Способ производства стали в дуговой сталеплавильной печи

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах. В способе осуществляют подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш. В качестве углеродосодержащего материала используют нефтяной кокс следующего химического состава, %: углерод 91-99, сера не более 1,5, кремний не более 0, 05, железо не более 0,05, ванадий не более 0,015, зольность не более 0,6, влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм, в количестве 10-12 кг/т стали. Изобретение позволяет расширить диапазон углеродосодержащих материалов для вспенивания шлака. 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах.

При выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах широкое применение получили альтернативные источники энергии: топливокислородные горелки, кислородные фурмы, угольные инжекторы и пр., обеспечивающие снижение энергозатрат при производстве стали. При сгорании предварительно подготовленного порошкообразного углерода в струе кислорода в плавильном пространстве печи выделяется тепло, позволяющее сократить период плавления. Кроме этого образование в результате экзотермической реакции моноокиси углерода способствует получению пенистых сталеплавильных шлаков, которые надежно укрывают электрические дуги, повышают КПД технологического процесса и защищают футеровку рабочего пространства дуговой электропечи (Сталь на рубеже столетий. Колл. авторов под научной редакцией Ю.С. Карабасова. - М: МИСИС, - 2001 - 664 с., см. стр. 234-236). Недостатком такого способа является введение углеродосодержащего материала с недостаточно высоким содержанием углерода, не более 88 массовых процентов.

Наиболее близким способом производства стали в дуговой сталеплавильной печи, принятым заявителем за прототип, является способ, описанный в изобретении по патенту RU №2321643, при котором производят завалку металлолома в печь, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в окислительный период, выпуск расплава в ковш. В качестве углеродосодержащего материала используют колошниковую пыль доменного производства или пыль газоочистки электросталеплавильного производства, являющиеся отходами производства.

Недостатком данного способа является то, что используемые углеродосодержащие материалы содержат углерода не более 19-27%, что приводит к недостаточному выделению тепла при их сжигании.

Задача, решаемая заявляемым способом, заключается в расширении диапазона углеродосодержащих материалов, используемых при вдувании в конце периода плавления и в окислительный период для вспенивания шлака и для повышения энергоэффективности процесса выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи.

Достигаемый технический результат заключается в расширении диапазона углеродосодержащих материалов, используемых при вдувании в конце периода плавления и в окислительный период для вспенивания шлака и для повышения энергоэффективности процесса выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства стали в дуговой сталеплавильной печи, включающем подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш, согласно изобретению в качестве углеродосодержащего материала используют нефтяной кокс производства Комсомольского-на-Амуре нефтеперерабатывающего завода (далее КНПЗ), влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм, в количестве 10-12 кг/т стали.

Новым в заявленном изобретении является то, что в качестве углеродосодержащего материала для вспенивания шлака и повышения энергоэффективности процесса используют нефтяной кокс производства КНПЗ, влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм в количестве 10-12 кг/т стали.

Использование нефтяного кокса производства КНПЗ в качестве углеродосодержащего материала обеспечивает эффективное вспенивание печных шлаков, позволяет получить более высокий тепловой эффект при сгорании в плавильном пространстве печи, так как содержание углерода в нем составляет 91-99%. Содержание углерода в нефтяном коксе выше, чем в обычно используемой коксовой пыли, содержащей 80-88% углерода, в результате чего выделяется дополнительное тепло при сгорании нефтяного кокса. Химический состав нефтяного кокса производства КНПЗ приведен ниже в таблице.

Нефтяной кокс производства КНПЗ влажностью не более 2% исключает дополнительное насыщение стали водородом.

Нефтяной кокс производства КНПЗ фракцией не более 3 мм обеспечивает оптимальное образование пенистых шлаков в дуговой сталеплавильной печи. Кроме того кокс такой фракции и влажности обеспечивает надежную его подачу пневмотранспортом.

Кроме интенсификации выплавки стали использование данного изобретения имеет целью получить дополнительный мультипликативный эффект, заключающийся в следующем:

- сокращение объемов экологически вредного коксохимического производства из каменного угля;

- исключение дальних грузоперевозок кокса и коксовой пыли для передельных металлургических предприятий, не имеющих в составе собственного производственного цикла коксохимического производства. Например, ОАО «Амурметалл», расположенное в городе Комсомольск-на-Амуре, может полностью закрыть свои потребности в углеродосодержащем материале, используя побочный продукт местного нефтеперерабатывающего завода. Тем самым исключаются дорогостоящие перевозки кокса и коксовой пыли из регионов Сибири и Урала и снижается загруженность железнодорожных магистралей.

Заявляемый способ реализуют следующим образом. Перед использованием в дуговой сталеплавильной печи нефтяной кокс должен пройти предварительную подготовку, состоящую из сушки до влажности не более 2%, дробления и помола до фракции не более 3 мм. Затем подготовленный материал пневмотранспортом подается в герметичные накопительные бункеры, расположенные рядом с печью.

В печь загружают металлошихту, известь (для раннего наведения шлака), коксовый орешек или кусковой нефтекокс (для науглероживания расплава). После проплавления части шихты и получения жидкого шлака в конце периода плавления, а затем и в окислительный период в плавильное пространство печи через угольные инжекторы в струе инертного газа подают в качестве углеродосодержащего материала порошок нефтяного кокса производства Комсомольского-на-Амуре нефтеперерабатывающего завода влажностью не более 2% и фракцией до 3 мм в количестве 10-12 кг/т стали; одновременно в печь подают газообразный кислород через кислородные копья, расположенные по периферии печи, для окисления углерода и наведения пенистого шлака. Шлак поддерживают во вспененном состоянии до выпуска расплава в ковш.

Способ производства стали в дуговой сталеплавильной печи, включающий подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш, отличающийся тем, что в качестве углеродосодержащего материала для вспенивания шлака используют порошок нефтяного кокса следующего химического состава, %: углерод 91-99, сера не более 1,5, кремний не более 0, 05, железо не более 0,05, ванадий не более 0,015, зольность не более 0,6, влажностью не более 2%, фракцией до 3 мм, в количестве 10-12 кг/т стали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству углеродистых и низколегированных трубных марок сталей, раскисленных алюминием. Способ включает выплавку полупродукта в дуговой сталеплавильной печи, выпуск полупродукта в сталеразливочный ковш с одновременной присадкой раскислителей, легирующих и части шлакообразующих материалов, доведение металла по химическому составу и температуре, а также окончательное раскисление и модифицирование кальцием на установке печь-ковш, вакуумную обработку с последующей продувкой металла аргоном и разливку металла на машине непрерывного литья заготовок.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавления металлического материала в плавильной установке. В способе на стадии загрузки осуществляют первую подоперацию, на которой загружают упомянутый металлический материал в количестве от 25 до 45% от общего количества расплавленного материала, содержащегося внутри печи перед стадией выпуска плавки и подлежащего выпуску по завершении стадии плавления, вторую подоперацию загрузки и плавления, на которой норму подачи металлического материала уменьшают с помощью управляющего устройства, чтобы в среде постепенно образующейся ванны жидкого металла было обеспечено поддержание количества твердой массы упомянутого металлического материала, третью подоперацию, на которой норму подачи подвергают дальнейшему уменьшению до прекращения процесса загрузки для обеспечения возможности полного расплавления всего металлического материала в плавильной печи, при этом стадию выпуска плавки выполняют при расплавлении всей массы твердого металлического материала.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам ведения плавки стали в дуговых сталеплавильных печах трехфазного тока. Способ включает непрерывную загрузку конвейером, расположенным в газоходе, нагретой отходящими из печи газами шихты, и ее плавление.

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.

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 черной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговой электросталеплавильной печи. Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи включает завалку металлошихты и шлакообразующих материалов, их нагрев и расплавление, проведение окислительного рафинирования путем продувки ванны кислородом со вспениванием шлака, подачу в печь магнезиального материала, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака, в качестве магнезиального материала используют содержащий гидроксид магния минерал брусит, который подают после выпуска части шлака периода рафинирования металла и/или в конце плавки до начала слива металла в ковш. Количество введенного в печь магнезиального материала составляет 1-10 кг/т стали. Изобретение позволяет повысить стойкость огнеупорной футеровки на всю высоту электропечи, включая футеровку свода, снизить расход электроэнергии и углеродсодержащих материалов при выплавке стали, а также способствует снижению содержания азота в стали. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению стали в конвертере. Способ включает загрузку металлолома и полупродукта, содержащего окислы железа, заливку жидкого чугуна, продувку плавки и ввод шлакообразующих. Полупродукт используют в виде компактных заготовок, полученных путем сплавления в печи компонентов механической смеси, состоящей из обогащенной руды с содержанием железа не менее 60% и металлического лома, массовая доля окислов железа в которых составляет 10-70%, и последующей разливки сплава в формы. Изобретение позволяет снизить химическую неоднородность за счет удаления примесей на стадии сплавления его компонентов и обеспечивает наименьший коэффициент диссоциации, равный 8 для достижения наилучших условий диссоциации окислов железа в процессе выплавки стали. Кроме того, замена части легковесного металлического лома на компактную заготовку позволит снизить длительность процесса завалки печи и расход металлического лома, а также повысить качество выплавляемой стали и снизить ее себестоимость. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах. В способе осуществляют подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш. В качестве углеродосодержащего материала используют нефтяной кокс следующего химического состава, : углерод 91-99, сера не более 1,5, кремний не более 0, 05, железо не более 0,05, ванадий не более 0,015, зольность не более 0,6, влажностью не более 2, фракцией до 3 мм, в количестве 10-12 кгт стали. Изобретение позволяет расширить диапазон углеродосодержащих материалов для вспенивания шлака. 1 табл.

Наверх