[go: up one dir, main page]

RU2740370C1 - Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна - Google Patents

Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна Download PDF

Info

Publication number
RU2740370C1
RU2740370C1 RU2019135052A RU2019135052A RU2740370C1 RU 2740370 C1 RU2740370 C1 RU 2740370C1 RU 2019135052 A RU2019135052 A RU 2019135052A RU 2019135052 A RU2019135052 A RU 2019135052A RU 2740370 C1 RU2740370 C1 RU 2740370C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lining
electric arc
slag
arc furnace
main lining
Prior art date
Application number
RU2019135052A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2740370C9 (ru
Inventor
Денис Алексеевич Болдырев
Владислав Леонидович Краев
Сергей Викторович Иванов
Андрей Александрович Кузнецов
Original Assignee
Акционерное общество «АВТОВАЗ»
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 Акционерное общество «АВТОВАЗ» filed Critical Акционерное общество «АВТОВАЗ»
Priority to RU2019135052A priority Critical patent/RU2740370C9/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2740370C1 publication Critical patent/RU2740370C1/ru
Publication of RU2740370C9 publication Critical patent/RU2740370C9/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/44Refractory linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16Making or repairing linings ; Increasing the durability of linings; Breaking away linings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в чугунолитейном производстве при выплавке расплава чугуна. Осуществляют очистку основной футеровки электродуговой печи от ложной кислой футеровки из диоксида кремния путем введения на подину электродуговой печи, разогретой не ниже 700°С, барий-стронциевого карбоната, образующего между подиной и шихтой фазу жидкоподвижного шлака, препятствующего налипанию компонентов шихты к основной футеровке, нейтрализующего диоксид кремния и повышающего в непрореагировавшем виде основность шлака на поверхности ванны расплава чугуна, улучшая процессы десульфурации и усвоения графита. Изобретение позволяет отделить от стенок и пода основной футеровки печи уже налипший шлак, а также препятствует его нарастанию в процессе ведения плавки. 2 табл., 12 ил.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу очистки от шлака основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна за счет введения барий-стронциевого карбоната.
Известно, что данный материал широко используется в черной металлургии и литейном производстве в качестве рафинирующе-дегазирующей добавки для чугуна и стали в процессе их выплавки. Примеры его использования именно по данному назначению отражены в следующих патентах RU: №№2343202 «Шихта для выплавки чугуна в вагранке», 2364649 «Модификатор с рафинирующим действием», 2502808 «Состав для модифицирования и рафинирования железоуглеродистых и цветных сплавов (варианты)», 2215046 «Способ внепечной обработки стали» и 2588932 «Смесь для модифицирования и рафинирования стали и чугуна».
Все отмеченные и взятые за аналоги патенты описывают использование карбонатов ЩЗМ только для рафинирования, модифицирования и дегазации расплава чугуна и не предполагают их использование в качестве очистителя футеровки в процессе выплавки чугуна, что можно отметить в качестве их недостатка.
Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является очистка футеровки плавильной печи в процессе выплавки чугуна, за счет использования карбонатов ЩЗМ, а именно барий-стронциевого карбоната.
Графит измельченный в виде просыпей - 2 вводится как в первую, так и во вторую шихтовочные бадьи по 450-500 кг на каждую поверх металлической шихты - 1 (фиг. 1), где 3 - просыпи шлака и песка с возврата собственного производства (ВСП) и скрапа, 4 - штатная основная футеровка. При его рассредоточенном попадании он, как правило, не прилипает к поду печи и время ведения плавки совпадает с нормативным. Однако графит из нарощенного, утолщенного слоя начинает прилипать, «заякориваться» фрагментами шихтозавалки к подине без всплывания на поверхность ванны расплава в течение длительного времени - де графита, 7 - ложная кислая футеровка с застрявшим металлом (ВСП, КСО, стальные пакеты), 8 - зона врастания металла в ложную кислую футеровку, 9 - металл из шихты, вросший в графитовую (известковую) просыпь, 10 - металлолом, застрявший в ложной кислой футеровке, 11 - расплав чугуна, 12 - металлолом, застрявший в ложной кислой футеровке.
Это приводит либо к скачиванию объемной массы графита в шлаковню вместе со шлаком при его неожиданном всплывании на уже разогретый расплав и загорании, либо к его осыпанию на зеркало чугуна в процессе слива расплава из дуговой печи в печь ожидания (фиг. 6), где 13 - конгломерат спекшегося графита на поде печи в процессе слива расплава чугуна в печь ожидания, 13а - конгломерат спекшегося графита, сохранившийся до следующей плавки и 13в - конгломерат, отделившийся и переместившийся в печь ожидания.
Оба данных недостатка приводят к незапланированной доводке химического состава чугуна по углероду, и, соответственно, удлинению, пролонгации процесса выплавки, а также перерасходу графита измельченного, графитовых электродов и электроэнергии, и в итоге - значимому снижению производительности производства в целом. Идентичным образом с такими же материальными, временными и энергетическими потерями происходит процесс залегания объемных скоплений извести.
В состав шихтозавалки для ЭДП входит также значительная часть ВСП и небольшое количество скрапа. Оба данных компонента шихтозавалки привносят с собой определенное количество кварцевого песка и шлака, в большей степени это свойственно шихте для серого чугуна (СЧ). При проведении первой плавки на новой футеровке и чистой шихте, например, при выплавке чистого по примесям ВЧ и исправной работе галтовочных барабанов, когда исключается забор шихтовых материалов с пола, проблема зарастания футеровки шлаком отсутствует. Однако начиная со второй плавки просыпи песка и шлака - 3, попадая на разогретый под печи начинают формировать на поверхности штатной основной футеровки - 4 ложную кислую футеровку - 5 (фиг. 7).
Нарастание слоя ложной футеровки происходит незаметно, слой за слоем и в результате воспринимается как штатная футеровка.
При этом ввиду отсутствия уплотняющей обработки, ложная футеровка обладает рыхлой, непрочной структурой, а ее адгезионные свойства к поверхности штатной футеровки обусловлены температурой начала размягчения кварца при 1400°С. В результате, после механического воздействия на нее металлической шихты в процессе завалки (падения с высоты 22-х тонн компонентов шихты) она разрушается и всплывает на поверхность, происходит ее подрыв - 15. Для восстановления равномерного слоя футеровки требуемой толщины проводится процедура заправки магнезитовым порошком с жидким стеклом - 14 (фиг. 8, 9).
В итоге, помимо ложной кислой футеровки из песка - 5, на штатной основной футеровке - 4 нарастают участки из магнезита, совместно поднимающие подину и уменьшающие полезный объем печи. В результате чрезмерной потери полезного объема пространства печи расплав перестает умещаться в ее подине и откосах, что приводит к его самопроизвольному переливу, и, в случае несвоевременной реакции плавильщика, к повреждению шлаковни, тележки и рельсовых путей (фиг. 10), где 16 - излучение электрической дуги на стены печи, 17 - расплав чугуна в носке печи, 18 - нарощенный порог, 19 - самослив избытков расплава чугуна в шлаковню. Расположение расплава чугуна в печи выше нормативного уровня также приводит к интенсификации износа ее стен из-за работы излучения дуги выше откосов.
Изобретение предназначено для очистки основной футеровки плавильной печи в процессе выплавки расплава чугуна от ложной кислой футеровки - слоя нарощенного шлака, а также исключить ее рецидивное зарастание и обеспечение удовлетворительного состояния на протяжении периода ее работы.
Поставленная задача решается путем реализации способа очистки основной штатной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна, при котором в шихтозавалку, на самый низ бадьи, вводится барий-стронциевый карбонат, в частности, марки L-cast®5.1 (фракционный диапазон 30-70 мм, фазовый состав (%) приведен в табл. 1), в оптимальном количестве, зависящем от состояния футеровки: для отпаривания налипшего, наращенного шлака - расход больше, для профилактики налипания шлака - расход меньше. При попадании на разогретую подину печи данный материал начинает разлагаться в температурном диапазоне от 700 до 1500°С (пат. RU №2588932) с образованием между подиной и шихтой фазы жидкоподвижного шлака, препятствующего налипанию, примерзанию компонентов шихты к футеровке (фиг. 11, 12), где 21 - ложная кислая футеровка из песка и шлака при 900°С, 22 - кусок барий-стронциевого карбоната, вступивший в реакцию с ложной кислой футеровкой (начало разложения при 700°С с созданием жидкой разделительной фазы - 20), 23 - конгломерат спекшегося графита.
Табл. 1.
Пироксены (диопсид, авгит) CaMg(Si2O6), (Ca, Na)(Mg, Fe, Al, Ti)(Si, Al)2O6 6-40
Эгирин NaFe3+(Si2O6), Na(Mg, Al, Fe)Si2O6 7-25
Баритокальцит BaCa(CO3)2 25-60
Кальцит CaCO3 7-15
Стронцианит SrCO3 4-14
Кварцит SiO2 3-10
Бенстонит Ba6Ca6Mg(CO3)13 4-20
Калиофилит, кальсит,
калиевый полевой шпат
KAlSiO4, KAlSi3O8 2-16
Также данный материал, реагируя с диоксидом кремния SiO2 (пат. RU №2502808), нейтрализует его вредное воздействие при производстве ВЧ. Непрореагировавший материал, всплывая в шлак, повышает его основность и работоспособность, что качественно улучшает процессы десульфурации и усвоения графита.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна неизвестен и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
В качестве примера использования изобретения приведен расчет шихты в электродуговых печах с использованием барий-стронциевого карбоната марки L-cast®5.1 для выплавки высокопрочных чугунов ВЧ40, ЧВГ40, ВЧ50, Gh56, Gh65, Gh75 (табл. 2).
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, выплавленный в электродуговой печи с применением барий-стронциевого карбоната марки L-cast®5.1 согласно заявленному способу позволяет достичь требуемых показателей структуры и свойств получаемых из него отливок.
Приведенный пример показывает, что заявляемый способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна может быть использован в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».
Таким образом, заявленный способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна позволяет как отделить от стенок и пода футеровки уже налипший шлак - ложную кислую футеровку из диоксида кремния SiO2, а также препятствует его нарастанию в процессе ведения плавки.
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна, характеризующийся тем, что осуществляют введение на подину электродуговой печи, разогретой не ниже 700°С, барий-стронциевого карбоната, образующего между подиной и шихтой фазу жидкоподвижного шлака, препятствующего налипанию компонентов шихты к основной футеровке, нейтрализующего диоксид кремния из образующейся ложной кислой футеровки за счёт реакции с ним и повышающего в непрореагировавшем виде основность шлака на поверхности ванны расплава чугуна.
RU2019135052A 2019-11-01 2019-11-01 Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна RU2740370C9 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135052A RU2740370C9 (ru) 2019-11-01 2019-11-01 Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135052A RU2740370C9 (ru) 2019-11-01 2019-11-01 Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2740370C1 true RU2740370C1 (ru) 2021-01-13
RU2740370C9 RU2740370C9 (ru) 2021-03-31

Family

ID=74183829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019135052A RU2740370C9 (ru) 2019-11-01 2019-11-01 Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740370C9 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52126605A (en) * 1976-04-16 1977-10-24 Nippon Steel Corp Slag coating of furnace wall of converter
SU1291607A1 (ru) * 1985-02-05 1987-02-23 Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина Экзотермическа шлакообразующа смесь
RU2094475C1 (ru) * 1995-08-08 1997-10-27 Акционерное общество открытого типа "Северсталь" Способ восстановления футеровки конвертера
RU2343202C2 (ru) * 2007-02-19 2009-01-10 Дмитрий Юрьевич Пимнев Шихта для выплавки чугуна в вагранке
CN204401034U (zh) * 2014-12-22 2015-06-17 营口东邦冶金设备耐材有限公司 转炉异形大面手投料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52126605A (en) * 1976-04-16 1977-10-24 Nippon Steel Corp Slag coating of furnace wall of converter
SU1291607A1 (ru) * 1985-02-05 1987-02-23 Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина Экзотермическа шлакообразующа смесь
RU2094475C1 (ru) * 1995-08-08 1997-10-27 Акционерное общество открытого типа "Северсталь" Способ восстановления футеровки конвертера
RU2343202C2 (ru) * 2007-02-19 2009-01-10 Дмитрий Юрьевич Пимнев Шихта для выплавки чугуна в вагранке
CN204401034U (zh) * 2014-12-22 2015-06-17 营口东邦冶金设备耐材有限公司 转炉异形大面手投料

Also Published As

Publication number Publication date
RU2740370C9 (ru) 2021-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0881304A1 (en) Method of vacuum decarburization/refining of molten steel and apparatus therefor
EP0162679A1 (en) Composition and process to create foaming slag cover for molten steel
RU2740370C1 (ru) Способ очистки основной футеровки электродуговой печи при выплавке чугуна
US4601749A (en) Method for adjusting chemical composition of molten pig iron tapped from blast furnace
KR100349162B1 (ko) 탈린 용선을 이용한 극저린강의 전로정련방법
WO1999005466A1 (en) Steelmaking process using direct reduction iron
KR100349161B1 (ko) 종점탄소 상향을 위한 전로정련방법
CN1338525A (zh) 钢桶精炼炉深脱硫渣
SU998558A1 (ru) Шихта дл получени ферросилици
SU1276470A1 (ru) Шихта дл получени плавленого сварочного флюса
JP4422318B2 (ja) 耐火物溶損の少ない溶銑脱燐方法
US3942977A (en) Process for making iron or steel utilizing lithium containing material as auxiliary slag formers
JP4224197B2 (ja) 反応効率の高い溶銑脱燐方法
SU1475929A1 (ru) Способ получени высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
RU2608008C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
SU1668406A1 (ru) Способ защиты футеровки от износа в процессе выплавки стали в кислородном конвертере
JP3771635B2 (ja) 転炉精錬方法
RU2805114C1 (ru) Способ выплавки стали в электродуговой печи
SU535355A1 (ru) Способ выплавки шихтовой заготовки
SU1106838A1 (ru) Способ изготовлени шлакообразующего материала
US1826882A (en) Method of purifying steel in the open hearth process
SU916929A1 (ru) Способ упрочнени футеровки вельцпечей
SU1375654A1 (ru) Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных печах
SU992592A1 (ru) Способ выплавки стали в кислых мартеновских печах
SU996461A1 (ru) Способ производства стали

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 2-2021 FOR INID CODE(S) (72)

TH4A Reissue of patent specification