Способ выплавки стали

,сг фбибл й .з ы. ;х ги Ь.4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ш 537 П 6 Союз Советских Социалистических) Приоритетубликовано 30.11.76. Бюллетень44та опубликования описания 13.01.77 Государственный комитет овета Министров СССР(088,8) ло делам изобретеии и открытий. ф, Лобанков го 1) Заявитель ого Красного Знамении сплавов Московский ордена Труд институт ста4) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТА е основ распл и дугам экзот аипо тепла, ы, выдеительное реакций ошихты е количес ления шиа допол рмических месей мета земистогопечи.для совдефосфацищая из жеемых на пчестве 8 тления прися на разметалл вИначе говчи кислор меще и ча леэна одину г/т. меняю огрету сторон оря, зоода в в пр разделенгой 21. Изобретение относится к черной металлургии и может оыть использовано при производстве стали в электродуговых печах.известны спосооы выплавки стали с присадкой на подину печи перед завалкой металлической шихты различных шлакообразующих смесей,Известен способ, в котором с целью сокращенияя продолжительности плавки за счет ликвидации времени на образование шлака после расплавления шихты и улучшения условии дефосфорации в период плавления предлагается на подину печи присаживать с окислами железа известково-глиноземистый шлак в количестве 1 - 8% от веса расплава 111.Однако для производства известково-глиношлака необходимы специальные ния процесса раоплавления и ще используется смесь, состояй руды и извести, присаживапечи перед завалкой в колидля интенсификации расплавт кислород, который подаетю шихту или расплавленный е от зоны шлакоооразования.на шлакообразования и пода- начале периода плавления остранстве печи одна от друВ этом случа но твнеобходимое для ав хтляется горящим и н тепло - за счет еокисления желез ри лл кислородом.Количество тепла, выделяемое в дугах, зависит от активной мощности, ввозимой в печь, которая в свою очередь определяется при дан ном трансформаторе стабильностью их горения. любой разрыв дуг приводит к прекращению выделения тепла и падению активной мощности, выделяемой в дугах. Таким образом, величина активной мощности, снимаемая 15 с печного трансформатора в период плавления, является характеристикой стабильности горения дуг. Известно, что наиболее благоприятные условия для стабильного горения дуг создаются в том случае, когда дуги пол ностью погружены в расплавленный шлак,который содержит достаточное количество ионов кальция, В этом случае выполняются два условия стабильного горения дуг: достаточно высокая температура окружающего ду гу замкнутого пространства и низкий потенциал ионизации шлака.11 рименение указанного выше способа неприводит к стабилизации горения дуг в период плавления. Это объясняется тем, что З 1 шлакообразующая смесьприсаженная на по60 65 дину, не обеспечивает образования шлака под электродами после проплавления колодцев в металлошихте при подаче кислорода в стороне от непосредственной зоны шлакообразоваппя. Шлак в этом случае образуется только при расплавлении 20 - 30% завалки, что составляет 25 - 30% времени периода плавления. К тому же объем и консистенция образующегося шлака в количестве, необходимом для технологических целей, оказываются недостаточными для полного погружения в него дуг. Поэтому в этом случае не достигается стабильность их горения и не наблюдается увеличение средней активной мощности, снимаемой с печного трансформатора за период плавления,Причиной этого также является тот факт, что образующийся шлак по своему химическому составу не склонен к вспениванию, а специальных добавок, приводящих к:вспениванию, в своем составе не имеет. Плотный не- вспененный шлак не может полностью закрыть дугу в период плавления, так как его толщина при необходимых для технологических целей весовых количествах, как правило, не превышает 6 - 10 см, а длина дуги в современных печах колеблется в пределах 12 15 см. При этом необходимо учитывать аксиальное давление дуги, которое в сочетании с кипением, ванны может приводить к тому, что для полного погружения дуги в шлак толщина последнего должна значительно превышать длину дуги.С целью сокращения продолжительности плавки и экономии электроэнергии шлакообразующую смесь вводят в виде смеси из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношении 2 - 5: 2 - 6: :0,1 - 1,0:0,1 - 2,0 соответственно в количестве 2 - 6% от веса садки, а кислород подают непосредственно в зону шлакообразования, находящуюся в начале периода плавления на подине под слоем твердой шихты, через 5 - 15 мин после включения печи в количестве 4 - 10 мз/мин в течение 0,3 - 2 ч.Начало подачи кислорода определяется временем появления в зоне шлакообразования расплавленного металла, который появляется в результате проплавления электродами ,колодцев и образует к моменту окончания их прожигания определенный слой на шлакообразующей смеси, Подача кислорода способствует быстрому повышению температуры непосредственно в зоне шлакообразования вследствие горения кокса и окисления жидкого металла и его примесей, В результате создаются благсприятные условия для раннего образования шлака (через 10 - 20 мин после включения печи) определенного состава и консистенции. Наличие в составе шлаковой смеси плавикового шпата ускоряет этот процесс. Образующаяся за счет горения кускового кокса окись углерода приводит к,вспениванию шлака, т. е. увеличению его объема, а избыток кислорода способствует переходу СО 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 в СО 2, тем самым обеспечивая дополнительный нагрев шихтовых материалов. Горячие дуги после прожигания колодцев опускаются в расплавленный шлак и начинают гореть стабильно без разрывов. Это обеспечивается достаточно высокой температурой окружающего дуту замкнутого пространства и низким потенциалом ионизации ионов кальция, находящихся в шлаке. В результате увеличивается -вводимая в печь активная монщость и, следовательно, сокращается, продолжительность периода плавления и длительность всей плавки в целом.Промышленное опробование изобретения проводилось на дуговых сталеплавильных печах садкой 100 и 200 т с мощностью печных трансформаторов 25 и 45 Мва соответственно. На центр подины печи перед завалкой металлической шихты присаживают с помощью бросковой машины ленточного типа шлакообразующую смесь, состоящую из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношениях 2:2:0,1:0,1 или 3:3: :0,5:1,0 или 5:6.1;2 соответственно в количестве 2,4 и 6% от веса садки, При этом для предотвращения приваривания извести к по- дине на подину дают в первую очередь 50% железной руды от ее общего количества в шлакообразующей смеси, Затем присаживают остальные шлакообразующие, смешанные с оставшейся рудой и кусковым коксом, После этого на шлаковую смесь через рабочее окно печи закладывают металлическую трубку диаметром 1 дюйм и производят завалку шихты корзиной, Конец трубы во избежание ее выворачивания раскрывающейся корзиной должен находиться под дальними от рабочего окна секторами корзины. После окончания завалки свободный конец трубы соединяют с кислородопроводом и через 5 - 15 мин после включения печи начинают подавать кислород с интенсивностью 4,8 или 10 и/мин в течение 0,3;1; 2 ч,Время начала подачи кислорода определяют по скорости проплавления электродами колодцев, которая зависит в основном от насыпной плотности металлошихты. Расход кислорода в единицу времени и продолжительность его подачи зависит от количества шлакообразующей смеси на подине. По мере расплавления шихты и сгорания трубы, подающейкислород, ее проталкивают в печь с таким расчетом, чтобы конец ее постоянно находился в расплаве. После расплавления шихты подачу кислорода прекращают и в дальнейшем ведут плавку по обыскной технологии.Промышленное опробование способа показало, что в результате его применения активная мощность печного трансформатора за счет стабилизации горения дуг в период плавления увеличивается на 12 - 14%, Это позволяет на 15 - 17% сократить продолжительность периода плавления и на 9 - 11% (или 40 - 50 мин) уменьшить длительность всей плавки. В результате удельный расход умень537116 Формула изобретения Составитель Л, Веревкина Техред М. СеменовРедактор Е. Дайч Корректор Т, Гревцова Заказ 2767/6 Изд. Ме 1849 Тираж 654 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 5шается на б - 8%. Кроме тогов период плавления на 20 - 30% снижается уровень шума от работающей печи.Экономический расчет, основанный на результатах промышленной проверки способа, показал, что в результате сокращения продолжительности плавки на 40 - 50 мин можно получить дополнительно 45 - 55 тыс. т стали при существующей годовой производительности цеха 500 тыс. т. Это дает экономию за счет снижения условно постоянной части расходов по пределу 500 - 600 тыс. руб. в год. Снижение удельного расхода электроэнергии на 35 - 45 кВт ч/т дает дополнительно 220 - 290 тыс. руб. в год.Предложенный способ не требует дополнительных затрат и может быть применен на любой дуговой электросталеплавильной печи,1. Способ выплавки стали в дуговых электропечах, включающий введение на подину печи шлаковой смеси, завалку шихты с ее последующим расплавлением с использованием кислорода, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности плавки и экономии электроэнергии, кислород подают через 5 - 15 мин после включения печи в количестве 4 - 10 м/мин в течение 0,3 - 2 ч непосредственно в зону шлакообразования, находящуюся,в начале периода плавления на 10 подине под слоем твердой шихты.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что шлаковую смесь вводят в виде смеси из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношении соответст венно 2 - 5:2 б:0,1 - 1,0:0,1 - 2,0 и в количестве 2 - 6% от веса садки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:20 1. Авт. св. Ю 420684, кл. С 21 с 5/52, 1974.2. Строганов А, И. и др. Дуговые электропечи. М., Металлургия, 1972, с. 224 (прототип),