Способ выплавки стали в электродуговой печи


 


Владельцы патента RU 2632736:

Кольчугин Семён Владимирович (RU)
Скубаков Олег Николаевич (RU)

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам получения стали в электродуговых печах. Способ включает проведение заправки печи после выпуска плавки путем подачи магнезитового порошка на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и пода, загрузку шихты в печь, ввод флюса, расплавление шихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию и десульфурацию металла, скачивание шлака, выпуск стали в ковш. В печь вводят флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; потери при прокаливании ≤47%. Флюс имеет крупность не более 100 мм, а расход флюса на плавку составляет 5-20 кг/т. Содержание MgO в шлаке в течение всей плавки составляет 8-14%. Ввод флюса осуществляют во время загрузки шихты, и/или расплавления шихты, и/или перед скачиванием шлака, и/или перед выпуском стали в ковш. Изобретение позволяет стабилизировать содержание MgO в шлаке по ходу всей плавки, ускорить растворение извести, снизить вязкость шлака и повысить его рафинирующую способность, снизить средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, а также увеличить продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам получения стали в электродуговых печах.

Опыт эксплуатации большегрузных (80-300 т) высокомощных печей показал, что традиционная технология электроплавки не обеспечивает получения в этих печах сталей электропечного сортамента высокого качества, что объясняется малой эффективностью восстановительного периода, так как трудно, а часто и невозможно получить шлак с низким содержанием FeO даже при интенсивной его обработке порошкообразными раскислителями. Из большегрузных печей не удается полностью удалить окислительный шлак, содержащий большое количество FeO; такие печи оборудованы мощными устройствами для отсоса печных газов через свод, работа которых вызывает подсос в печь воздуха и препятствует созданию восстановительной атмосферы в печи. За период плавления магнезитовая набивка пода поглощает много FeO, который переходит из набивки пода в шлак во время восстановительного периода. В крупных печах заметно меньше поверхность контакта шлак-металл, которая для обеспечения медленно протекающих процессов диффузии серы и кислорода из металла в шлак должна быть достаточно большой. При увеличении выдержки жидкого металла в печи происходит усиленное растворение футеровки в шлаке, шлак, содержащий повышенное количество MgO, становится более вязким, с низкой реакционной способностью. Перечисленные факторы привели к отказу от традиционной технологии с проведением длительного восстановительного периода.

В связи с этим в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) предлагаемого изобретения выбран способ выплавки стали в электродуговой печи, включающий загрузку шихты в печь, расплавление шихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию и десульфурацию металла, скачивание шлака, выпуск стали в ковш, присадку раскислителей и легирующих [Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия: учебник для вузов, 6-е изд., перераб. и доп.- М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - 768 с.].

Недостатком данного способа является то, что боковые стенки рабочего пространства печи разрушаются (смываются) шлаком, а подина печи может как разрушаться, так и зарастать. Поврежденные участки обычно забрасывают магнезитовым порошком, что позволяет восстанавливать изнашивающийся слой набивки, поддерживая его толщину постоянной.

Задача настоящего изобретения заключается в снижении агрессивного влияния шлака на магнийсодержащую футеровку печи.

Техническим результатом изобретения является стабилизация содержания MgO в шлаке по ходу всей плавки, ускорение растворения извести, снижение вязкости шлака и повышение его рафинирующей способности, снижение среднего расхода магнезитового порошка для проведения заправки, увеличение продолжительности кампании дуговых сталеплавильных печей.

Технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в электродуговой печи, включающем загрузку шихты в печь, расплавление шихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию и десульфурацию металла, скачивание шлака, выпуск стали в ковш, присадку раскислителей и легирующих, согласно изобретению в печь вводят флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2О3≤1; Н2О≤2; потери при прокаливании ≤47%.

Технический результат изобретения достигается также тем, что флюс имеет крупность не более 100 мм, а расход флюса на плавку составляет 5-20 кг/т.

Кроме того, содержание MgO в шлаке в течение всей плавки составляет 8-14%.

Кроме того, ввод флюса осуществляют во время загрузки шихты, и/или расплавления шихты, и/или перед скачиванием шлака, и/или перед выпуском стали в ковш.

Аморфный магнезит, содержащийся во флюсе, в результате контакта с раскаленным шлаком и термического удара декарбонизирует, рассыпаясь на мелкие части с большой удельной поверхностью и пористостью, и растворяется в шлаке быстрее, чем крупнокристаллический магнезит. Ввод в качестве шлакообразующего материала данного магнийсодержащего флюса позволяет стабилизировать содержание MgO в шлаке. Оптимальная крупность флюса не должна превышать 100 мм, а его расход составлять от 5 до 20 кг/т. Содержание MgO в шлаке в течение всей плавки в диапазоне 8-14% способствует улучшению шлакового режима плавки за счет растворения извести и предотвращения образования тугоплавких силикатов кальция, благоприятно влияя на вязкость шлака и его рафинирующую способность. Применение данного флюса снижает средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, увеличивает продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей.

Способ выплавки стали в электродуговой печи осуществляют следующим образом.

После выпуска плавки на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и ее пода забрасывают магнезитовый порошок, восстанавливая изношенный слой набивки. Загружают шихту в открытую печь сверху на дно подины с помощью бадьи. По окончании завалки опускают электроды почти до касания с шихтой и включают ток. Шихта плавится и стекает вниз, накапливаясь в центре подины. Электроды опускаются, проплавляя в шихте «колодцы» и достигая нижнего положения. С увеличением объема жидкого металла электроды поднимаются посредством автоматического регулирования, поддерживающего постоянной длину дуги. После расплавления шихты из печи самотеком удаляют максимальное количество шлака и начинают продувку ванны кислородом, подаваемым через фурму(-ы), при этом происходит окисление углерода, дефосфорация и десульфурация металла (при повышенном содержании фосфора в металле перед продувкой в печь загружают известь и плавиковый шпат). Продувку ведут до получения в металле заданного содержания углерода. Затем скачивают шлак, а сталь выпускают в ковш, куда вводят раскислители и легирующие. Чтобы предотвратить переход из шлака в металл оксидов железа, снизить угар раскислителей в результате их реагирования с оксидами железа шлака, выпуск стали в ковш организуют, стараясь исключить контакт металла со шлаком (чтобы металл в течение первой трети длительности выпуска шел без шлака). Содержание MgO в шлаке по ходу всей плавки поддерживают в интервале 8-14%. При этом во время загрузки шихты, и/или расплавления шихты, и/или перед скачиванием шлака, и/или перед выпуском стали в ковш вводят флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2О3≤1; Н2О≤2; потери при прокаливании ≤47%. Флюс имеет крупность не более 100 мм, а расход флюса на плавку составляет 5-20 кг/т.

Пример: Способ выплавки трубной стали 09Г2С в электродуговой печи осуществляют приведенным выше образом. При этом во время загрузки шихты, и/или расплавления шихты, и/или перед скачиванием шлака, и/или перед выпуском стали в ковш вводили флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2О3≤1; Н2О≤2; потери при прокаливании≤47%. Флюс имел крупность не более 100 мм, а расход флюса на плавку составлял 5-20 кг/т. При использовании способа содержание MgO в шлаке по ходу всей плавки находилось в интервале 8-14%, снизился на 0,5-2,0 кг/т средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, увеличилась продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей на 50-60 плавок. Результаты использования способа приведены в таблице.

В результате использования данного способа стабилизируется содержание MgO в шлаке по ходу всей плавки, ускоряется растворение извести, обеспечивается снижение вязкости шлака и повышение его рафинирующей способности, снижается средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, увеличивается продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей.

1. Способ выплавки стали в электродуговой печи, включающий проведение заправки печи после выпуска плавки путем подачи магнезитового порошка на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и пода, загрузку шихты в печь, ввод флюса, расплавление шихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию и десульфурацию металла, скачивание шлака, выпуск стали в ковш, отличающийся тем, что в качестве флюса используют смесь серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас. %: MgO≥40, СаО≤5, SiO2≤40, Fe2O3≤8, Al2O3≤1, H2O≤2, потери при прокаливании ≤47, при этом флюс имеет крупность не более 100 мм, расход флюса на плавку составляет 5-20 кг/т, а содержание MgO в шлаке в течение всей плавки составляет 8-14%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ввод флюса осуществляют во время загрузки шихты, и/или расплавления шихты, и/или перед скачиванием шлака, и/или перед выпуском стали в ковш.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах. В способе осуществляют завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали с применением методов ее внепечной обработки. В способе осуществляют отсечку печного шлака, выпуск металла в ковш, подогрев металла в печи-ковше и наведение высокоосновного шлака, десульфурацию металла, наведение низкоосновного шлака, вакуумирование, непрерывную разливку металла и непрерывное перемешивание металла аргоном.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для рафинирования стали в агрегатах «ковш-печь» и вакууматорах. Шлакообразующая смесь содержит в качестве флюса отходы производства вторичного алюминия и шлаковую составляющую и дополнительно двууглекислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: двууглекислый натрий 1,0-2,0, отходы производства вторичного алюминия 10,0-30,0, шлаковая составляющая остальное.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к способам обработки жидкого металла в ковше. В способе осуществляют выпуск плавки из сталеплавильного агрегата, ввод раскислителей и жидкого шлака предыдущей плавки.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке стали в ковше твердыми шлаковыми смесями. Шлаковая смесь содержит известь, алюминий, в качестве флюсующего материала колеманит состава 30-45% B2O3, 20-30% СаО, 3-7% SiO2 и не более 0,2% S и магнезиальный флюс состава 25-75% MgO и 10-50% СаО при следующем соотношении компонентов, мас.%: колеманит 4-10, алюминий 5-20, магнезиальный флюс 6-30, известь - остальное.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам и способам получения флюсов для высокотемпературных агрегатов. Металлургический флюс выполнен в виде гранул бикерамического состава, содержит, мас.%: оксид магния основа, оксид кальция 12-30, двуокись кремния 2-10, оксиды железа 3-10, оксид алюминия 2-7.
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства стали в конверторе и дуговой сталеплавильной печи. Шихтовый материал содержит, мас.%: металлическое железо 60-85, оксид магния 15-25, оксиды марганца 3-6, примесные оксиды остальное.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства стали с низким содержанием серы. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к модификаторам в виде флюса, и может быть использовано для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку металлургических агрегатов и наведения шлака в период плавки.

Изобретение относится к черной металлургии, к производству флюсов для выплавки чугуна и стали. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для управления текущим рабочим состоянием дуговой электрической печи при ее эксплуатации в плавильном агрегате, в котором для каждого из множества компонентов плавильного агрегата, влияющих на условия эксплуатации дуговой электрической печи, регистрируют по меньшей мере одно значение измерения для характеризующей его рабочее состояние измеряемой величины и сравнивают с соответственно текущим допустимым предельным значением для этой измеряемой величины и на основании результата сравнения определяют максимальную подводимую мощность, подводимую к дуговой электрической печи в течение периода (Δti) времени при соблюдении всех текущих допустимых предельных значений, причем максимально подводимую мощность (Р) и/или длину периода (Δti) времени определяют путем прогнозирования изменения во времени по меньшей мере одной из измеряемых величин.

Изобретение относится к металлургии. Технический результат – повышение качества загрузки.

Изобретение относится к области получения стали в электрических печах. Способ управления подачей металлошихты в плавильную печь включает этап хранения подлежащего расплавлению металлического материала в зоне хранения.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выплавке стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает завалку шихты, ее расплавление, окислительный и восстановительный периоды, при этом продувку кислородом жидкой ванны ведут при отключенной печи через неохлаждаемые трубки, размещенные внутри полых электродов, причем торцы трубок заглублены в металл на глубину, равную 4-7 их диаметрам.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу управления процессом плавки в электродуговой печи. Способ включает расплавление твердого материала посредством плазменной дуги, регулирование упомянутой дуги путем ввода в плазму по меньшей мере одной добавки (ZS1, ZS2), воздействующей на состав плазмы.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении стали в электродуговой печи. В способе осуществляют загрузку в рабочее пространство печи твердой металлошихты и твердых углеродосодержащих материалов, плавление шихты с помощью электрических дуг и науглероживание металла твердыми углеродосодержащими материалами в процессе плавки, выпуск металла и шлака из печи.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения кремния, сплавов черных и цветных металлов в руднотермических электропечах после ремонта, оборудованных установками компенсации реактивной мощности.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в дуговых электросталеплавильных печах. В способе осуществляют выплавку стали в печи, выпуск стали в сталь-ковш при температуре стали 1620-1690°С в течение 3-6 мин, во время выпуска присаживают карбид кальция в количестве 0,1-3,0 кг на тонну стали в стальных емкостях, содержащих карбид кальция в количестве 5-30 кг фракционным составом не более 30 мм, присаживают кремний и марганецсодержащие ферросплавы в количестве до 50 кг на тонну стали, известь в количестве до 12 кг на тонну стали, после чего сталь отдают на последующую внепечную обработку.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального фликера (MF) в зависимости от характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством регистрирующего устройства измерение временной динамики MF во время начальной фазы расплавления и определяют имеющие к ней отношение характеристики состояния и рабочие характеристики, выполняют посредством вычислительного устройства сравнение измеренных временных динамик MF во время начальной фазы расплавления с сохраненными временными динамиками фаз расплавления общих динамик банка данных по фликеру с учетом характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством вычислительного устройства выбор временной общей динамики с максимальным совпадением MF, а также характеристик состояния и рабочих характеристик в качестве спрогнозированной общей динамики фликера, выполняют посредством управляющего устройства упреждающее динамическое согласование дальнейшего управления процессом производства стали при сравнении спрогнозированной общей динамики с заранее заданными предельными показателями для фликера.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для регулирования длины электрической дуги в электродуговой печи. В способе измеряют колебания в стенке металлоприемника печи, посредством которых определяют высоту (Hrel) шлака расплава, причем при отклонениях определенного фактического значения высоты (Hrel) шлака от заданного значения (S) выдают сигналы управления и/или регулирования, посредством которых настраивают длину электрической дуги по меньшей мере одного электрода посредством регулирования импеданса по меньшей мере одного электрода.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам получения стали в электродуговых печах. Способ включает проведение заправки печи после выпуска плавки путем подачи магнезитового порошка на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и пода, загрузку шихты в печь, ввод флюса, плавление шихты, окислительный период плавки, восстановительный период плавки, выпуск плавки. При этом в печь вводят флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас. %: MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; потери при прокаливании ≤47%. Флюс имеет крупность не более 100 мм, а расход флюса на плавку составляет 5-20 кг/т. Содержание MgO в шлаке в течение всей плавки составляет 8-14%. Ввод флюса осуществляют во время загрузки шихты и/или плавления шихты и/или окислительного периода. Изобретение позволяет стабилизировать содержания MgO в шлаке по ходу всей плавки, ускорить растворение извести, снизить вязкость шлака и повысить его рафинирующую способность, снизить средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, а также увеличить продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх