Способ выплавки стали в электродуговых печах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (и)! ОО 8250 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 20. 07.81 (21) 3325089/22-02 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет—

Опубликовано ЗООЗВЗ. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 30.03,83 (5 )М Кп 3

С 21 С 5/52

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

f53) УДК 669 187 °

° 25 {088.8 ) (72) Авторы изобретения

Р. Ю. Юсупов, Н. Т. Никокошев,.В

U. Л. Кацман, В. A. Рулев, Е. дашевский, нышев (71) Заявитель

Узбекский металлургический завод (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ

ПЕЧАХ

Изобретение относится к металлур;гни стали и может быть использовано при выплавке стали в электродуговых печах.

Известен ряд способов для интенсификации периода плавления шихты с целью увеличения производительности агрегата и сокращения расхода электроэнергии (применение кислорода, использование.элементов, выделяющих при окислении тепло и т.д.). Известно также, что одной из технологических задач перибда расплавления является дефосфорация расплава. Одним из условий эффективной дефосфорации является наведение к концу расплавСаО ления высокоосновного шлака

2.,5-2,8), обеспечивая при этом определенное соотношение между Са0 и Fe0(. = 3-3 5) (1), .Известен способ выплавки стали, согласно которому для интенсификации электроплавки в период расплавления вводят 2/3 раскислительной смеси порциями через 5 — 7 MHH. К введению раскислительной <:меси пр . ступакт ч-р-з 15-20 мии от начал.i вкл.пения печи, когда электроды проплавят "колодцы" в металлической эавалке. Хорошо перемешанная раскислительная смесь задается в 2-3 приема в период, плавления f? ).

Недостатками этого способа являются удорожание процесса из-за применения дорогостоящих элементов раскислителей (5i, А1), а также снижение концентрации ГеО при присадке раскислительной смеси, что ухудшает условия дефосфорации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ выплавки стали в электродуговых печах, включающий введение на подину шлаковой смеси, завалку шихты с последующик ее расплавлением с использованием кислорода. Кислород подают через 5-15 мин после включения печи в количестве

4-10 м /мин в течение 0,3-2 ч непо3 средственно в зону шлакообразования, находящуюся в начаде периода плавления на подине под слоем твердой шихты. Илаковую смесь вводят в виде смеси из железной руды, извести, плавикового шпата и кускового кокса в соотношении соответственно (2-5 ):

1008250 (2-6 ) г (0,1-1,0 ) г (0,1-2,0 ) и в количестве 2-6% от веса садки (3).

Однако известный способ имеет ряд недостатков. Подача кислорода с предлагаемой интейсивностью и в течение предлагаемого времени приводит к значительному угару металлошихты, позышенному содержанию FeO в шлаке, способствует осаждению металлошихты и отсутствию ее экранируюл его воздействия от излучения дуг на стены, начиная с самого начала плавления и снижает стойкость футеровки., Повышенное содержание окислов железа че позволяет соблюсти условия для .

Са() . !5 осуществления дефосфорации(— < 3-3,5)

FeO

Подача кислорода в зону шлакообразования приводит к перегреву шлака, нарушает температурные условия дефосфорации, уменьшая ее эффективность.

Все это ухудшает качество металла.

Цель изобретения - снижение угара металлошихты, улучшение качества металла и повышение стойкости футеровки.

Для достижения поставленной цели в способе выплавки стали в электродуговых печах, включающем введение на подину шлаковой смеси, завалку шихты с последующим ее расплавлением с использованием кислорода, сначала проплавляют 50-70% шихты, после чего подают в печь кислород с интенсивностью 0,4-0,8 м /т-мин при весовом соотношении к извести 1г14-1г3.

Процесс плавления шихты в дуго- 35 вой нысокомощной печи характеризуется проплавлением общего для .трех Фаз колодца с образованиЕм жидкого расплава и сохранением оставшейся шихты в переферийных частях печного 4Q пространства. Эта оставшаяся шихта с одной стороны предохраняет стены от излучения дуг, но с другой стороны, оставаясь вне зоны прямого воздействия дуг, замедляет процесс расплавления, приводит к потере произ-. водительности печи и перерасходу электроэнергии. В связи с этим эту оставшуюся часть шихты необходимо подплавлять другими источниками энергии. Такими источниками могут быть кислород или газокислородная смесь.

Однако подавать их надо в строго определенное время. Если "подрезать" оставшуюся шихту ранее, чем расплавится 50% шихты, то это приведет к раннему оголению стен печи. ИнтенсиФикация плавления с помощью кислорода послерасплавления более 70% шихты уже не эффективна, так как большая часть шихты уже расплавлена и кислород расходуется, главным образом, на нагрев расплава, ухудшая тем сагым условия дефосфорации.

Струя кислорода, интенсифицирующая плавление .должна обладать достаточным запасом кинетической и химической энергии. При интенсивности подачи кислорода менее

0,4 м3/т мин струя кислорода не способна быстро "подрезать" куски нерасплавившейся шихты и процесс этот затягивается, что приводит к переокислению шихты, увеличению ee yraра. Подача кислорода с интенсивностью более 0,8 м /мин обеспечивает энергичную "подрезку" шихты, обрушение ее в жидкий расплав, но при этом начинается нежелательное в этот период обезуглероживание металла. Количество вводимого кислорода и извести должно обеспечить необходимые условия дефосфораци . Такими условиями, как было сказано, являются высокая основность шлака и в то же время определенное соотношение между Са0 и FeO в плавильном шлаке. Как показывают проведенные эксперименты этим условиям удовлетворяют соотношения между вводимыми кислородом и известью 1:14-1:3.

Проведено ряд плавок ." по предлагаемому способу в 100-.тонной дуговой печи при выплавке стали Ст35.

Плавление ведут следующим образом.

Вместе с завалкой в количестве

110 т в печь вводят известь 4000 кг, кокс 1500 кг, 500 кг окатышей. Печь включают, обеспечивая введение 30 МВт.

После проплавления 60% шихты в печь начинают подачу кислооода через Фурму с расходом 0,55 м /т.мин. Подачу кислорода осуществляют s течение

10 мин без отключения печи. Соотношение между введенным в печь кислородом (кислородом дутья и кислородом окатышей ) и известью составляет 1г5 и находится в рекомендуемых пределах.

После полного расплавления плавку ведут по действующей технологической инструкции. Длительность плавления составляет 90 мин. Расход электроэнергии на оглавление 435 кВт ч/т.

Содержание Фосфора в первой пробе

0;013%. Угар шихты за плавку 3,0% °

Результаты отдельных плавок представлены в таблице.

О1Х офх хна

«ъ о аеа

«О

I

1 !

1.

Щ

К 4 «0 а ц ф о

ЦФР. о хе

I I .. ое е ц

Q,0a с

Щ Q

ore ф

«Ч с о о м о

an %0 "an с с с с о о о о

«Ф с

Cl

I !

t ! ! .

I

««а

Щ с

C Я и х

v х» ф ф

Р« 1%

1 I

a0 o O

tt o e

Q Е ф «0

ЦФР охо

Ох8

4%Ъ

«Ч

D с о

° .4 ««Ъ

° 4 СЧ о о с с о о ф

«Ч о с ь

«ч о сЕ %4 о о с с о о, о ««ъ с \

««Ъ «"Ъ ф an

«Ч «Ч

I

I

I

1 ,I

I

I

1

s0 1 е «0 ц ! н а хоа оц х о о

«Ч . З тс %4

««ъ о в о

I е ф х ц

Х «0 Ф хцх

t«g X

1 Р о! в .х х х v е «аа ацо

Р фа

0«

1%

l0 х о о

««ъ an %l %Ф ь

Ю

««Ъ

1 Е ! Х I 1

Я

t%

zo се

Ц. и о m

Р Х о ц х хоо

ФФХ

Я 03 X о

М

%4 « Ъ

° « ° %

%0

° 4

° %

Ф4

«Ч

° В

° Ч овх

vow

1

1

Ц и х «0 х Ц

an в 4

«0 I и

vga х х!%

lll Х

%«Ъ

vxX х W ф е е !

«ЦЦ хоо

Ci с о

1

1 !

1

1.

1 !

1 о 1

Ф 1

l

I

1

IC 1

Е I

Х %«Ъ

Р %0 I

О «Ч 1 ф о

l0 %-4 1

«6 %4 1

Ф I

Cl % с о о

««Ъ с о

O% с о

an с о

I, !

1 O

1 «0

1 1% @lg

1OZV

1 ВИ :Х

10Оф е я ба

I.14х3 о ф о о

an l о э

%«%

« Ъ ««Ъ о о

%4 т4!

D Ю о

%4 ф

««Ъ о

% 4

%-4

an

%Ф

4

I м а1, I Е Х

l йхя

I . %% 3 !«

1 и

1 Ц Х

1 O Al0« ! а!а

t хоц

Йх Й

I

1.

I

I

1.

I

I

I.

I

I

1

1

I

I !

I

1

1008250

«О ««Ъ ф

4 с о

« Ъ

D

t I

1

I

1

I

1 !

I

1

I !

1

1

1

t

1

I.

1

1

I .

Il

I

1

I

1

1.

1 !

1

1008250

Формула изобретения

Составитель Н. Разумова

Редактор E. Кинив Техред О.Неце Корректор И. шулла

Заказ 1998 . Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патен -", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предлагаемого способа выплавки стали в дуговых электропечах,обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества . снижается угар металлошихты на 0,5-1,5В абс, сокращается расход электроэнергии на 50 кВт ч/т повышается стойкость футеровки на

30% сокращается длительность плавления на 10-15 мин; обеспечивается высокое качество металла, о

При годовом производстве около

500000 т в год экономический эффект составит более 600000 тыс. руб.

Способ выплавки стали в электродуговых печах, включающий введение на подину шлаковой смеси, завалку шихты с последующим ее расплавлением с использованием кислорода, о т л и ч аю шийся тем, что,.с целью снижения угара металлошихты, улучшения качества металла и повышения стойкости футеровки, сначала проплавляют

50-70% шихты, после чего подают в печь кислород с интенсивностью 0,40,8 м /т мин при весовом соотношении к извести 1:14 — 1:3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Еднерал Ф. П. Злектрометаллургия стали и ферросплавов. М., "Металлургия", 1977, с. 487.

2. Авторское свидетельство СССР

В 357237, кл. С 21 С 5/52, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 537116, кл. С 21 С 5/52, 1975.