Способ удаления шлака из дуговой печи

СОЮЗ СОВЕТСИИХМИМВ%Н%3%СОУВЛИН ае а С 21 С 5/5 ОБРЕТВИДВТВЪСТВУ ГОСУДФРСТВЕИИЫЙ ИОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(72) С.В.Климов, В.К.Комельков, Н,Т,Никокошев и В.М.Апакин(71) Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова-. тельский институт черной металлургии им.И.П.Бардина и Узбекский металлургический завод им.В.И.Ленина(56) 1. Технологическая инструкция чо выплавке стали в основных дуговых электропечах, Запорожье, з-д фДнепро спецстальф, 1977, с. 12-14.2. Лейкин В;Е., Сахарука П.А.Электрометаллургия стали и ферросйла вов. Металлургиздат , 1960, с.185.(54)(57) 1, СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЛАКА ИЗ ДУГОВОЙ ПЕЧИ, -включающий отключение электрического тока и наклон печи в сторону рабочего окна, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью более полного и быстрого удаления жидкого шлака с поверхности металла, в металл через шлак на глубину, равную 0,10- 0,75 глубины ванны, в зону действия наиболее удаленного от рабочего окна электрода вводят интенсификатор кипения, например карбюризатор, в течение всего периода удаления шлака, при этом порог рабочего окна при наклоне печи опускают на 3-15 относи- .о тельно горизонта.2. Способ но п.1,о т л и ч а ющ и й с я тем, что расход интенси- ф . фикатора кипения металла составляет 0,1-0,4 от веса удаленного из печи шлака.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к.производствустали в дуговых сталеплавильных печах.Известен способ удаления шлака изпечи в процессе выплавки стали, эа"ключающийся в последовательном движении деревянным гребком, закрепленнымна металлической штанге. Скачиваютили удаляют преимущественно находящийся ближе к рабочему окну шлак 13 10Недостатками данного способа удаления шлака являются трудоемкость идлительность операции удаления жидкого шлака с поверхности металла впечи. 15Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ удаления шлака из дуговой печи, включающий отключение электрического тока инаклон печи в сторону рабочего ок 20на 2 3.Недостатками известногоспособаудаления шлака из печи являются трудоемкость проведения процесса скачивания шлака, большая длительностьего, а следовательно, нежелательноетепловое воздействие оголенной поверхности металла по мере скачиванияшлака на огнеупорную футеровку стени свода. При этом возникает дополнительная возможность окисления жидкойстали.и насыщение ее нежелательными примесями в виде газов (кислорода, азота, водорода),Цель изобретения - более полное 35и быстрое удаление жидкого шлака споверхности металла.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу удаления шлакаиз дуговой печи, включающему отключе ние электрического тока и наклон печи в сторону рабочего окна, в металлчерез шлак на глубину, равную 0,100,75 глубины ванны, в зону действиянаиболее удаленного от рабочего окна электрода вводят интенсификаторкипения, например, карбюризатор,в течение всего периода удаления шлака, при этом порог рабочего окнапри наклоне печи опускают на 3-15 сотносительно горизонта.Расход интенсификатора кипениясоставляет 0,1-0,4 Ъ от веса удаленного из печи шлака.Движение за счет процесса кипенияжидкой стали по всей поверхности ван ны не создает сосредоточения жидкогошлака в каком-либо месте, а интенсивно перемешивает металл к находящийсяна нем шлак по всей площади ванныпечи. Однако локальное кипение метал ла вызывает однонаправленное движениежидкого шлака от места кипения наружу.При наклоне дуговой печи к рабочему окну жидкийшлак эа счет подгона 65 с места кипения накапливается у порога рабочего окна, где его без особых усилий удаляют в шлаковню самотеком или при помощи деревянных гребков, насаженных на металлическую штангу, При этом, чем интенсивнее кипение металла (движение),тем быстрее накапливается жидкий шлак у порога рабочего окна и тем скорее он удаляется из печи.Важное значение для более полного удаления шлака имеет процесс кипения металла не по большой площади ванны, а по малой, например по площади, равной действию электрода (зонедействия электрода печи). Наиболее предпочтительно создание кипения металла у наиболее удаленного от рабочего окна электрода, откуда трудно достать шлак деревянным гребком. Чем глубже помещен интенсификатор кипения в металл, тем интенсивнее кипениеИнтенсивному кипению металла способствует высокая окисленность его, т,е. более высокое содержание растворенного кислорода в жидком металле.Эффективность удаления жидкого шлака из печи будет выше после проведения окислительного периода плавки, когда жидкий металл насыщен кислородом.Введение в металл интенсификатора кипения менее чем на 0,1 глубины ванны не создает кипения металла, способствующего подгону шлака к рабочему окну. При этом удаление шлака проходит в режиме обычного скачивания шлака. Однако ввод интенсификатора кипения металла на глубину более чем 0,75 глубины ванны печи создает нежелательные выбросы металла наружу, тем самим металл сильно окисляется. Это мешает обслуживающему персоналу скачать шлак из-за опасности получить ожоги от всплесков расплава из печи.Наклон рабочего окна печи менеео3 не позволяет удалить нужное количество шлака из печи для качественного проведения дальнейших операций по выплавке стали. Увеличение наклона печи и, следовательно, опускание порога более чем на 15 не является рациональным, так как в этом случае в зависимости от массы садки или от количества металла в печи вместе с удалением шлака из печи "теряютфзначительное количество жидкого металла, вследствие его ухода в шлаковую чашуРасход интенсификатора кипенияметалла меньше чем 0,1 от веса удаленного шлака из печи не позволяет удалить шлак полностью. Часть его остается в печи, а это в дальнейшем приводит к восстановлению фосфора из него в металл и снижает эффект деЗаказ 274/24Тираж 540. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д.4/5" а ш ааеееаеаеааеаеааааа шаеаефилиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 сульфурации при последующем ведении процесса выплавки.После расхода интенсификатора кипения металла более 0,4 шлак из печи практически удален, а окислительный период уже проведен, поэтому за держка плавки в печи не оправдана.П р и м е р 1. Выплавка стали марки 40 Х в дуговой печи емкостью 100 тн. одношлаковым процессом включает следующие операции: завалку 10 шихты, расплавление; проведение окислительного периода, отключение печи от источника электрического тока, опускание дальнего от рабочего окна печи электрода через слой шлака 15 на глубину 0,4 глубины ванны снижение уровня порога рабочего окна наклоном печи в сторону шлаковой чаши на 9 относительно горизонта; спуск окислительного шлака через порог рабочего окна; контроль расхода электрода по времени с учетом количества шлака в печи в количестве 5 т на уровне 0,2 расхода электрода от веса шлака, т.е. 10 кг, удаление шлака полностью, присадка в печь феррохрома для легирования, ферромарганца и 500 кг мелкой извести; нагрев металла в течение 10 мин, выпуск в сталеплавильный ковш с ферросилицием,П р и м е р 2. Выплавка стали З 0 ст.З в дуговой печи емкостью 100 тн одношлаковым процессом включает следующие операции: завалку шихты, расплавление, проведение окислительного периода, отключение печи от электри ческого тока; подача куска графита, закрепленного на штанге, в зону действия дальнего электрода на глу-, бину 0,1 глубины ванны; снижение уровня порога рабочего окна наклоном 40 печи в сторону шлаковой чаши на 15 скачивание окислительного шлака гребками через порог рабочего окна; контроль расхода графита по времени с учетом расхода 7 тн шлака на уровне 0,4 расхода графита от всего шлака, т,е. 28 кг; удаление шлака пол.ностью, присадка в печь .ферромарае ганца, ферросилиция и шлаковой смеси, выпуск плавки в ковш.П.р и м е р 3. Выплавка стали .марки ШХ 15 в дуговой печи емкостью 100 тн двухшлаковым процессом с обработкой в ковше синтетическими шлаковыми смесями включает следующие операции: завалка шихты; расплавление, проведение окислительного периода, отключение. печи от тока; снижение уровня порога рабочего окна на-.клоном печи в сторону шлаковой чаши на 3, подача в металл карбюризатора (порошка кокса) в токе аргона через просверленное отверстие в электроде, наиболее удаленном от порога рабочего окна на глубину 0,75 глубины ванны; скачивание окислительного шлакаконтроль расхода карбюризатора на уровне 0,1 от веса шлака, составляае ющего б тн, т.е, б кг порошка коксаф присадка феррохрома, ферромарганца и ферросилиция," наведение шлака из шлаковой смеси; нагрев и раскисление шлака; доводка по химическому составу плавки; повторное скачивание шлака; выпуск в ковш с находящимися в нем синтетическими шлаковыми смесями,Экономический эффект от использования предложенного способа удаления шлака из дуговой печи состоит в сокращении длительности плавки как минимум на 5 мин, При выплавке в 100 тн дуговой сталеплавильной печи длительность плавки составляет 4 ч, следовательно, повышение производительности печи в данном случае около 2.Экономический эффект от внедрения предложенного способа удаления шлака составит 108 тыс.руб. в год. Работа трех дуговых печей позволит экономить в среднем 300 тыс. руб. в год.