Способ интенсификации плавления шихты в дуговой сталеплавильной печи
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
1м)и.к . с присоединением заявки ¹
С 21 С 5/52
Государственнйй комитет
СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (И) УДК669.187.. 2 (088. 8) Опубликовано 150233. Бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 17.02.83
H T Никокошев, С.В. Климов и В.М. изобретения л л
j - -,-.„, Центральный ордена Трудового Нрасного Щ,м ени научно исследовательский институт черной иаа@щ уогии-"- " им. И.П. Бардина (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПЛАВЛЕНИЯ ШИХТЫ
В ДЬтОВой СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способан интенсификации выпйавки стали различного назначения в дуговых сталеплавильных печах.
Известен способ выплавки стали в дуговых электропечах, включающий подачу кислорода после 5-15 мин от момента ввода электроэнергии в пщь в течение 0,3-2 ч под слой твердой ших.ты (1).
Введение кислорода для интенсификации плавления шихты в одну зону приводит к ее черезмерному перегреву, в результате чего окисляются не только легирующие шихты (алюминий, кремний, марганец ), но и сама основа — железо. Позтсыу введение кислорода с целью интенсификации плавления шихты ограничивают или снижают окнслительный потенциал за счет его разбавления, преимущественно, природным газом.
Известен также способ выплавки стали в дуговых печах, включающий использование энергии топливно-кислородного факела в период нагрева и плавления шихты, при которсм факел подают в пространство между стенкой и металлошихтой 2 g.
Такой способ интенсификации плавления шихты приводит к перегреву и разрушению стен электропечи за счет излучения дуг и топливно-кислородного факела. Использование такого способа интенсификации плавки стали в дуговых печах не обеспечивает прогрева верхнего слоя и центрального столба
f 0 ulHxTH
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ интенсификации плавки в дуговой сталеплавильной печи, включающий завалку металлического лома и шлакообразукнщих материалов, расплавление шихты, повороты корпуса печи относительно свода и непрерывный ввод газообразного кислорода на поверхность шихты (3).
Недостатками известного способа яв- ляются черезмерный перегрев и снижение стойкости свода из-эа введения всей тепловой энергии в верхнюю часть шихты, высокий угар легирующ х элементов и железа из-за локализации ввода кислорода.
Целью изобретения является.сокращение времени плавления шихты и yraра ее элементов.
996459 а цель достигается тем, что согласно способу интенсификации плавления шихты в дуговой сталеплавильной печи, включающему завалку металлического лома и шлакообразующих матеркалов, расплавление шихты, повороты корпуса печи относительно свода и непрерывный ввод газообразного кислорода на поверхность шихты, кислород вводят на поверхность шихты не менее чем в две ,эоны, удаленные одна от другой на расстояние 0,3-0,9 высоты слоя шихты, причем в одну из зон после поворота корпуса печи кислород падают периодически в течение 2,0-3,6% времени плавления шихты с расходом 1426 м /ч на 1 т шихты, а в другие зоэ ны кислород подается непрерывно в течение 35-90% времени плавления с расходам 2,5-12 м з/ч на 1 т шихты.
Указанные приеьы способа интенсификации плавления шихты в дуговой 20 печи позволяют рассредоточить кислород по поверхности шихты, что снижает.перегрев последней и футеровки печи, повысить тепловую мощность, вводимую в печь, и коэффициент теплопе- 25 редачи от наружных к внутренним слоям шихты, снизить угар легкрующих и основы шихты, улучшить экОлогию воздушного бассейна цеха, Параметры удаления зон введения Зо кислорода на поверхность шихты опре- деляютая полнотой использования тепловой энергии, который резко ухудшается при сближении зон введения на расстояние менее 0,3 высоты слоя шихты Я и существенно не улучшается при yseлнченки этого расстояния более 0,9.
Периодичность введения кислорода в одну из зон обусловлена периодичностью поворотов корпуса печи, а так- же завалками подвалками шихты в печь. По мере проплавления колодцев зона плавления шихты опускается и резко .сокращается коэффициент использования кислорода. На мощных и сверхмощных дуговых печах оптимальное вре -45 мя периодического введения кислорода составляет не менее 2% времени плавления шихты, а для печей малой и средней мощности — не. более 8,6%. При этом при введении кислорода в более длинный отрезок времени резко возрас-, тает угар легирующих элементов и железа. Ввод кислорода после осуществления поворотов и завалок шихты позволяет опустить свод и песочный за- 5$ твор и существенно уменьшить запыленность цеха.
Расход кислорода менее 14 м /ч на тонну шихты не позволяет интенсифицировать плавление шихты, а расход щ кислорода более 26 м /ч приводит к высокому угару шихты.
Введение кислорода непрерывно менее 35% времени плавления шихты не позволяет поднять скорость ее пларле-65 ния, а увеличение времейи введения. кислорода непрерывно в одну и ту же зону более 90% времени плавления приводит к перегреву шихты и повышенному ее угару. Расход кислорода менее
2,5 м3/ч на 1 т шихты не интенсифицирует ее плавления, расход кислорода более 12 м3/ч приводит к перегреву шихты и футеровки печи, Завалка (подвалка ) шихты и повороты корпуса печи относительно свода являются эквивалентными операциями, так как после них возможно введение кислорода при горении дуг над поверх. ностью шихты, Пример 1. При выплавке стали 45 в 100 т дуговую печь загружают
60 т металлической шихты. Печь оборудована сводовой кислородной фурмой и дверной горелкой, причем зоны ввода кислорода фурмой и горелкой отстоят друг от друга на расстоянии 0,3 высоты слоя шихты.
Включают печь, через 2 мин вводят кислород с помощью дверной горелки на боковую поверхность шииты а расходом 2,5 мЭ/ч на 1 т шихты, а через
3 мин вводят кислород с помощью сводовой кислородной фурмы на поверхность шихты, параллельную своду, с расходам 14 м3/ч на 1 т шихты в течение 2 мин при времени введения в печь электрической мощности по установленному режиму, равному 100 мин, после чего подачу кислорода через фурму прекращают. Вводят з печь электрическую мощность в течение 30 мин, отключают печь, поднимают свод, поворачивают печь, опускают сзод, включают печь и подают кислород через сводовую фурму с расходам 14 м3/ч на 1 т шихты в течение 2 мин.
Выключают печь, подваливают 25 т шихты, включают печь и расход кислорода через сводовую фурму с расходси
14 м3/ч на 1 т шихты в течении 4 мин.
Через 30 мин работы печи подваливают
26 т шихты, включают на 2 мин сводовую фурму с расходам 15 и З/ч на 1 т шихты и через 22 мин от первого включения печи прекращают подачу кислорода на боковую поверхность шихты через дверную горелку.
Время плавления шихты сокращается на 15 мин, угар марганца на 9%, железа на 1,7%.
Пример 2. При выплавке стали 35 в 200 т дуговую печь загружают
120 т металлической шихты, включают печь и подачу кислорода на дверную горелку и кессонную фурму в выпускном отверстии печи, эоны звода кислорода которых отстоят друг от друга на расстоянии 0,9 высоты слоя шихты. Кис,лород подают с расходом 12 м /ч на
1 т шихты. После проплавления трех колодцев поднимают электроды и свод, поворачивают корпус печи, опускают
996459
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
:9 537116, кл. С 21 C 5/52, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 602559, кл. С 21 С 5/52, 1975.
3. Авторское свидетельство СССР
9 226652, кл.. С 21 С 5/52, 1967.Составитель С. Бакума
Редактор Л. Повхан Техред: О. Непе Корректор М. Лемчик
Эакаэ 846/38 Тйрах 66 Подпйсйое
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113Я35 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4Q
Филиал ППП Патейт, г. ужгород, ул. Проектная, 4 свод, подают кислород в течение
7 5 мин нерез сводовую кислородную
3 фурму с расходом 26 м /ч на 1 т шихты при времени введения s печь электри" ческой мощности .на плавление по установленнсму режиму, равному 90 мин.
После подвалки 80 т металлической шихты кислород на сводову1о фурму подают с расходом 24 м З/ч на 1 т шихты и через 7,5 мин. подачу его прекращают.
По истечении 31,5 мин от включения печи прекращают подачу кислорода на дверную горелку и кессонную фурму выпускного отверстия.
Время плавления шихты сокращается на 22 мин, угар марганца на 20%, железа на 2,25%. l5
Пример 3. В 10 т дуговую печь загружают легированную хромом и никелем шихту для выплазки нержавеющей стали 08Х17810Т. Закрывают свод, включают печь, сводовую кислородную . 2О фурму и дверную горелку с расходом
20: м /ч и 7,25 м 3/ч на 1 т шихты соответственно. Эоны введения кислоро.да через фурму и горелку находятся друг от друга на расстоянии 0,6 высоты слоя шихты. Кислород через сво» довую фурму вводят после завалки в течение 1,6 мин.при времени введения в печь электрической мощностипо-установленному режиму, равному
30 мин. Поднимают электрод и свод, поворачивают корпус печи относительно свода, опускают свод, подают на фурму кислород с расходсм 22 м /ч на
1 т шихты, проплавляют колодцы, .поднимают свод., поворачивают корпус rie- 35 чи в прямое положение, опускают свод, .подают на сводавую фурму кислород c: . расходси 20 м /ч на 1 т пихты в течении 1,6 мин. По истечении
18,75:мин времени плавления прекра- 4Q щают подачу кислорода на дверную горели g
Время плавления шихты,сократили на 6 мин, угар хрома на 3 аб.%.
Применение укаэанных приемов прн выплавке стали в 100 т дуговых печах позволяет сократить продолжительность плавки в среднем на 17 мин, а угар железа — на 1,25%, что позволяет получить эконсмию 1,56 руб/т стали в год.
Способ интенсификации плавления шихты в дуговой сталеплавильной печи, включающий завалку металлического лома и шлакообразующих материалов, расплавление шихты, повороты корпуса. печи относительно свода и непрерывный ввод газообразного кислорода на поверхность шихты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью .сокращения времени -плавления шихты и угара ее элементов, кислород вводят на поверхность.шихты не менее чем в две зоны, удаленные одна от другой на. расстояние 0,3-0,9 высоты слоя шихты,причем в одну из зон после поворота корпуса печи кислород подают периодически в течение 2,0-8,.6% времени плавления шихты с расходом 14-26 мз/ч на 1 т шихты, а в другие зоны кислород. подают непрерывно в течение 35-90% времени плавления с расходом 2,512 мз/ч на 1 т шихты.
