Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи

 

Изобретение относится к области .металлургии, в частности к производству стали в дуговых электропечах. Целью изобретения является повышение эффективности нагрева шихты и снижение потерь тепла. Сущность изобретения заключается в том, что при нагреве шихты в период расплавления скорость подачи кислорода и топлива в горелки увеличивают до отрыва факелов у устья горелок и факел перемещают и распространяют в слое мемаллошихты, расположенной в зоне между стенкой печи и распадом электродов , а в остальные периоды подачу кислорода прекращают,а скорость подачи топлива снижают и создают плоские топливные факелы за счет тангенциального ввода топлива Снижается расход электроэнергии, электродов, сокращается продолжительность плавки.4 ил. S СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (S1) 4 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3901617/31-02 (22) 27.05.85 (46) 23,05.87. Бюл и 19 (71) Донецкий политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) Е.И.Казанцев, П.И.Тищенко, В,Н.Курлыкин, В.П.Давыдов, Н.A.Ïèðîгов, Г.С.Легостаев, А.Г.Бондаренко, В.Н.Абросимов, Е.M.Áðàâåðìàí, А.С.Плисенко и А.С.Гарченко (53) 669. 187.25 (088.8) (56) Изв, вузов. Черная маталлургия, 1975, N 11, с. 61-64.

Зубарев А.Г. Интенсификация электроплавки.М.: Металлургия, 19?2, 208, с. 31-43.

Авторское свидетельство СССР

Ф 602559, кл. С 21 С 5/52, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 497343, кл. С 21 С 5/52, 1974. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВОЙ

СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых электропечах.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева шихты и снижение потерь тепла. Сущность изобретения заключается в том, что при нагреве шихты в период расплавления скорость подачи кислорода и топлива в горелки увеличивают до отрыва факелов у устья горелок и факел перемещают и распространяют в слое мемаллошихты, расположенной в зоне между стенкой печи и распадом электродов, а в остальные периоды подачу кислорода прекращают,а скорость подачи топлива снижают и создают плоские топливные факелы за счет тангенциального ввода топлива. Снижается расход электроэнергии, электродов, сокращается продолжительность плавки.4 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стали в дуговых электропечах.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева и снижение потерь тепла.

Создание. в период расплавления газокислородного факела, отрыв его, перемещение и распространение в слое металлошихты, расположенной в зоне между стенкой печи и распадом электродов позволяют организовать высокоскоростной конвективный нагрев

"холодных" зон печи, Работа горелок в остальные периоды в режиме плоско-. го топливного факела позволяет снизить потери тепла за счет экранирования слоем оптически плотного газа содержащего пиролитический углерод.

Работа горелок в этом режиме в положении отвернутого свода выравнивает его температурный режим, позволяет сохранить гарниссаж, снижает окисление электродов.

На фиг. 1 изображена дуговая печь и расположение на ней горелок, вид сверху; на фиг. 2 — зона нагрева шихты в дуговой печи, "на фиг. 3 — работа горелки в режиме нагрева шихты; на фиг. 4 - то же, в режиме плоского топливного факела„

Способ реализуют на дуговой сталеплавильной печи, содержащей свод с футерованной центральной частью охлаждаемой периферийной частью 2 и горелками 3, В охлаждаемой части 2 свода выполнены отверстия 4 и 5 для вытяжки газов и ввода в рабочее пространство печи кислородной фурмы.

В рабочем пространстве печи, ограниченном сводом 2 и охлаждаемыми элементами стен 6, загружена метал лошихта 7, после расплавления которой образуется жидкая ванна металла 8.

По предлагаемому способу плавку ведут следующим образом.

Шихту загружают в печь при отвернутом своде с работающими горелками с плоским топливным факелом, который формируется за счет тангенциальной подачи природного газа в горелку без подачи кислорода. В сужающемся канале горелки происходит увеличение скорости закрутки потока, а в устье горелки, выполненном в виде сопла Лаваля, происходит вне50

После завалки шихты в печь свод закрывают с работающими горелками, которые устанавливают в отверстиях водоохлаждаемого свода в количестве семй штук (фиг, 1). Природный газ в это время подают посредством тангенциального патрубка из расчета

50-60 м /ч, так что плоскими топливными факелами покрывается вся поверхность водоохлаждаемого свода. запное расширение, что сопутствует радиальному распространению газа.

Это способствует сохранению гарниссажа на внутренней поверхности водоохлаждаемого свода, свнижению температурных напряжений свода и уменьшению его остывания. После завалки шихты и закрывания свода в сводные горелки подают кислород.

При этом происходит смешение тангенциально подаваемого топливного газа и кислорода, подаваемого вдоль оси горелки. Образующийся факел пламени у устья горелки при дальнейшем

15 увеличении скорости подачи кислорода и газа перемещается в направлении загруженной в печь металлошихты.

В этом случае скорость истечения газокислородной смеси из устья горелки превышает скорость распространения пламени, 1

В процессе нагрева металла скорость истечения газокислородной смеси регулируют в пределах 140-310 м/с.

Нижний предел скорости подачи кислорода и топлива в горелки 140 и/с соответствует началу периода расплавления, когда слой шихты находится

30 в непосредственной близости от горелок, При дальнейшем снижении скорости происходит перемещение факела к устью горелки, что ухудшает ее эксплуатацию и увеличивает потери тепла, Верхний предел скорости подачи кислорода и топлива в горелки 310 м/с соответствует концу периода расплавления, когда слой шихты удален от горелок, а повышение температуры печи способствует увеличению скорости распространения пламени. Повышение скорости выше указанного предела приводит к непрогреву верхних слоев садки металлошихты.

Пример . На печи ДСП-100НЗА, содержащей водоохлаждаемые элементы стен и свода, плавку ведут следующим образом.

1312104

При нагреве шихты в период расплавления осуществляют отрыв факелов у устья горелок, и факел перемещают и распространяют в слое металлошихты, расположенной между стенкой печи и распадом электродов. Это достигается увеличением скорости истечения газокислородной смеси из горелок, которую устанавливают с помощью регулирующей аппаратуры в за- f0 висимости от свойств и положения шихты в рабочем пространстве печи, температуры шихты и футеровки.

Для легковесной шихты плотностью

1,8-2 м /т и при расстоянии от ее поверхности до поверхности водоохлаждаемого свода 0,5-0,6 м скорость истечения газов устанавливают 150160 м/с и доводят в течение 15 мин до 280 м/с. В первом случае отрыв 20 факела от устья горелки составляет

0,4-0,5 м, во втором 1,6-1,7 м. После подвалки поступают аналогичным образом, причем в связи с увеличением температуры рабочего пространства печи нижний предел скорости истечения газокислородной смеси увеличивают до 180 м/с.

При доведении температуры металла до 100-1100 С подачу кислорода в гоа релки прекращают, а подачу природного газа снижают и доводят до 5060 м /ч на одну горелку. При этом поверхность свода и стен экранируется слоем углеводородного газа, со- 35 держащего пиролитический углерод.

В этом режиме печь работает до выпуска металла из печи. При отворачивании свода экранирования топливным факелом снижает остывание поверхнос- 40 ти, способствует сохранению гарниссажа, снижает термомеханические напряжения.

Предлагаемый способ позволяет упростить конструкцию печи по сравнению с известным за счет применения горелок без привода из перемещения, устанавливаемых в охлаждаемом своде печи, что в свою очередь позволяет их использовать без собственной системы водоохлаждения. Работа с отрывным факелом снижает тепловые нагрузки от факела на горелку и свод, а при работе в режиме экранирования позволяет снизить тепловые потоки на них от электрических дуг.

Установка большего числа горелок в предлагаемом способе по сравнению с известным позволяет повысить эффективность нагрева металла также за счет увеличения поверхности нагрева шихты.

Реализация предлагаемого способа на .печи ДСП-100НЗА позволяет повысить эффективность нагрева по сравнению с известным, что выражается при удельном расходе природного газа и кислорода соответственно 4 и 6 м /т, в сокращении продолжительности плавки на 4 мин, снижении расхода электроэнергии на 20-22 кВт ч/т, снижении расхода электродов ча 0,2 кг/т.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий завалку шихты, совместный нагрев и расплавление ее электрическими дугами и газокислородными горелками с изменением скорости дутья, продувку расплава, рафинирование и выпуск готового металла из печи, о т л и ч аю шийся тем, что с целью повышения эффективности нагрева и снижения потерь тепла, при нагреве шихты в период расплавления скорость дутья изменяют от 140 до 310 м/с, в остальные периоды плавки и межплавочное время подачу кислорода прекращают, а скорость подачи газа снижают, создавая плоские топливные факелы путем тангенциального ввода rasa ..

1. 312104

Кисгор

/as

) КисжрИ

pLЗ. 2

l 3 l 2l 04

Составитель К.Григорович

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор Н,Гунько

Заказ 1936/24 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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