Способ производства стали

 

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ , включающий загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окис.ление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с оставлением его в печи в количестве 0,5-4,0% от веса металла, присадку шлакообраэующих материалов, раскисление расплава, отличающийся тем, что, с целью сокращения продол жительности плавки и расхода электроэнергии , перед присадкой шлакообразующих ма:териалов на остаток окислительного шлака в зону между электродами и стенкой печи присаживают углеродосодержащий теплоноситель в количестве 30-280 кг на 1 т шлакообразующих. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после присад (Л ки теплоносителя на поверхность шлака подают газообразный окислитель в количестве 0,2-2,4 нмЗ на 1кг введенного теплоносителя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Su„„1046295 А

3(5В С 21 С 5 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛБСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (21) 3453877/22-02 (22) 21.06.82 (46) 07.10.83 ° Бюл. 9 37 (72) С.В.Климов, Н.T.Никокошев, Д.М.Макаров, В.М.Апакин и Е.И.Арен-. кин

I (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 669.187.25(088.8) (56) 1. Крамаров A.Ä. Производство стали в электропечах. М., "Металлургия", 1964, с. 440.

2. Авторское свидетельство СССР

9 706452, кл. С 21 С 5/52, 1978.

3. Каблуковский A.Ô. и др. Злектроплавка стали в крупных печах. М., "Металлургия", 1979, с. 217. (54) (57) 1 ° СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ, включающий загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окисле. ние примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с оставлением. его в печи в количестве 0,5-4,0%

-от веса металла, присадку шлакообраэующих материалов, раскисление . расплава, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью сокращения продолжительности плавки и расхода электроэнергии, перед присадкой шлакообразующих материалов на остаток окислительного шлака в зону между электродами и стенкой печи присаживают углеродосодержащий теплоноситель в количестве 30-280 кг на 1 т шлакообраэующих.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что после присадки теплоносителя на поверхность шлака подают газообразный окислитель в количестве 0,2-2,4 нм на

1кг введенного теплоносителя.

1046295 ь65

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства стали различного назначения в дуговых сталеплавильных печах.

Известен способ производства стали в дуговых сталеплавильных печах, включающий окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака (99-97% ), легирование металла, присадку шлакообраэующих., их расплав. ление, и подачу на поверхность рафинировочного шлака последовательно ферросилиция и алюминия (1), Известно, что шлак в дуговой печи имеет .более низкую температуру относительно металла, поэтому присадка шлакообраэующих (извести, шамота, плавикового шпата) в количестве 3-4% от веса металла на остаток окисли,тельного шлака приводит к длительному их расплавлению (до 5-10 мин) и затруднению дальнейшего раскисления рафинировочного шлака порошками кокса, ферросилиция и алюминия из-за больших масс шлака (5-6% от веса металла). 1

Известен также способ рафинирова ния стали, при котором перед .выпуском плавки из дуговой печи на рафинировочный шлак присаживают молотые кремний- и алюминийсодержащие материалы (2 ).

Однако присадка на поверхность шлака молотых раскислителей обуславливает медленное протекание обменных реакций в системе раскнслительшлак-металл иэ-за значительного слоя шлака и его пониженной температуры, особенно в периферийной зоне от дуг, т.е. между электродами и стенкой печи. Для ускорения обменных реакций применяют электромагнитное перемешивание металла,,перемешивание газом или специальными гребками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства стали в дуговой печи, включающий загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окисление примесей кислородом, скачивание окислительного шлака с оставлением его в печи в количестве 0,5-4% от веса металла, присадку шлакообраэующих материалов, раскисление расплава !3 ).

Присадка шлакообраэующих в количестве 3-4% от веса металла íà остаток высокоокисленного шлака периода продувки кислородом приводит к резкому охлаждению шлака и медленному расплавлению шлакоообраэующих, так как в основном теплопередача шлаку идет через металл. Кроме того, последующее раскисление рафинировочного шлака порошкообраэными раскисли телями, присаживаемыми на поверхност шлака, имеет длительный период и обычно составляет 30-80 мин.

Целью изобретения является сокращение продолжительности плавки и расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу производства стали, включающему загрузку шихтовых материалов, их расплавление, окисление примесей кислородом, ска10 чивание окислительного шлака с сотавлением его в печи в количестве

0,5-4% от веса металла, присадку шлакообраэующих материалов, раскисление расплава, перед присадкой шлакообразующих материалов на остаток окислительного шлака в зону между электродами и стенкой печи присаживают углеродосодержащий теплоноситель в количестве 30- 280 кг на д 1 т шлакообраэующих, Причем после присадки теплоносителя. на поверхность шлака подают газообразный окислитель в количестве 0,2нм на 1 zr введенного теплоно

25 си

Введение в периферийную, наиболее холодную зону шлака углеродосодержащего теплоносителя, например, антрацита, бурого угля, смоляного пека и др., позволяет поднять температуру шлака на 7-30 С и обеспечить быстрое расплавление в последствии присаживаемых шлакообразующих.

Кроме того, присадка на остаток окислительного шлака, имеющего выЗэ сокое содержание окислов железа (10-30В) углеродистого теплоноси теля приводит к снижению окислов железа, а обменные реакции восстановления окислов железа не требуют длительного времени иэ-за малых коли-. честв шлака. Присадка на углеродосодержащий теплоноситель шлакообраэующих приводит к перемешиванию шлака, и дальнейшее раскисление рафинировочного шлака происходит за 8-15 мин вместо 30-80 мин по известному, Присадка углеродистого теплоносителя в количествах 150-280 кг на

1 т шлакообразующих при небольших количествах окислительного шлака, до 1Ъ от веса металла, приводит к науглероживанию металла через шлак.

В этом случае целесообразным является подача газообразного окислителя на поверхность шлака в количестве

0,2- 2,4 нм на 1 кг введенного тепло3 носителя. Подача газообразного Окислителя на поверхность шлака в этом случае сокращает науглероживание металла, повышает термичность про60 цесса эа счет дожигания СО до СО2 по реакции С + О = СО +

97000 ккал/моль (8100 ккал/кг) и, таким образом увеличивает термичность процесса. Подачу гаэообразного окислителя в,принципе можно осу1046295

Составитель С.Бакума

Техред Т.Фанта Корректор A.Ïîíõ

„Редактор Н.Джуган

Заказ 7665/24 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ществлять и в период присадки шлакобразующих материалов в течение

0,5-5 мин.

Введение на поверхность окисли- . тельного шлака менее 30 кг теплоносителя на 1 т шлакообразующих практически не обеспечивает сокращение периода расплавления шлакообразующих, а введение более 280 кг теплоносителя на 1 кг шлакообразующих требует для сгорания больших количеств кислорода, для подачи которых на поверхность шлака требуется более 4 мин, что сокращает эффект, полученный от сгорания теплоносителя.

Подача газообразного окисЛителя на поверхность шлака после присадки на нее теплоносителя менее 0,2 им на 1 кг введенного теплоносителя удлиняет время выгорания, а подача окислителя в количествах более 2,4 нм на 1 кг теплоносителя приводит к переокислению шлака.

В а р и а н т 1. В 100 т дуговую печь нагружают шихтовые материалы, расплавляют, продувают расплав кислородом, скачивают окислительный шлак с оставлением в печи 0 5 т шлака, присаживают бросковой ленточной машиной в зону между электродами и стенкой печи О, 06 т молотого фракцией

4-5 мм антрацита, затем присаживают шлакообразующие, а именно:1,0 т . извести, 0,6 т шамота и 0,4 т шпата, раскисляют металл силикомарганцем

7 кг/т, ферросилицием 2 кг/т, шлакпоследовательно ферросилицием 2 кг/т и алюминием 1 кг/т, металл и шлак выпускают в сталеразливочный ковш.

Продолжительность плавки сокращают на 6 мин, а расход электроэнергии на 30 кВт.ч/т.

В а р и а н т 2. В 200 т печь загружают шихтовые материалы, расплавляют, продувают расплав кислородом, скачивают окислительный шлак с оставлением его в количестве 8 т, присаживают. в зону между электродами и стенкой печи 1,96 т бурого угля фракцией 5-20 мм Селюктинского месторождения, подают на шлак кислородом с расходом 2352 мЗ/мин в течение .2 мин, т.е.(2352 ° 2): 1960

2,4 нм3/кг теплоносителя, присаживают 5 т извести и 2 т шамота, раскисляют металл введением 3 т силикомарганца и 1 т ферросилиция, шлак раскисляют алюминием в количестве 0,2 т и выпускают металл вместе со шлаком в сталеразливочный ковш. Продолжитель15 ность плавки сокращают на 18 мин, а расход электроэнергии на 44 кВт ° ч/т.

В а р и а н т 3. B 10 т дуговую печь загружают шихтовые материалы, расплавляют, продувают расплав

20 кислородом, скачивают окислительный шлак с оставлением его в количестве 0,225 т, присаживают на шлак в зону между электродами и стенкой печи 0,155 т каменного угля

25 Ташкумырского месторождения, подают на шлак углекислый газ с расходом

201,5 мэ/мин в течение 1 мин (201, 5: 155=1, 3 нм /кг теплоносителя), присаживают известь 0,7 т

З0 и плавиковый шпат 0,3 т, раскисляют металл 1 кг/т алюминием и вместе со шлаком выпускают в ковш. Длительность плавки сокращют на 10 мин. . а расход электроэнергии на 26 кВт ч/т.

Укаэанные приемы выплавки стали различного назначения позволяют сократить длительность плавки на 6

10 мин и расход электроэнергии на 30-40 кВт ч/т, что позволяет получить экономический эффект на сокращение условно-постоянной части расходов -и снижении расхода электроэнергии в размере 1,6 руб/т.