Дуговая электрическая печь

 

Свез Соиетсиик

Сецмалмстмчесинк

Рес убпим

ОП ИСАИИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ..

Опубликовано l5.12.83.. Бюллетень М 46 (Sl)N. Кл.

Р 27 В 3/08 Ьрудерстаенвй комитет

СССР ао делан каебретенкб и открытий (53) УДК 669.187.

° 2 (088.8) Дата опубликования описания l7.12.8l (72) Авторы изобретения

В. А. Коняев, И. Е. Косматенко, Ю. С. Деме (7l ) Заявитель (54) ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к металлургии, железа, а точнее к получению стали в электрических печах, и предназначено для применения при внепечном получении легированной стали совмещенным процессом, предусматривающим раздельное. получение

5 стали - заготовки в мартеновской печи или конверторе и раскисляюшего и легирующего сплава в электропечи и обработку стали в разливочном ковше жидким син-! !! тетическим рафинируюшнм шлаком.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобре. тению является электрическая печь, содержащая корпус, свод и портал. Ванна этой печи футерована магнезитовым огнеупорным материалом, а шлаковый поясуглеродистым (графит) материалом. Эта печь применяется для совместного приготовления раскисляющего и легируюшего сплава и синтетического рафинируюшего шлака (1).

Недостатком известной печи является повышенный расход синтетического рафи нирующего шлака при получении высоколегированных марок стали, значительно превышающий его расчетную массу. Объ ясняется это тем, что по экспериментальным данным, подтвержденным практикой, масса синтетического рафинируюшего шлака, необходимого для получения качественной стали (с соответствующим техническим условиям содержанием неметаллических включений), должна составлять 3-4% от массы жидкой стали - заготовки. Приготовленный в печи вместе с раскисляющим и легирующиь. сплавом синтетический рафинирующий шлак юолирует сплав от контакта с воздухом, исключая выгорание из сплава легкоокисляющих элементов. Однако масса синтетического рафинирующего шлака, наводимого из условия обеспечения минимально достижимого угара легкоокисляющих элементов, не всегда соответствует указанному его процентному содержанию, при соблюдении которого обеспечивается требуемое качество стали. Так, например, при выплавке 70 т стали марки

890052

3 40ХН2М требуется приготовить 2,5-3,0 т жидкого раскисляющего и легирующего сплава,. а синтетического рафинирующего

I шлака — 2,5 т. При использовании пятитонной дуговой электрической печи типа

ДСП-5 массы синтетического рафинирующего шлака достаточно, чтобы получить на сплаве слой толщиной 320-400 мм, обеспечивающий угар легкоокисляемых элементов . (кремния, марганца) в пределах не более 3-5%. При получении же такого же количества стали марки 12Х18Н10Т требуется уже 16 т жидкого раскисляюшего .и легируюшего сплава. Расчетное же количество синтетического рафирующего шлака, необходимого для рафинирования стали, остается прежним (2,5 т). В этом случае для совместного приготовления сплава и шлака необходима печь большей емкости (например, печь типа ДСП-12).

Однако в случае применения этой печи, масса наводимого синтетического рафинирующего шлака, достаточная для защиты сплава от урана, значительно (в 22, 5 раза) превышает его массу, необходимую для рафинирования стали. Поэтому часть синтетического рафинируюшего шлака (50%),перед сливом.его и сплава в ковш должна быть выброшена.

Поскольку приготовление и слив излиш3 него количества синтетического рафинирующего шлака нецелесообразны из-за высокой его стоимости (180 р/т), то известную печь используют только при про- изводстве таких сталей, для которых в ней может быть приготовлено требуемое количество раскисляюшего и легирующего сплава и синтетического рафинирующего шлака (что ограничивает технологические возможности печи) или в паре с другой такой же печью, при этом одну из гечей ис пользуют для приготовления раскисляюше го и легирующего сплава, а другую - для приготовления синтетического рафинируюшего шлака.

10 плавильных агрегатов, повышенному угару ..

Использование же трех плавильных агрегатов, один из которых, футерованный углеродистым материалом, используют для приготовления синтетического рафинирую. щего шлака, другой футерованный магие зитовым материалом, — для приготовления ,раскисляющего и легирующего сплава, а третий мартеновскую печь или конвертор,— для выплавки стали-заготовки, удорожает получение стали.

Кроме того, применение трех плавильных агрегатов усложняет процесс получения стали из-аа сложности одновременного приготовления указанных раскисляющего и легирующего сплава, синтетического рафинирующего шлака и жидкой стали-заготовки, необходимого для обеспечения одновременного слива их в разливочный ковш, так как неодновременное йриготовление раскисляющего и легирующего сплава, синтетического рафинируюшего шлака и стализаготовки приводит к повышенному расходу электроэнергии, уменьшению стойкости легкоокисляемых элементов и, следовательно, к повышенному их расходу, что приводит к еще большему удорожанию получаемой стали.

Целью изобретения является уменьшение массы синтетического рафинирующего шлака при совместном его приготовлении с раскисляющим и легирующим сплавом.

Для достижения поставленной цели дуговая электрическая цепь, содержащая корпуе, свод и портал, снабжена несколькими огнеупорными или металлическими охлаждаемыми блоками, расположенными в рабочем пространстве печи с механизмами их вертикального перемещения.

При этом блоки закреплены на портале посредством подвесок, проходящих че« рез отверстия,.выполненные в своде..

Снабжение печи указанными блоками позволяет при помещении их в зоне шлакового пояса уменьшить плошадь открытой поверхности шлаковой ванны и повысить за счет этого ее высоту, что обеспечива. ет уменьшение угара легкоокисляемых элементов.

Снабжение печи механизмом вертикального перемещения блоков обеспечивает подъем блоков к своду печи и удержание их в этом положении над твердой шихтой на период ее расплавления.

Закрепление блоков посредством указанных подвесок на портале позволяет, используя портал, исключить необходимость в оснащении печи специальными устройствами для крепления блоков, что упрощает, ее конструкцию, На фиг. 1 изображена дуговая электрическая печь, выполненная в варианте с одним огнеупорным и двумя металлическими охлаждаемыми блоками, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху, (портал и свод не показаны).

Система охлаждения блоков, механизмы подъема свода и перемещения корпуса печи также не показаны.

Дуговая электрическая печь содержит корпус 1, свод 2 и портал 3.

5 8900

В рабочем пространстве 4 печи расположены огнеупорный блок 5 и металлические охлаждаемые блоки 6. Блоки 5 и 6 закреплены на,портале 3 посредством гибких подвесок 7, проходящих через отверстия 8, выполненные в своде 2, Печь имеет механизм 9 вертикального переме- щения блоков 5 и 6.

Печь работает следующим образом.

Перед завалкой шихты блоки 5 и 6 поднимают к своду 2 механизмом 9. Затем свод 2 приподнимают на портале 3 и корпус 1 печи отводят в сторону под завалку шихтой.

После завалки шихты свод 2 опускают, а электроды 10 приводят в соприкосновение с шихтой и начинают процесс расплавления.

По мере расплавления шихты электро дами 10 блоки 5 и 6 опускают в шлаковую20 ванну. Вытесняясь в пространство между электродами 10, блоками 5 и 6 и откбаами печи, шлаковый слой увеличивается по. высоте, благодаря чему уменьшается угар легкоокисляемых элементов. 25

Применение данного технического решения позволяет уменьшить массу синтетического рафинирующего шлака при совместном его приготовлении с раскисляющим

52 6 и легирующим сплавом (применительно к печи ДСП-12 в 2 раза). формула изобретения

l. Дуговая электрическая печь, содержащая корпус, свод и портал, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения массы синтетического рафинирующего шлака при совместном его

I приготовлении с раскисляющим и легирующим сплавом, печь снабжена одним или несколькими охлаждаемыми блоками, рас» положенными в рабочем пространстве печи с механизмами их вертикального перемещения.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блоки выполнены огнеупор ными.

3. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блоки выполнены металлическими.

4. Печь по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блоки закреплены. на портале посредством подвесок, проходящих через отверстия, выполненные в своде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Петухов Г. К., Грибов Л. Г. Выплавка высококачественной стали в мартеновских печах с основным подом. ЦНИИ-. информация", 1973, с. 15, рис. 2. 9

В

2Ю

890052

Составитель А. Шербаков

Редактор Л. Алексеенко Техред Т, Маточка Корректор М, лароши

Заказ 10944/61 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/S

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4