Способ выплавки сталей из металлизованных окатышей в дуговой печи

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам выплавки стали в сверхмощных дуговых печах с примене ;ем металлизованных окатышей. Цель изобретения - увеличение производи шьности печи,снижение расхода эле 1роэнергий и электродов . Способ в тачает плавление, подачу шлакообр зующей и пенообразующей присадки состоящей из карбоната кальция, о пси кальция, углерода и окислов еза. Дополнительно дается в печь прообразующий углеродсодержащий материал в виде брикетов , состоящий РЗ мелочи металлизованных окатышей ча известково-мелассовой связке в количестве 1-10% массы присаживаемых металлиэованных окатышей со скоростью 10 - 400 кг/мин,с начиная после формирования жидкой лунки и израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали и заканчивая после проплавления 80 - 100% требуемого количества металлизованных окатышей. 1 табл. Ј (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„„1638 . 76 (я)5 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610115/02 (22) 30.11.33 (46) 30.03.91, Бюл. 11- )2 (?1) Оскольский электрометаллургический комбинат и Центральный научно— исследовательский институт черной металлургии им, И.П.Бардина (72) В,Ы. Ледовской, 10.А.Затаковой, А.11.Фомин, H.Ê.Àíèñèìîâ, В.II.Ñèäîðîâ, О.А.Хохлов, M.Ä.Øóâàëoâ, В.В.Тиняков, В,В.Иакашов и А.А.10ртаев (53) 669.18.046.5 (088.3) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1350179, кл, С 21 С 5/52, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 1379317, кл. С 21 С 5/52, 1936. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ ИЗ ИЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЬП»1ВЙ В ДУГОВОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам выплавки стали в сверхмощных дуговых

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам выплавки стали в сверхмощных дуговых печах с применением металлизованных окатышей.

Целью изобретения является повы— шение производительности электропечи, снижение расхода электроэнергии и электродов °

Способ осуществляется следующим образом.

В дуговую печь на подину заваливают металлошихту в количестве 30-50Х. от общего веса плавки, присаживают известь и при необходимости (в завипечах с применен-:ем металлизованных окатышей. Цель изобретения — увеличение производи льности печи, снижение расхода эпе-„гроэнергии и электродов. Способ в; лючает плавление, подачу шлакообр, зующей и пенообразующей присадки состоящей из карбоната кальция, о иси кальция, углерода и окислов же,еза. Дополнительно дается в печь и.нообразующий углеродсодержащий материал в виде брикетов, состоящий -з мелочи металлизованных окатышей ча известково-мелассовой связке в количестве 1 — 107 массы присаживаемых металлиэованных окатышей со скоростью 10 — 400 кг/мин, начиная после формирования жидкой лунки и израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали и заканчивая после проплавления 80—

1007 требуемого количества металлизованных окатьппей. 1 табл. симости от марки стали) кокс,включают печь на расплавление. При израсходовании 450-650 кВт ч/т жидкой стали электроэнергии начинают при- © » саживать в образующуюся жидкую металлическую лунку (ванну) печи металлизованные окатыши, шлако- и пенообразующие материалы. В качестве шлакообразующего материала применяют кальцийсодержащие вещества, как правило известь и/или карбонат кальция (известняк), а также плавиковый шпат (при необходимости). В качестве пенообразующих материалов применяют вещества, содержащие окислы железа

1638176 и углеродсодержащие вещества. В качестве первых, как правило, применяют окисленные окатыши, окалину, железную руду, а в качестве вторых— брикеты иэ мелочи металлизованных окатьппей на известняково-мелассовой связке. В брикетах содержится 3-б углерода и 65-80 металлического железа. Брикеты подают в печь со 10 скоростью 10-400 кг/мин в количестве

1-10, от массы присаживаемых метал.лизованных окатышей, В печь можно присаживать как одни брикеты, так и

1 вместе с коксом, как непрерывно,так и порциями. При необходимости в печь присаживают окисленные окатьппи или продувают металл газообразным кислородом. После проплавления 80-100 требуемого количества металлизованных окатышей присадку шлако- и пенообразующих материалов в печь заканчивают. При получении требуемой температуры после полного расплавления всего количества металлизованных ока-25 тышей отбирают пробу на химический анализ, металл раскисляют в печи ферросилицием. После получения химического анализа в отобранной пробе и доводки металла его выпускают в сталеразливочный ковш.

При использовании брикетов, состоящих из мелочи металлизованных окатышей из известково-мелассовой связке, происходит погружение их в шлаковый расплав до границы раздела шлак — ме35 талл, где происходит взаимодействие углерода брикетов с кислородом шлака и металла с образованием С0. Образующиеся пузырьки СО в шлаке и металле, проходя через всю толщину шлака, производят значительное вспенивание и перемешивание шлака, причем, поскольку брикеты расплавляются в течение относительно длительного времени, то получается стабильная пена, полностью экранирующая стены и свод от теплового излучения электрических дуг, что позволяет подводить большую мощность, работая на длинных дугах.

При этом необходимо, чтобы скорость присадки брикетов составляла 10—

400 кг/мин. При присадке брикетов со скоростью менее 10 кг/мин количество образующегося СО недостаточно для

55 образования устойчивой пены, а скорость присадки более 400 кг/мин нецелесообразна, так как это не приводит к улучшению пенообразования, а

/ может привести к уменьшению вспенивания за счет разбивания пены брикетами.

Наличие в брикетах известковомелассовой связки способствует улучшению пенообразования за счет изменения физико-химических свойств пены.

Введение брикетов в количестве менее l от массы металлизованных окатышей не обеспечивает образования устойчивого пенистого шлака в течение всего времени плавления окатышей, а более 10 -нецелесообразно, так как приводит к уменьшению устойчивости пенистого шлака.

Необходимость начала присадки брикетов после формирования жидкой лунки и израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали объясняется тем, что начало дачи брикетов при израсходовании электроэнергии менее 450 кВт ч/т жидкой стали нецелесообразно, так как по откосам печи еще находится нерасплавившаяся металлическая шихта, предохраняющая стены и свод от излучения электрических дуг, а начало присадки брикетов после израсходования электроэнергии более 650 кВт ч/т жидкой стали приводит к преждевременному износу стенки свода печи, так как металлическая шихта полностью расплавляется и электрические дуги будут оказывать разрушающее воздействие на них. Наличие жидкой лунки (ванны) необходимо для безаварийной работы печи, так как в противном случае возможен выброс металла и шлака из печи.

Заканчивать присадку брикетов необходимо после проплавления 80-100 требуемого количества металлизованных окатышей, так как при окончании дачи брикетов после проплавления металлизованных окатьппей менее 80 пенистые шлаки к концу их проплавления не сохраняются и свод и стены будут испытывать разрушающее воздействие электрических дуг. Что бы избежать этого необходимо уменьшить подводимую мощность, что приводит к снижению производительности печи.Присаживать брикеты после проплавлення

100% требуемого количества металлизованных окатьппей нецелесообразно, так как в этот период работают на пониженной мощности, т.е. на коротких дугах.

16381

5

Пример 1, В 150-тонной дуговой печи выплавляли сталь марки

20К. На подину заваливали 20 т металлического лома, присаживали 2,0 т извести и включали печь на расплавление. После израсходования

650 кВт.ч/т жидкой стали электроэнергии начинали вводить в печь шлакои пенообразующие присадки, состоящие из извести, плавикового шпата,карбоната кальция (недопала), окисленных окатышеи (оксид железа),в качестве углеродсодержащего вещества — брикеты, состоящие из мелочи металлизован- 15 ных окатышей на известково-мелассовой связке. Одновременно начинают непрерывную присадку в печь металлизованных окатышей.. Брикеты присаживают со скоростью 400 кг/мин порциями 20 по 200 кг. После того как предыдущая порция расплавилась и углерод брикетов прореагировал с кислородом шлака, образовав пену, в печь присаживают следующую порцию. Общее количество 25 брикетов присаживают в печь 13,0 т, или 10 от необходимого количества металлизованных окатышей.. После проплавления 130 т металлизованных окатышей, что составляет 100 необходимого их количества, прекращают дачу шлако- и пенообразующих материалов.

ПроизвоДительность печи оценивали по скорости плавления металлизованных окатышей, а эффективность защиты электрических дуг пенистым печным

35 шлаком по температуре охлаждающей воды стеновых панелей, Результаты приведены в таблице (плавка 1).

Пример 2. Плавку вели аналогично примеру. 1, однако присадку брикетов начинали после израсходования 450 кВт ч/т жидкой стали электроэнергии со скоростью 1О кг/мин,при 45 этом количество присаживаемых брикетов составило 1 О т, или 1% от необходимого количества металлизованных окатышей. Заканчивали присадку брикетов после проплавления 80 (80 т) металлизованных окатышей.

Результаты плавки приведены в таблице (плавка 2).

Пример 3. Плавку вели аналоГичном примеру 1 однако присадку 55 брикетов начинали после израсходования 550 кВт ч/т жидкой стали электроэнергии со скоростью 50 кг/мин.Всего было присажено 3,6 т брикетов, что

76

1 6 составляет 4 от количества металлизованных окатышей.. Заканчивали присадку брикетов после проплавления

90Х необходимого количестна металлизованных окатышей..

Результаты плавки приведены н таблице (плавка 3) .

Пример ы 4-10. Плавки вели аналогично примеру 1, однако на всех плавках были отклонения от заявляемых параметров (см. таблицу, планки

4-10), Так на плавке 4 количество израсходованной электроэнергии до начала присадки брикетов выходило за нижний предел заявляемого параметра, а у плавки 5 — за верхний предел.

На плавке 5 заканчивали присадку брикетов после проплавления 757 необходимого количес тв а металлизованных окатышей, что выходило за нижний предел заявляемого параметра. На планках 7 и 8 нарушены заявляемые параметры, касающиеся количества присаживаемых брикетов в зависимости от количества металлизованных окатышей соответственно по нижнему и верхнему пределу. На плавке 9 скорость присадки брикетов была ниже нижнего предела заявляемого параметра, а на планке 10 — выше.

Пример 11, Плавка 11 выплавлялась по способу-прототипу, Как видно из таблицы, в которой представлены результаты вышеуказанных плавок, плавки, выплавленные в соответствии с предлагаемым способом (плавки 1-3) имели наилучшие техникоэкономические результаты, как по сравнению с плавками, выплавленными с отклонениями от заявляемых параметров (плавки 4-10), так и с плавкой, выплавленной по способу-прототипу (плавка 11). Так расход электроэнергии на плавках 1-3 был ниже на 96—

j20 кВт ч/т жидкой стали, расход электродов — в среднем на 1 кг/т стали. Производительность электропечи, которую оценивали по скорости плавления металлизованных окатышей, также на плавках 1-3 была вышее, чем на плавках 4 — 11.

Таким образом, изобретение позволяет повысить производительность электропечи, снизить расход электроэнергии и электродов.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ выплавки стали из металлизованных окатышей в дуговой печи, 1638176 состоящие из мелочи металлизованных окатыш!ей на известково-мелассовой связке в количестве 1 †1 от массы включающий плавление, подачу шлакообразующей и пенообразующей присадки, состоящей из карбоната кальция, окиси кальция, углерода и окислов железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности печи, снижения расхода электроэнергии и электродов, в качестве углеродсодержащего пенообразующего материала в печь вводят брикеты, присаживаемых металлизованных окатышей, со скоростью 10-400 кг/мин, начинают присадку после израсходования электроэнергии 450-650 кВт ч/т жидкой стали и заканчивают после проплавления 80-1007. металлизованных окатышей.

Копичестно присакенных брикетов в эаянспмости от коли

Количество проплавленных метвпКоличество

Количество н металл))шихте)т

Номер плавки

Скорость присадки брикетов, кг/мин

Срелняя скорость плавления окятыией, «r/)IÈÍ

Расхол электРасход элен« емпературе охпаялемыеп поды н панелях, Or нерасходованной эл. энергии до начала присадки брикетов, кВт ч/т ст пиэованных окатыпей при о«он роэнер гии, кВт ч ролов, кг/т мг)вл, лома

О«1) I ItveA честна металличампи присадки брикетов зованных окатьяпей т К

850 !оо

450 во

550 9О

4ао 95

7ОО 85

530 75

540 ВО

560 90

$50 95

520 9О

Составитель И. Чепикова

Техред Л.Сердюкова

Корректор M. Ñàìe)îðñêàÿ

Редактор Л.Веселовская

Заказ 902 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035« Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

2 з

5 ь

В

9 о

$0 ба

$0

Зо

G0 зо

l 3!)

lOO

1!О

)ао

100

)3 а !о

1,0 1

3,6 4

$,5 5

7,0 7

6,0

О,Ь 0,$

9,4510,5

3,Ь 3

Н) l 9 прот тип! зо

Ва

81

104,$ а5

96 в!

114 в!

400 о

10 ва

410

1365 !

324

1342 !

1078 !

083

1068

1075 !

1092 !

ОВО

65!

663

6$7

767

76о

7$9

762

7(9

77!

6,4

6,4

6,5

7,4

7,3

7,3

7,З

7,4

7,3

7,4

7,$

З5

36 зь

$9

61

59 ь! ьа

61 (l