Способ выплавки стали и сплавов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК др 4 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А В1ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3577529/22-02 (22) 15.04.83 (46) 07.06.86. Бюп. И- 21 (71) Научно-производственное объединение "Тулачермет" (72) Г.А. Дорофеев, Л.В. Коваленко, А.Г. Зубарев, В.А. Афонин и Н.А. Захаркин (53) 669.187.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

89 457737, кл. С 21 С 5/32, 1975.

Похвиснев Л.Н. и др. Внедоменное получение железа за рубежом. — N.:

Металлургия, 1964, c. .272.

Патент ФРГ У 1508222, кл. С 21 С 5/52, 1972. (54)(57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И

СПЛАВОВ, включающий завалку лома и части металлизованного сырья, проплавление исходной завалки, ввод ос„„SU„„1235922 А I тавшейся части металлизованного сырья и проплавление его, рафинирование, раскисление и легирование жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, экономии раскислителей и повышения качества стали, после расплавления исходной завалки и образования приемной ванны в печь вводят равномерно по всей поверхности ванны металлизованное сырье в количестве 5-257 от общей массы его на плавку для образования на границе раздела металла со шлаком буферного слоя, после чего оставшуюся часть металлизованного сырья подают непрерывно со скоростью, равной скорости проплавления, причем по ходу плавления толщину буферного слоя металлизованного сырья подцерживают постоянной.

f 12359

Изобретение относится к черной ме1О

25 таллургии, а именно к производству сталей и сплавов в дуговых электропечах на шихте, включающей металлизованное сырье.

Цель изобретения — сокращение расхода электроэнергии, зкономия раскислителей и повьш ение качества стали.

Ввод металлизованного сырья вызывает образование на границе раздела металла со шлаком буферного слоя ших. ты, нижняя часть которого частично погружена в толщу модилического расплава, а верхняя часть контактирует с жидким шпаком. Такое расположение слоя объясняется тем, что плотность металлизованного сырья больше плотности шлака, но значительно меньше плотности жидкого металла. Благодаря этому подаваемое на поверхность ванны металлизованное сырье, пройдя слой шлака, располагается на границе раздела металлизованное сырье— шлак, в результате чего длительность контакта металлизованного сырья со шлаком многократно возрастает. Увеличение времени пребывания окатышей в шлаке позволяет повысить степень нагрева и температуру металлизованно го сырья перед поступлением его в металлическую ванну.

Кроме того, окисление углерода, содержащегося в металлизованном сырье, окислами железа в этом случае благодаря нагреву сырья до температур шлака начинается в шлаке. Выделяющиеся пузырьки окиси углерода вызывают дополнительное увеличение длительности пребывания сырья в шлаковой ванне ° В конечном счете избыточный кислород, имеющийся в металлизованном сырье, удаляется из него уже в толще шлака, в результате чего сокращается поступление кислорода в металлическую ванну.

Перемешивание шлака пузырьками газа интенсифйцирует теплообмен в системе металлизованное сырье — шлак. ускоряет проплавление подаваемых шихтовых материалов и улучшает использование тепла шлаковой ванны.

Количество единовременно нриса>киваемого металлизованного сырья 5-25% от общей массы на плавку выбрано по опытным данным. При количестве сырья менее 5% длительность контакта его со шлаком получается небольшой и сырье не успевает нагреться до высоких температур за счет плака. При коли22 з честве металлизованного сырья более

25% толщина слоя шихты получается большой, что приводит к черезмерному увеличению длительности их пребывания в слое, нагреву до высоких температур н, как следствие, к свариванию в монолит, а также черезмерному охлаждению илака и появлению конгломератов, состоящих из металлизованного сырья и: шлака.

Пример 1. В 3-тонной дуговой электропечи с кислой футеровкой выплавляют сталь марки 20ХН8Л следующего химического состава, %: С 0,25;

Cr 0,3-0,6; Мп 0,15 — 0,45; Ni 7-8;

Si 0 15; S <006; Р сО 06.

Плавку проводят следующим образом

На подину печи заваливают 800 кг отходов из стали 20ХНЗЛ и 20ХН8Л и

50 кг никеля. После проплавления завалки и образования приемной ванны в печь равномерно по поверхности ван. ны присаживают 3600 кг металлизованных окатышей, что составляет 15% от обиднего расхода окатьиией на плавку.

В результате этого на поверхности ванны образовывается слой металлизованного сырья толщиной 0,12 м.

Оставшуюся часть окатышей подают непрерывно на ванну через рабочее окно. После окончания плавления на шлак ирисаживают коксик и ферросилиций в количестве 2 и 3 кг/т металла соответственно. После этого кислый ишак полностью скачивают и наводят новый шлак присадкой извести, шамота и кремнезема. Дальнейшие операции — легирование и раскисление металла, производят согласно действующей технологической конструкции.

Предлагаемая технология обеспечипает повышение температуры металлизоо ванного сырья до 200-250 С и сокращение расхода электроэнергии с 880 до

810 кВт ч/т за счет лучшего использования тепла шлака для подогрева окатышей перед поступлением их в металлическую ванну, а также снижение окисленности металла и, как следствие этому, уменьшение расхода алюминия с 1 до 0,4 кг/т стали по сравнению с существующей технологией.

Пример 2. Плавку проводят в

3-тонной дуговой электропечи, при фактической садке 3,5 т. Плавят сталь марки Х32116Л следующего химического состава, i: С 2; Cr 30-36; Ni 5-7;

Si 0,15-0,35; Мп 0,2-0,4; P u S 0,05

1235922

Экономическая эффективность способа обусловлена сокращением коли— чества алюминия с 1 до 0,4 кг/т, а удельного расхода электроэнергии на

70 квт ч.

Составитель M. Меньшиков

Техред Л.Олейник Корректор Л. Пилипенко

Редактор И. Дербак

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3062/24

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Плавку проводят следующим образом.

На подину печи загружают 800 кг феррохрома и 200 кг никеля. После проплавления исходной завалки и образования жидкой приемной ванны равномерно по всей поверхности ванны в печь вводят 140 кг окатышей, что составляет 5Х от общего количества окатышей на плавку {2800 кг). Оставшуюся часть окатьппей подают непрерыв- t0 но со скоростью, равной скорости проплавления. Доводку плавки в дапьнейшем осуществляют по известной технологии.

По данным этой плавки сокращение 5 расхода электроэнергии составляет

14 квт ° ч/т стали, а алюминия — на

0,2 кг/т стали. Относительно невысокое снижение расхода электроэнергии и раскислителя по сравнению с при- 20 мером 1 обьясняется небольшой длительностью существования промежуточного слоя из окатышей на границе шлак — металл вследствие его малой толщины. Поэтому на следующей плав- 25 ке расход окатьппей на образование слоя :величивают.

Пример 3. Плавку проводят в той же печи, выплавляли ту же марку стали. Шихтовка плавки осталась прежней. После проплавления исходной завалки и образования приемной ванны в печь на поверхность ванны равномерно по всей поверхности вводят 680 кг окатьппей, что составляет около 257. от общей массы их на плавку (2800 кг). При этом расход электроэнергии снижается до 780 квт ч/т при одновременном снижении расхода алюминия до 0,5 кг/т стали. Дальнейшее увеличение расхода окатьппей (свыше 257) нецелесообразно, так как образовавшиеся конгломераты из металлизованных окатышей и шлака на стенках печи плохо проплавляются, что сводит на нет положительное влияние образования промежуточного слоя из окатьппей.

Также снижается в 1,5 раза содержание азота в металле вследствие более интенсивного кипения шлаковой ванны.