Способ производства стали в дуговой печи

 

описАние иЗОБРетен ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«п985063

Союз. Советских

Социалнстическмх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3a s e o 04.09.81 (21) 3335807/22-01 с присоединением заявки,% (28) Прноритет (53)М, Кл.

С 21 С 5!52

Гоеудерстеенный комитет

СССР оо лелем изабретений и открытий

Опубликовано 30.12,82. Бюллетень ре 48

Дата опубликования описания 30.1282 (53) УДК бб9.187..25 (088.8) В. И. Мачикнн, С. В. Шлемко, С. П. Ефименко, В. Л. Пилюшенко, Н. А. Маняк, Г. С. Легостаев, Б. П. Крикуно Б М Зе бе

А..М. Камардин и А. П. Фоменко

% (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель Донецкий ордена Трудового Красного Знаме институт (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ДУГОВО1М ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам плавки стали в дуговых печах.

Известен способ производства стали в дуговой печи, при котором в качестве шихты используется лом и металлиэорованные окатыши, при этом последние загружаются либо с помощью бадьи, либо непрерывно через отверстие в своде или в стенке печи {1).

Однако при бадьевой загрузке металлизованных окатышей в электропечь l10 имеющимся данным, доля их в шихте обычно не превышает 40 — 50%. Бедьевая загрузка металлизованных окатышей ведет к ухудшению техникоэкономических показателей электроплавки вследствие низкой тепло- и электропровод15 ности окатышей, а также высокого содержания в них пустой породы.

При непрерывной загрузке окатышей в печь технико-экономические показатели плавки выше, чем при бадьевой загрузке, однако они в целом несколько хуже, чем при работе на ломе. Следует отметить, что непрерывная загрузка окатышей сопряжена со значительными капитальными вложениями на дооборудование существующих цехов.

Кроме того, в настоящее время нет надежных устройств для непрерывной загрузки окатышей в печь. Следует иметь в виду также высокую стоимость металлизованных окатышей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ производства стали в дуговой печи, включающий загрузку скрала, флюсующих добавок и вдувание кислорода.

Вначале загружается одна корзина скрапа, после расплавления части этой загрузки и создания условий для непрерывной загрузки гранулированного чугуна начинают загрузку последнего вместе с флюсующими добавками (гранулированная известь) со скоростью, обеспечивающей нормальные условия плавления.

Одновременно может вдуваться кислород. 3атем загружают смесь низкоуглеродистой шихты и фрагментированного скрапа или смесь гранулированного чугуна, губчатого железа, скрапа и извести.при возможном вдувании марок сталей необходимо применение чистой по примесям шихты.В Качестве такой шихты можег использоваться металлизованное сырье (окатыши), чугун или специальная шихтовая заготовка в виде железорудных окатышей, залитых чугуном.

В сравнении с металлизованиыми окатьппами шихтовая загрузка обладает определенными преимуществами, при обеспечении качества, выплавленной из нее стали, заготовка значительно дешевле, обладает повышенными теплофизическими характеристиками (плотность, теплоэлектропроводность). Кроме того, ее применение не требует специальных средств загрузки и изменения технологии выплавки стали. Получение шихтовой заготовки не представляет какой либо сложности и легко осуществимо на действующих разливочных машинах с незначительным их дооборудованием системой дозировки окатышей. Использование в шихте электропечей 100% такой эаготовкипредставляет определенные трудности вследствие высокой плотности завалки из такой шихты возможно сваривание ее, что удлиняет плавку; себестоимость такой шихты несколько выше цены лома, что сказывается на себестоимости стали;. повышенное количество шлака. Поэтому целесообразно использовать шихтовую заготовку в виде железорудl ных окатышей, залитых чугуном, в сочетании со скрапом, тем более, что на заводах с полным металлургическим циклом всегда есть оборотный лом, содержащий сравнительно невысокое количество примесей. Сочетание заготовки и скрапа повышает технико-экономические показатели. электроплавки вследствие облегчения плавления завалки (послойная загрузка скрапа и заготовки), уменьшения количества шлака и предохранения футеровки печи от разрушения (легковесный скрап, загружаемый сверху экранирует футеровку). При этом имеется возможность осуществлять за-. валку в один прием, что также улучшает технико-зкономические показатели электроплавки.

Соотношение 0,5 — 5,0 т шихтовой заготовки на 1 т скрапа в эавалке соответствует получению широкого сортамента сталей с наилучшими технико-экономическими показателями при обеспечении требуемой чистоты по примесям.

3 985063 кислорода. После достижения заданного состава сталь выпускают из печи и цикл начинается сначала. В качестве низкоуглеродистой шихты может быль использована прокатная окалина. По одному из вариантов предлагается S часть жидкого металла на выпуске оставлять в печи и процесс начинать с непрерывной загрузки гранулированного. чугуна с одновременной продувкой ванны кислородом (21.

Недостатки известного способа состоят в высокой себестоимости стали, учитывая что шихта, применяемая для выплавки стали, в данном способе (гранулированный чугун и металлизованные окатыши, фрагментированный скрап) наиболее дорогая иэ всех известных видов, повышенном износе.футеровки, так как до начала непосредственной загрузки гранулированного чугуна требуется расплавить и нагреть часть шихты — корзину скрапа, что сопряжено с, открытыми дугами, разрушающими 29 футеровку, при этом также повышается расход электроэнергии; сложности способа, так как дпя его осуществления требуются различные виды шихтовых материалов — скрап, фрагментированный скрап, гранулированный 2$ чугун, металлизованные окатыши, окалина, гранулированная известь и, соответственно, различные способы загрузки их в печь — коРзиной (скрап) и непрерывно. (остальные матеI .риалы); снижении производительности элек-. чп тропечи при оставлении части жидкого метал- ла в ней.

Кроме того, такой способ может быть применен на заводах, работающих на покупной шихте, выплавка же стали в дуговых печах

35 по такому способу на заводах с полным метал. лургическим циклом экономически не целесообразна, так как наряду с доменньгми печами требуется иметь установки для металлиэации окатышей.

Цель изобретения — повышение эффективности электроплавки и снижение себестоимости стали.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства стали в дуговой печи, включающем загрузку скрала, флюсующих.

45 добавок и вдувание кислорода, в печь загружают шихтовую заготовку в виде железорудных окатышей, залитых чугуном, в количестве 0,5 — 5,0 т на 1 т скрапа.

Выплавка стали в дуговых электропечах из скрала сопряжена с неконтролируемым содержанием цветных примесей в готовом металле. При этом содержание их может превышать допустимые нормы и металл идет в брак. Наличие же примесей цветных металлов в стали в пределах ГОСТа ухудшает служебные свойства-изделий, изготовленных из нее, поэтому для выплавки некоторых

При количестве шихтовой заготовки в завалке менее 0,5 т на 1 т скрапа не обеспечивается основное условие ее применения — чистота по примесям, кроме того, такое количество заготовки в шихте дает низкое содержание углерода в металле по расплавлении шихты и для науглероживания расплава требуется введение в шихту кокса, что сопряжено с

Шихтовая заготовка + скрап (предлагаемый) Зч35мин 1ч23мин

93,26

462,0

Скрап + чугун (известный ) 4ч10 мин 1ч35 мин

576,0

Как видно из таблицы, данный способ вы- шийся тем, что, с целью повышения эфплавки стали в дуговой печи обеспечивает фектнвности электроплавки и снижения себестоповышение технико-экономических показателей нмости стали, в печь загружают шихтовую электроплавки, что даст значительный эконо- 40 заготовку в виде железорудных окатышей, мический эффект. В расчете на выплавку залитых чугуном, в количестве 0 5 — 5,0 т на

400 тыс. т. шарикоподшипниковой стали в год 1 т скрапа. эконом-эффект составит 848 тыс. руб. Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Роменец В. А., Питателев В. А. Эконо Формула изобретения мика производства и использования металлиэованного сырья. М., "Металлургия", 1980, Способ производства стали в дуговой печи,, с. 224 — 235. ,включающий загрузку скрала, флюсующих доба- 2. Патент Англии И 1569887, кл. С 07 О, вок. и вдувание кислорода, о т л и ч а ю - опублик. 1976.

Составитель А. Прусс

Редактор Е. Кинив Техред Е.Харитончик Корректор Н.Король

Тираж 587

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 10087/33

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 98506 повышением содержания серы в металле,а так- ° же воэможностью выбросов.

Количество заготовки в шихте более 5 т нз 1 т, скрала не эффективно, так как при этом заготовка может свариваться, образуя мосты, что удлиняет плавку, увеличивается количество шлака, что -сказывается на расходе электроэнергии, а также повышается себестоимость готового металла.

Пример. Выплавка шарикоподшипни- 10 ковой стали ШХ15 осуществляется в 100-тонной дуговой электропечи ДСП вЂ” 100НЗА. Шихта, состоящая .из 70 т заготовки и 48 т оборотного скрала (обрезь обжимного цеха), послойно загружается в бадью. Известь дается в завалку 2 т и в подвалку 2 т. Легковесный лом загружался сверху в бадью. Завалка осуществляется в од и прием. Кокс и же лезная руда в печь не даются. Одновременно с включением печи начинается подача кис- ро порода трубкой через окно, а после расплав3 6 пения части завалки, с 60-й минуты, продувка ведется сводовой фурмой с расходом кислорода 1600 мз/ч.

Для. получения шихтовой заготовки используется рафинированный магнием чугун следующего химического состава,%: С 3,85; Мп 0,80;

Si 0,90, $0010, Р 0,046 и железорудные окатыши СевГОКа состава,%: РезОз 814,"

FeO 3,87; SiOq 7,8; А1зОэ 0,40; МпО 0,35;

СаО 4,65; MgO 1,60; P 0,045; 80 028; FIO5

60,0. По расплавлении . всей шихты получен металл следующего химсостава%: С 1,25;

Мп 0,22; Si О; P 0,012; S 0,020; Сг 0,10;, .

Ni 0,01; Си 0,008. После легирования хромом и предварительного раскиснения FeMn и FeSi металл выпускают в ковш.

Технико-экономические показатели электро-плавки стали ШХ15, выплавленной по предлагаемому способу в сравнении с плавками текущего производства (показатели средние по

10 плавкам) приведены в таблице.