Способ выплавки стали в электродуговой печи


 


Владельцы патента RU 2632743:

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, 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.

 

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

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) изобретения принят известный способ выплавки стали в электродуговых печах, включающий заправку печи, завалку (загрузку) шихты в печь, плавление шихты, окислительные период плавки, восстановительный период плавки, выпуск плавки [Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали: Теория и технология плавки стали. Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - 544 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 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, плавление шихты, окислительный период плавки, восстановительный период плавки, выпуск плавки, согласно изобретению в печь вводят флюс из смеси серпентинита и магнезита, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас. %: MgO≥40; CaO≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤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 завалки шихты, и/или плавления шихты, и/или окислительного периода.

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 рафинирующие способности. Применение данного флюса снижает средний расход магнезитового порошка для проведения заправки, увеличивает продолжительность компании 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. Во время плавления происходит окисление составляющих шихты, формируется шлак, происходит частичное удаление фосфора и серы. Окисление происходит за счет кислорода воздуха, твердых окислителей, окалины и ржавчины, внесенной металлической шихтой. За время плавления окисляется кремний, 40-60% марганца, частично окисляются углерод и железо. В формировании шлака наряду с продуктами окисления принимает участие оксид кальция извести. К концу периода плавления шлак содержит 8-14% MgO. Затем осуществляется окислительный период плавки, который начинают со слива из печи 65-75% шлака, образовавшегося в период плавления. Во время окислительного периода уменьшается содержание в металле фосфора, водорода и азота, нагревается металл до температуры на 120-130°С выше температуры ликвидуса, углерод окисляется до нижнего предела его требуемого содержания в выплавляемой стали. Окисление примесей ведут, используя либо твердые окислители (железную руду, агломерат, окатыши), либо окалину, либо газообразный кислород. К концу окислительного периода плавки шлак также содержит 8-14% MgO. Период заканчивают сливом окислительного шлака. Далее осуществляют восстановительный период плавки, во время которого осуществляют раскисление металла, удаление серы, доведение химического состава стали до заданного, корректировку температуры. По завершении восстановительного периода белый шлак вновь содержит 8-14% MgO. При этом во время завалки шихты, и/или плавления шихты, и/или окислительного периода 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; H2O≤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 стали 40ХН в электродуговой печи осуществляют приведенным выше образом. При этом во время завалки шихты, и/или плавления шихты, и/или окислительного периода в печь 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%, средний расход магнезитового порошка для проведения заправки снизился на 2,5-3,0 кг/т, увеличилась продолжительность кампании дуговых сталеплавильных печей на 190-200 плавок. Результаты разных вариантов использования предлагаемого 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, плавление шихты, окислительный период плавки, восстановительный период плавки, выпуск плавки, 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 стали, 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 плавления шихты, и/или окислительного периода.



 

Похожие патенты:

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.
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 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.

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.
Наверх