correspond to its specified percentage, which, if observed, ensures the required quality of steel. So, for example, when smelting 7O t of steel grade 3. 8 40ХН2М, it is required to prepare 2.5-3.0 liquid deoxidizing and alloying alloys, and synthetic refined slag - 2.5 tons. When using a titon electric arc furnace of the type DSP- 5 masses of synthetic refining slag is enough to get a layer with a thickness of 320-400 mm on the alloy, which ensures the loss of pegkooksidaemyh elements (silicon, manganese) within no more than 3-5%. Upon receipt of the same amount of steel grade 12X18 Н ЮТ already requires 16 tons of liquid deoxidizing and alloying alloy. The estimated amount of synthetic refining slag required for refining. steel remains the same (2.5 tons). In this case, a furnace of a larger capacity (for example, a DSP-12 type furnace) is necessary for the joint preparation of the alloy and slag. However, in the case of the use of this furnace, the mass of the induced synthetic refining slag, sufficient to protect the alloy from uranium, significantly (22, 5 times) exceeds its mass needed to refine the steel. Therefore, part of the syngeneic refining slag (5O%) should be thrown out before discharging it and the alloy into the ladle. Since the preparation and discharge of an excess amount of synthetic refining slag is impractical due to its high cost (l / 180 p / t), the known furnace is used only for the production of such steels for which the required one can be prepared in it. the amount of deoxidizing and alloying alloy and synthetic refining slag (which limits the technological capabilities of the furnace) or in pairs with another similar furnace, while one of the furnaces is. used for the preparation of deoxidizing and alloying alloy, and the other for the preparation of synthetic refining slag. The use of three smelting units, one of which, lined with carbon by virgin material, is used for the preparation of synthetic refining sclac, the other lined with magnetite material, is used for the preparation of oxidizing and alloying alloys, and the third open-hearth furnace or converter for steel smelting -procurement increases the cost of steel. . In addition, the use of three smelting units complicates the process of steel production due to the complexity of simultaneously preparing these deoxidizing and alloying alloys, synthetic refining slag, and liquid steel and ignition required to ensure their simultaneous pouring into the casting ladle, as well as non-simultaneous Preparation computational and alloying alloy, a synetic refining scrap and steelmaking leads to an increased power consumption, a decrease in the resistance of the bullion units, increased garu. elements, and, consequently, to their increased consumption, which will lead to an even greater appreciation of the steel produced. The aim of the invention is to reduce the mass of synthetic refining slag when it is co-prepared with a deoxidizing and alloying alloy. To achieve the post of the Blane target, the electric arc circuit containing the body, the roof and the portal is equipped with several refractory or metal cooled blocks located in the working space of the furnace with the mechanisms of their vertical movement. At the same time, the blocks are fixed on the portal by means of hangers passing through the holes made in the vault. The supply of the furnace with these blocks makes it possible, when placed in the slag zone, to reduce the open surface of the slag bath and increase its height, which reduces the loss of easily oxidized elements. The supply of the furnace with the mechanism of the vertical movement of the blocks ensures that the blocks are raised to the furnace roof and held in this position above the solid charge for the period of its melting. Fixing the blocks with the specified hangers on the portal makes it possible, using, to eliminate the need to equip the furnace with special devices for securing the blocks, which simplifies its design. FIG. 1 shows an electric arc furnace made in the version with one refractory and two metal cooled blocks, general view; in fig. 2 - the same, top view, (the portal and the arch are not shown). The cooling system of the blocks, the mechanisms for raising the roof and moving the furnace body are also not shown. The electric arc furnace comprises a housing 1, a roof 2 and a portal 3. In the working space 4 of the furnace there are refractory block 5 and metal cooled blocks 6. Blocks 5 and 6 are fixed to the portal 3 by means of flexible suspensions 7 passing through openings 8 made in vault 2, the furnace has a mechanism 9 for the vertical movement of blocks 5 and 6. The furnace operates as follows. Before charging the charge, blocks 5 and 6 are lifted to the roof 2 by mechanism 9. Then the roof 2 is raised on the portal 3 and the furnace body 1 is retracted to the side for charging by the charge. After charging the charge, the roof 2 is lowered and the electrodes 1O are brought into contact with the charge and the process of melting begins. As the charge is melted by electrodes 10, blocks 5 and 6 are lowered into the slag bath. Having been displaced into the space between the electrodes 10, blocks 5 and 6, and furnace furnaces, the slag layer increases in height, due to which the loss of easily acidic elements is reduced. The use of this technical solution makes it possible to reduce the mass of the synthetic refining slag when it is jointly prepared with a deoxidizing and alloying alloy (as applied to the DSP-12 furnace by a factor of 2). Claim 1. An arc electric furnace, comprising a body, a roof and a portal, characterized in that, in order to reduce the mass of the synthetic refining scrap, when it is combined with a deoxidizing and alloying alloy, the furnace is equipped with one or several cooled blocks located in the working space of the furnace with the mechanisms of the inversion of movement.

2. Furnace according to claim 1, in connection with the fact that the blocks are made of refractory.

3. Furnace according to claim 1, characterized in that the blocks are metal-filled.

4. Furnish according to claim 1, so that blocks are fixed on the portal by means of hangers passing through holes made in the roof. Sources of information taken into account during the examination 1. G. Petukhov, L. G. Gribov. Smelting high-quality steel in open-hearth furnaces. Central Scientific Research Institute Information, 1973, p. 15, fig. 2