[go: up one dir, main page]

RU2183678C2 - Способ выплавки стали в основной мартеновской печи - Google Patents

Способ выплавки стали в основной мартеновской печи Download PDF

Info

Publication number
RU2183678C2
RU2183678C2 RU2000115835A RU2000115835A RU2183678C2 RU 2183678 C2 RU2183678 C2 RU 2183678C2 RU 2000115835 A RU2000115835 A RU 2000115835A RU 2000115835 A RU2000115835 A RU 2000115835A RU 2183678 C2 RU2183678 C2 RU 2183678C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
carburetor
melting
furnace
slag
Prior art date
Application number
RU2000115835A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000115835A (ru
Inventor
А.Я. Кузовков
М.А. Крупин
В.И. Ильин
Ю.А. Данилин
Л.И. Суслов
ненко А.А. Лукь
А.А. Лукьяненко
А.А. Фетисов
Original Assignee
ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" filed Critical ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority to RU2000115835A priority Critical patent/RU2183678C2/ru
Publication of RU2000115835A publication Critical patent/RU2000115835A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2183678C2 publication Critical patent/RU2183678C2/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в основной мартеновской печи. Технический результат - снижение расхода чугуна на выплавку стали, повышение производительности печей и снижение себестоимости выплавляемой стали. Сущность изобретения: на подину основной мартеновской печи сначала заваливают мелкий стальной лом и прогревают его. Затем равномерным слоем загружают карбюратор в количестве 3-10 кг/т стали, сверху его закрывают крупногабаритным стальным ломом и известью и/или известняком в качестве шлакообразующих компонентов. После чего прогревают металлошихту, заливают жидкий чугун, подают газообразный технический кислород, имеющий чистоту 70-75%, и проводят периоды плавления и доводки. В качестве карбюратора используют бой угольной футеровки и электродов с крупностью кусков 20-180 мм. Благодаря использованию изобретения снижается расход чугуна до 4,5% на 1 т выплавляемой стали. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в основных мартеновских печах с уменьшенной долей чугуна в шихте и использованием материалов, содержащих раскисляющие элементы.
Известен способ выплавки стали в мартеновской печи, предусматривающий закрытие подины печи мелким стальным ломом, подачу в ванну потоков газа с формированием зон перегрева, его прогрев, загрузку карбюратора между зонами перегрева, завалку мелкого стального лома, загрузку шлакообразующих и легко плавного материала, содержащего оксиды железа, завалку остального стального лома, подачу чугуна, периоды плавления и доводки [1].
Недостатком этого способа является удлинение завалки за счет создания зон перегрева, повышенные требования к размещению на подине в "холодной" зоне карбюратора и его тщательная упаковка мелким стальным ломом. Но исключается вынос мелкой фракции карбюратора струей факела горелок из печного пространства в насадки регенераторов, ухудшая их работу и за счет этого снижая стойкость печи.
Кроме того, имеет место из-за недостаточной "упаковки" карбюратора его всплытие в шлак и вспенивание шлака.
Известен способ выплавки стали в мартеновской печи, включающий завалку части лома на подину, его прогрев, загрузку на него карбюратора, покрытие его слоем лома, завалку известняка или извести, остального лома и в последнюю очередь жидкого чугуна, что позволяет заменить часть чугуна ломом и карбюратором [2].
Недостатком этого способа является снижение производительности печи, вызванное увеличением длительности плавки за счет удлинения периода завалки (из-за разной объемной плотности загружаемого предельного чугуна и лома) и периода плавления (из-за ухудшения теплопередачи от факела в ванну). Это ухудшение является следствием вспенивания шлака, происходящего при взаимодействии шлака с нерастворившимся карбюратором, всплывшим в конце плавления.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали в основной мартеновской печи, включающий закрытие подины ванны мелким стальным ломом, подачу в ванну потоков газа с формированием двух или более зон перегрева, прогрев лома, загрузку карбюризатора, завалку части мелкого стального лома, загрузку шлакообразующих и легкоплавкого материала, содержащего оксиды железа, завалку остального лома и подачу чугуна, периоды плавления и доводки. Легкоплавкий материал, содержащий окислы железа, загружают порционно, причем по крайней мере одну из порций загружают на шлакообразующие, равномерно распределенные над карбюризатором, который загружают между сформированными зонами перегрева. В качестве легкоплавкого материала, содержащего оксиды железа, используют окалину, руду, агломерат, концентраты, окатыши, шлаки, шламы, колошниковую пыль или обрезь зачистки металла. В качестве шлакообразующих материалов используют известняк и/или известь. В качество карбюризатора используют угли, коксовую мелочь, бой угольной футеровки и электродов, природный графит, а чугун в печь подают в жидком и/или твердом состоянии [3].
Задачей изобретения является снижение расхода чугуна на выплавку стали, повышение производительности печей и снижение себестоимости выплавляемой стали.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе выплавки стали в основной мартеновской печи, включающем завалку на подину печи мелкого стального лома, его прогрев, загрузку на него в качестве карбюратора боя угольной футеровки электродов, закрытие его сверху крупногабаритным стальным ломом и известью и/или известняком в качестве шлакообразующих компонентов, прогрев шихты, заливку жидкого чугуна, подачу газообразного технического кислорода, проведение периодов плавления и доводки, отличающийся тем, что используют карбюратор с крупностью кусков боя угольной футеровки и электродов 20-180 мм, который загружают на прогретый мелкий стальной лом равномерным слоем, при этом расход карбюратора устанавливают в пределах 3-10 кг/т стали. Для ускорения процесса шлакообразования и периода плавления используют газообразный технический кислород, имеющий чистоту 70-75%, который подают, по крайней мере, через две водоохлаждаемые погружные фурмы.
При решении этой задачи достигается технический результат, связанный с экономией чугуна и увеличением производительности печи, улучшением шлакообразования и качества получаемого металла.
Предложенный по изобретению способ выплавки стали в основной мартеновской печи основан на полном или частичном превращении шлакообразующих (извести и/или известняка) под действием теплового и химического воздействия на них расплавленного легкоплавкого окисленного материала, содержащего окислы железа в ферриты. Поверхностные слои извести насыщаются окислами железа, образуя легкоплавкие соединения - ферриты кальция.
Ферриты кальция образуются при прогреве шихты. По мере плавления и уменьшения толщины слоя шлакообразующих феррит кальция, отекает вниз на лом и карбюратор, происходит диссоциация на составляющие СаО и Fe2O3. Окислы железа вступают во взаимодействие с углеродом карбюратора. При этом происходит разрушение слоя из мелкого стального лома и известняка, защищающего карбюратор и подину. Остатки шлакообразующих и карбюратора взаимодействуют с ферритами кальция, растворенными в шлаке, и металлическим расплавом. Интенсивное перемешивание ванны пузырьками оксида углерода, образующегося в результате этого взаимодействия, улучшает процессы теплообмена. Наиболее оптимальным фракционным составом карбюратора являются куски размером 20-180 мм. Фракция менее 20 мм не желательна, т.к. могут забиваться насадки регенератора в результате выноса мелких кусков. Фракция более 180 мм тоже не желательна из-за опасности нерастворившихся кусков, которые могут попасть в последствии в сталевыпускное отверстие при выпуске металла из печи.
Для отопления мартеновских печей использовали газомазутные горелки. Распыление мазута производилось сжатым воздухом. Для придания факелу жесткости и стабильности, а также высоких температур использовали технический кислород, ускоряя за счет этого процесс плавления.
Для ускорения процессов плавления и шлакообразования в жидкую металлическую ванну вдували, по крайней мере, через две водоохлаждаемые погружные фурмы технический кислород с чистотой 70-75%. Содержание кислорода менее 70% не желательно, т.к. процесс плавления замедляется, при содержании же кислорода более 75% значительно возрастает окисленность металла, что отрицательно может сказаться на механических свойствах готового проката. В качестве карбюратора использовали бой угольной футеровки и электродов с крупностью кусков 20-180 мм.
Карбюратор загружают на прогретый мелкий стальной лом равномерным слоем, а на него сверху загружают остальной лом и шлакообразующие материалы, т.е. карбюратор "запаковывают". Из-за низкой теплопроводности карбюратора в сравнении с металлом происходит более позднее проплавление шихты в этой зоне и более длительный контакт окислительных элементов с восстановителем. Расход карбюратора составляет в пределах 3-10 кг на тонну выплавляемой стали. При этих соотношениях были достигнуты наиболее лучшие результаты.
Расход карбюратора составляет в пределах 3-10 кг на тонну выплавляемой стали. При этих соотношениях были достигнуты наиболее лучшие результаты. При расходе более 10 кг на тонну ухудшается нагрев металлической ванны за счет вспенивания шлака и снижения его теплопроводности.
При расходе менее 3 кг/т стали не будет достигаться необходимого технического результата.
Пример 1. В 450-тонную мартеновскую печь на подину завалили 45 т мелкого углеродистого лома, который прогревали в течение 16 мин. На прогретый стальной лом загрузили 3,0 т боя угольной футеровки в два завалочных окна. Сверху боя угольной футеровки загрузили 60,0 т стального лома. После прогрева в течение 12 мин загрузили известняк в количестве 14 т и 7,0 т извести равномерно по всей поверхности ванны, после чего равномерно загрузили оставшуюся часть крупногабаритного лома. Общее количество стального лома составило 243,8 т.
Шихту прогревали в течение 0,9 ч. Затем залили 225,0 т жидкого чугуна, имеющего следующий химический состав: 4,2% С; 0,48% Мn; 0,51% Si; 0,029% S; 0,020% Р.
После заливки чугуна были опущены кислородные фурмы и подан кислород из расчета по 1600 м3/ч на каждую фурму. Чистота кислорода составляла 74%. Содержание углерода по расплавлению составило 1,03%, серы - 0,025%, фосфора - 0,012%. Длительность плавления составила 1,6 ч, доводку проводили по обычной технологии.
Получили заданную марку стали - Ст 3Гсп.
Пример 2. После заправки печи в нее равномерным слоем завалили легковесный стальной лом в кол-ве 35 т (примерно 7% от веса металлошихты). Затем в наиболее "теплую" зону печи (2-е и 4-е завалочные окна) равномерным слоем загружали бой угольной футеровки в количестве 3 т с содержанием углерода 77% и крупностью кусков 20-100 мм. Сверху карбюратора завалили металлолом в количестве 65 т и флюсы в количестве 20 т известняков. Наиболее тяжелый лом заваливался во 2-е и 4-е завалочные окна.
Шихту прогревали в течение 1 ч, затем в печь слили 220 т жидкого чугуна следующего химического состава: 4,4% С; 0,65% Мn; 0,58% Si; 0,025% S; 0,14% Р.
После заливки чугуна были опущены 2-е кислородные фурмы, и продувка ванны проводилась из расчета по 1600 м3/ч на каждую фурму, чистота кислорода составляла 75%. Содержание углерода по расплавлению ванны составило 1,25%, температура металла по расплаву составила 1510oС. Была выпущена марка стали 27Г1.
Результаты опытных плавок приведены в табл.1 и 2.
Для сравнения технико-экономических показателей проводились плавки и по технологии прототипа и по предлагаемой технологии. Использование изобретения обеспечивает уменьшение расхода чугуна до 4,5% на одной тонне стали. Более высокая удельная плотность боя угольной футеровки предотвращает раннее всплытие его из металлической ванны в шлак и гарантирует стабильное и более высокое усвоение углерода.
Приведенные в таблицах данные показывают, что использование карбюратора в качестве металлошихты позволяет экономить жидкий чугун без потери производительности печи, по сравнению с технологией без использования карбюратора, и с повышением производительности по сравнению с технологиями, использующими карбюратор (способ-прототип). Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что предложенное техническое решение выплавки стали в основной мартеновской печи с использованием карбюратора существенно отличается от существующих способов, что подтверждает соответствие критерию "новизна".
Анализ патентов и научно-технической литературы не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении, которые отличают его от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии признаку "изобретательский уровень".
Использованная литература
1. ТИ 102-ст.м-16-96.
2. Патент РФ 2056461, С 21 С 5/04, зарегистрирован в Госреестре 20.03.1996 г.
3. Патент РФ 2102496, С 21 С 5/04, зарегистрирован в Госреестре 20.01.98 г.

Claims (2)

1. Способ выплавки стали в основной мартеновской печи, включающий завалку на подину печи мелкого стального лома, его прогрев, загрузку на него в качестве карбюратора боя угольной футеровки и электродов, закрытие его сверху крупногабаритным стальным ломом и известью и/или известняком в качестве шлакообразующих компонентов, прогрев шихты, заливку жидкого чугуна, подачу газообразного технического кислорода, проведение периодов плавления и доводки, отличающийся тем, что используют карбюратор с крупностью кусков боя угольной футеровки и электродов 20-180 мм, который загружают на прогретый мелкий стальной лом равномерным слоем, при этом расход карбюратора устанавливают в пределах 3-10 кг/т стали.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для ускорения процесса шлакообразования и периода плавления используют газообразный технический кислород, имеющий чистоту 70-75%, который подают по крайней мере через две водоохлаждаемые погружные фурмы.
RU2000115835A 2000-06-16 2000-06-16 Способ выплавки стали в основной мартеновской печи RU2183678C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115835A RU2183678C2 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Способ выплавки стали в основной мартеновской печи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115835A RU2183678C2 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Способ выплавки стали в основной мартеновской печи

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115835A RU2000115835A (ru) 2002-05-20
RU2183678C2 true RU2183678C2 (ru) 2002-06-20

Family

ID=20236439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115835A RU2183678C2 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Способ выплавки стали в основной мартеновской печи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183678C2 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1205443A (en) * 1966-08-12 1970-09-16 Kokichi Otani Improvements in or relating to steelmaking
SU994564A1 (ru) * 1980-01-08 1983-02-07 Металлургический Завод "Амурсталь" Карбюраторный способ выплавки стали в мартеновской печи
CS265161B1 (cs) * 1987-07-02 1989-10-13 Petros Jaroslav Způsob výroby oceli v tandemové ocelářské peci
RU2055909C1 (ru) * 1993-08-17 1996-03-10 Полное товарищество "Александров и компания - Деймос" Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2056461C1 (ru) * 1995-02-03 1996-03-20 Александров Борис Леонидович Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2102496C1 (ru) * 1996-03-27 1998-01-20 Александров Борис Леонидович Способ выплавки стали в основной мартеновской печи

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1205443A (en) * 1966-08-12 1970-09-16 Kokichi Otani Improvements in or relating to steelmaking
SU994564A1 (ru) * 1980-01-08 1983-02-07 Металлургический Завод "Амурсталь" Карбюраторный способ выплавки стали в мартеновской печи
CS265161B1 (cs) * 1987-07-02 1989-10-13 Petros Jaroslav Způsob výroby oceli v tandemové ocelářské peci
RU2055909C1 (ru) * 1993-08-17 1996-03-10 Полное товарищество "Александров и компания - Деймос" Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2056461C1 (ru) * 1995-02-03 1996-03-20 Александров Борис Леонидович Способ выплавки стали в мартеновской печи
RU2102496C1 (ru) * 1996-03-27 1998-01-20 Александров Борис Леонидович Способ выплавки стали в основной мартеновской печи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2090622C1 (ru) Способ получения железа из железосодержащих сырьевых материалов в конвертере
KR20110114590A (ko) 용광로, 철강 제조장치 및 철강 제조방법
KR20000068375A (ko) 용융금속을 생산하는 설비 및 방법
JP2001032006A (ja) 直接製錬法の開始方法
WO2010099640A1 (zh) 熔融还原炼铁的方法和装置
US20040060389A1 (en) Method for producing a melt iron in an electric furnace
RU2051180C1 (ru) Способ получения стали в жидкой ванне
SU1638176A1 (ru) Способ выплавки сталей из металлизованных окатышей в дуговой печи
RU2344179C2 (ru) Способ непрерывной переработки содержащих оксиды железа материалов и агрегат для его осуществления
RU2346056C2 (ru) Способ прямого производства стали из железосодержащих материалов
RU2183678C2 (ru) Способ выплавки стали в основной мартеновской печи
RU2102496C1 (ru) Способ выплавки стали в основной мартеновской печи
US3832158A (en) Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel
RU2699468C1 (ru) Способ производства стали
RU2213788C2 (ru) Способ выплавки стали в дуговой электропечи
JPS61104013A (ja) 溶融鋼からみ中に含有されている鉄の回収方法
RU2150514C1 (ru) Шихтовой брикет для производства высококачественной стали и способ его получения
RU2380633C1 (ru) Дуплекс-печь для выплавки марганцевых сплавов из железомарганцевых бедных руд и концентратов и техногенных отходов металлургии
JPH02200713A (ja) 溶銑の製造装置および製造方法
US2767080A (en) Process for reducing oxidic ores
RU2051973C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи
JP3629740B2 (ja) 溶銑の製造方法
SU789619A1 (ru) Способ переработки цинксодержащих пылей доменного и сталеплавильного производства
RU2805114C1 (ru) Способ выплавки стали в электродуговой печи
RU2771889C1 (ru) Способ выплавки стали из металлолома в дуговой электропечи

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060617