Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах. Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах включает завалку легковесного лома, известняка, остального количества лома, загрузку твердого энергоносителя, прогрев, заливку жидкого чугуна, плавление и доводку. В качестве твердого энергоносителя загружают чугунный скрап, расход которого определяют из выражения Q чуг.скрап=0,84•Q лома-1,727•Q чугун+160,71•[C] гот+71,65, где Q чуг. скрап - расход чугунного скрапа, т; Q лома - расход лома, т; Q чугун - расход жидкого передельного чугуна, т; [C] гот - содержание углерода в готовом металле, %; 0,84, 1,727, 160,71, 71,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем. Технический результат - за счет рассчитанного расхода твердого чугунного скрапа на 20-25% (абс.) снижается удельный расход жидкого чугуна, понижается вредное воздействие шлака на футеровку мартеновской печи и увеличивается стойкость футеровки на 3-5% (абс.).

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах.

Известен способ выплавки стали, включающий загрузку в ванну металлолома, чугуна и твердого теплоносителя, где в качестве твердого теплоносителя используют шлак производства силумина в количестве 0,25-14,3% от веса металлошихты (см. а.с. СССР 718481, МПК⁷ С 21 С 5/04).

Недостатком известного способа является нестабильное содержание корольков силумина в шлаке которое не позволяет рассчитать прирост тепла, за счет его окисления и невозможности точного определения снижения расхода жидкого чугуна. В то же время содержащийся в шлаке кремнезем требует дополнительного расхода извести для связывания его в прочные соединения, иначе снижается стойкость огнеупорной футеровки печи, особенно шлакового пояса.

Наиболее близким к заявляемому является способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающий завалку легковесного лома, известняка, остального количества лома, прогрев, заливку чугуна, загрузку твердого энергоносителя, плавление и доводку, где в качестве твердого энергоносителя загружают чугунную стружку в количестве 75-110 кг на 1 м² площади пода (см. а.с. СССР 1285008 МПК⁷, С 21 С 5/04).

Недостатком известного способа является то, что чугунная стружка замаслена смазочно-охлаждающей жидкостью в размере около 5%. Такое содержание смазочно-охлаждающей жидкости приводит к увеличению потерь металла с выбросами и скачиваемым шлаком, увеличению содержания серы в металле из-за повышенного ее содержания в смазочно-охлаждающей жидкости.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение выхода годного, снижение расхода жидкого чугуна, увеличение стойкости футеровки печи.

Для решения указанной задачи в известном способе, включающем завалку легковесного лома, известняка, остального количества лома, прогрев, заливку жидкого чугуна, плавление и доводку, в качестве твердого энергоносителя загружают чугунный скрап, расход которого определяют из выражения Q чуг.скрап = 0,84•Q лома - 1,727•Q чугун + 160,71•[С] гот + 71,65, где - Q чуг.скрап - расход чугунного скрапа, т; Q лома - расход лома, т; Q чугун - расход жидкого передельного чугуна, т; [С] гот - содержание углерода в готовом металле, %; 0,84, 1,727, 160,71, 71,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от известного, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, заявляемое решение имеет "изобретательский уровень".

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом выплавки стали, заключается в том, что за счет расчета массы твердого чугунного скрапа обеспечивается требуемый тепловой ход процесса при одновременном снижении расхода жидкого чугуна, а содержащиеся в твердом чугунном скрапе кремний, марганец позволяют снизить окисленность металла и увеличить стойкость футеровки печи.

Данный способ иллюстрируется примером.

Сталь марки 45 по ГОСТ 1050 выплавляется в мартеновской печи скрап-рудным процессом с продувкой ванны кислородом. Среднее содержание углерода в готовой стали составляет 0,46% (интервал 0,42-0,50). Стандартная металлозавалка (металлолом плюс жидкий чугун) рассчитывается на 290 т. Вначале на подину завалили 70 т легковесного лома, затем 21 т известняка и остальной лом в количестве 55 т. Количество жидкого чугуна составляет 120 т. Рассчитываем количество чугунного скрапа, необходимое для завалки, из выражения Q чуг.скрап = 0,84•125 - 1,727•120 + 160,71•0,46 + 71,65 = 43 т При таком расходе чугунного скрапа металлозавалка составляет 289 т. Чугунный скрап завалили поверх металлолома. Затем в течение 2 ч провели прогрев металлолома за счет сжигания топлива в рабочем пространстве и подачи кислорода через кислородную фурму с интенсивностью 1500 м³/т•ч. После прогрева металлолома в печь залили 120 т жидкого передельного чугуна содержащего около 4,2% углерода, 0,6% кремния, 0,2% марганца, 0,02% серы и 0,045% фосфора. При достижении температуры металла 1500^oС отобрали пробу металла для определения химического состава металла. Доведение металла по химическому составу и температуре в печи вели известными способами.

Опытные плавки показали, что за счет рассчитанного расхода твердого чугунного скрапа на 20-25% (абс.) снижается удельный расход жидкого чугуна, вредное воздействие шлака на футеровку мартеновской печи, что позволяет увеличить стойкость на 3-5% (абс.) против прототипа.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающий завалку легковесного лома, известняка, остального количества лома, загрузку твердого энергоносителя, прогрев, заливку жидкого чугуна, плавление и доводку, отличающийся тем, что в качестве твердого энергоносителя загружают чугунный скрап, расход которого определяют из выражения
Q чуг.скрап=0,84•Q лома-1,727•Q чугун+160,71•[C] гот+71,65,
где Q чуг.скрап - расход чугунного скрапа, т;
Q лома - расход лома, т;
Q чугун - расход жидкого передельного чугуна, т;
[C] гот - содержание углерода в готовом металле, %;
0,84, 1,727, 160,71, 71,65 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.