СОWITH
рR
Эд 1 Изобретение относитс к черной Металлургии, конкретнее к производству стали в двухванных сталеплавиль ных печах.. Известен способ вьтлавки стали в двухванной сталеплавильной печи, включающий завалку и прогрев скрапа с последующей заливкой чугуна в одно ванне и одновременно продувку распла ва кислородом в другой. При этом про дувку ванны кислородом прекращают при содержании углерода на 0,3-0,5% выше заданного .содержани его в гото вом металле и плавку довод т нагревом металла теплом отход щих из смежной ванны газов с дожиганием их над уровнем шлака; при необходимос ти может быть использован топливнокислородньА факел jj . . Недостатком данного способа выплавки в двухванной сталеплавильной печи вл етс то, что топливно-кислородный факел ввод т в рабочее пространство печи над уровнем шлака в период доводки, когда в значительной степени снижаетс коэффициент исполь зовани топлива и подача топлива не способствует интенсификахщи работы сталеплавильного агрегата. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ ведени плавки в двухванной сталеплавильной печи, включающий подачу топлива дл нагрева шихтовых материалов и кислорода дл окислени примесей заливаемого в печь жидкого чугуна 2j . Однако известный способ не учиты вает изменени расхода чугуна на плавках в зависимости от выплавл емой марки стали и содержани в нем кремни , обусловленного технологией выплавки чугуна в доменных печах. Цель изобретени - поддержание о тимального теплового режима, снижение энергозатрат при производстве стали, улучшение качества металла и повышение производительности печи Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу .ведени плавки в двухванной сталеплавильной печи, включающему подачу топлива дл нагрева аихтовых материалов и кислорода дл окислени примесей заливаемого в печь жидкого чугуна, тепловую нагрузку в периоды завалки и прогрева шихты измен ют обратно пропорционально расхбду чугуна и со 12 держанию в нем кремни , причем на каждьй 1% изменени расхода чугуна тепловую нагрузку измен ют на 12-16%, при изменении содержани кремни в чугуне на 0,1% тепловую нагрузку измен ют на 18-22%. На чертеже представлена номограмма тепловых нагрузок. S Когда содержание кремни в чугуне уменьшаетс против средней его величины и тепловую нагрузку.в периоды завалки и прогрева оставл ют без изменени на уровне средней величины или увеличивают недостаточно по отношению к средней величине нагрузки при уменьшении содержани кремни , тверда шихта недогреваетс , а в период плавлени и доводки необходимо будет давать топливао на нагрев жидкого расплава в значительно большем количестве, чем впериоды завалки и прогрева, из-за низкой теплопроводимости шлакового сло . . На двухванных сталеплавильных печах выплавл ютс марки стали с содержанием углерода в готовом металле от О,05-0,11.до 0,67-0,75%. В св зи с этим требуемый расход чугуна измен етс в широких пределах от 180-190 до 250-260 т, исход из установленных норм расхода чугуна и баланса лома и чугуна. Передельный жидкий чугун, используемый дл выплавки стали, по технологии выплавки в доменных печах содержит кремний от 6,3 до 1,q%. Жидкий чугун в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печи вл етс носителем тепла за счет содержани в нем физического и химического тепла и химического тепла шлакообразовани . Общий приход тепла в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печискладываетс из тепла, вносимого чугуном и тепла горени топлива . Поэтому тепловой режим на печи должен соответствовать выплавл емой марке, т.е. расходу чугуна на плавку с учетом содержани в нем кремни . Причём топливо необходимо подавать в начальный период плавки, в завалку и прогрев, так как в жидкий период плавки при наличии сло изолирующего шлака теплопередача от факела жидкому металлу весьма затруднена. Изменение тепловой нагрузки при ведении плавки в двухнанной сталеплавильной печи обратно пропорционально расходу чугуна и содержанию в нем кремни и обусловлено тепловым балансом плавки, в котором тепло горени топлива, физическое и химическое тепло чугуна взаимозамен емы как носители тепла, а изменение тепловой нагрузки именно в период завалки и прогрева шихты обусловлено наилучшей теплопередачей от факела к метал лу. При изменении расхода чугуна на 1% тепловую нагрузку в периоды завал ки и прогрева шихты необходимо измен ть не ниже чем на 12% и не вьппе чем на 16%. Изменение тепловой нагрузки менее чем на 12% пр11В.рдит к недостаточному нагреву металла, что вызывает нерациональный расход топлива в период плавлени и доводки когда теплопередача от факела к металлу через слой шлака в значительной степени снижаетс . Это вызывает зат гивание плавки, т.е. снижение производительности печи, или выпуск недогретого металла. Изменение тепло вой нагрузки более чем на 16% вызывает перерасход топлива, перегрев и переокисленность металла, что приводит к ухудшеиСию качества металла к снижению производительности печи из-за удлинени доводки плавки. Взаимозамен емость в тепловом балансе двухванной сталеплавильной печи тепла горени топлива и тепла экзотермической реакции окислени кремни определена в соотношении; на 0,1% изменени содержани кремни в чугуне тепловую нагрузку в периоды завалки и прогрева шихты измен ют на 18-22%. В сталеплавильных печах, работающих на холодном скрапе и жидком чугуне , чугун заливают после завалки и прогрева йкрапа.В двухванных сталеплавильных печах длительность от начала завалки скрапа до заливки чугун составл ет ,0 ч. К началу завал ки скрапа известна не только марка выплавл емой стали и соответствующий ей расход чугуна, ной содержание крем ни в подготовленном чугуне. Информацию о содержании кремни в чугуне используют дл выбора тепло вого режима ведени завалки и прогре ва скрапа перед заливкой чугуна. Еели содержание кремни в чугуне меньше базовой величины (0,6%), то тепло вую нагрузку в период завалки и прогрева шихты увеличивают на 18-22% из расчета на каждый уменьшени содержани кремни в зависимости оТ длительности периода завалки и про- грева. В случае, если не увеличивают тепловую иагрузку в период завалки и прогрева шихты или увеличивают меньше чем на 18% на 0,1% (абс.) уменьшени содержани кремни , то придетс увеличивать расход топлива в период доводки более чем в два раза, так как теплопередача к металлу через слой шлака значительно ухудшаетс дл того, чтобы не вьтустить недогретый металл низкого качества. Если содержание кремни в чугуне выше 0,6% (базовой величины), то теп- . ловую нагрузку в период завалки и прогрева необходимо снизить на 18(-22% на каждый 0,1% (абс.) увеличени содержани кремни в чугуне. Иначе дополнительное тепло окислени кремни будет бесполезно затрачено и может привести к перегреву металла. Выпуск перегретого металла ведет к приварке слитков к изложницам и, следовательно , к повышению брака. Пример. К одной из ванн двухванной печи подаетс под завалку состав со скрапом, вес которого составл ет 110 т. При условии общего веса металлошихты (скрап + жидкий чугун ) не более 330 т вес ожидаемого дл заливки чугуна должен быть 220 т, т.е. больше базового на 10 т. Ожидаемый дл заливки жидкий чугун имеет содержание кремни согласно предварительной информации 0,4%, т.е. меньше базового на 0,2%. Оперативно эта величина определ етс с помощью разработанной номограммы (фиг. 1), Линию содержани кремни в чугуне 0,4% провод т вертикально до пересечени с линией веса чугуна 220 т. От точки /пересечени (А) провод т горизонтальную линию до шкалы телова на- , грузка (8,8 млн.ккал/ч) и соответствующему ей расходу газа l,1 тыс. ). Полученную по номограмме тепловую нагрузку поддерживают на печи в течение завалки и прогрева. Это позвол ет проводить последующие периоды плавки в данной ванне печи при обычных средних, характерных дл жидкого периода, тепловых нагрузках , не превышающих в период доводки 8-10 млн.ккал/ч, использовать .топливо на процесс нагрева шихты до температуры выпуска с мак симальной эффективностью. 113061 5 1 .6 Экономический эффект предлагаемого способа ведени теплового режима в периоды завалки и прогрева в зависимости от расхода чугуна и содержани в нем кремни составл ет 170 тыс. руб.Ed 1 The invention relates to ferrous metallurgy, and more specifically to steel production in double-bath steel-making furnaces. There is a known method of steel melting in a two-bath steel-making furnace, which includes filling and heating of scrap, followed by pouring pig iron into one bath and simultaneously melting oxygen into another. At the same time, the oxygen blowing of the bath is stopped when the carbon content is 0.3-0.5% higher than the desired content in the prepared metal, and the smelting is carried out by heating the metal with heat from the off-gases from the adjacent bath with their combustion above the slag level; if necessary, a fuel-oxygen torch jj can be used. . The disadvantage of this method of smelting in a two-bath steel-smelting furnace is that the fuel-oxygen torch is introduced into the working space of the furnace above the slag level during the period of refinement, when the fuel utilization ratio significantly decreases and the fuel supply does not contribute to intensifying the operation of the steel-smelting unit. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the method of conducting smelting in a two-bath steel-smelting furnace, including the supply of fuel for heating charge materials and oxygen for oxidizing impurities of molten iron poured into the furnace 2j. However, the known method does not take into account changes in the consumption of pig iron in smelting, depending on the grade of steel produced and the content of silicon in it, due to the technology of smelting iron in blast furnaces. The purpose of the invention is to maintain the optimal thermal conditions, reduce energy consumption in steel production, improve the quality of the metal and increase furnace productivity. The goal is achieved by the method of melting in a two-bath steel-making furnace, including the supply of fuel for heating the raw materials and oxygen for the oxidation of impurities molten iron poured into the furnace, the heat load during the periods of filling and heating up of the charge are inversely proportional to the iron content and, with 12, to keep silicon in it with that, for each 1% change in the cast iron consumption, the heat load is changed by 12–16%, while the silicon content in the cast iron is changed by 0.1%, the heat load is changed by 18–22%. The drawing shows the nomogram of thermal loads. S When the silicon content in the iron is reduced against its average value and heat load. During the filling and heating periods, it remains unchanged at the level of the average value or does not increase enough with respect to the average load value when the silicon content decreases, the solid charge underheats, and during the melting period and finishing it will be necessary to provide fuel for heating the liquid melt in a much larger quantity than the filling and heating periods, due to the low thermal conductivity of the slag layer. . On double-bath steel-smelting furnaces, steel grades are melted with the carbon content in the finished metal from 0.05-0.11 to 0.67-0.75%. In this connection, the required consumption of pig iron varies widely from 180-190 to 250-260 tons, based on the established standards for the consumption of pig iron and the balance of scrap and iron. The pig iron used for smelting steel, according to the smelting technology in blast furnaces, contains silicon from 6.3 to 1% q. Liquid iron in the heat balance of a two-bath steel-smelting furnace is a heat carrier due to the content of physical and chemical heat and chemical heat of slag in it. The total heat input in the heat balance of a two-bath steel-making furnace is converted from the heat introduced by the iron and the heat of combustion of the fuel. Therefore, the heat regime on the furnace must correspond to the brand melted, i.e. the consumption of iron for smelting, taking into account the content of silicon in it. Moreover, the fuel must be supplied in the initial period of melting, in the filling and heating, since in the liquid melting period, in the presence of an insulating slag layer, heat transfer from the torch to the liquid metal is very difficult. The change in heat load during the conduct of smelting in a two-way steel-smelting furnace is inversely proportional to the iron consumption and silicon content in it and is due to the heat balance of smelting, in which the heat of combustion of fuel and the physical and chemical heat of iron are interchangeable as heat carriers, and the change in heat load during the filling period and the heating of the charge is due to the best heat transfer from the torch to the metal. When the cast iron consumption changes by 1%, the heat load during the periods of filling and heating of the charge must be changed not less than 12% and not more than 16%. A change in the heat load by less than 12% of the time required for insufficient heating of the metal, which causes irrational fuel consumption during the period of melting and refinement when the heat transfer from the torch to the metal through the slag layer is significantly reduced. This causes inhibition of smelting, i.e. reduced furnace performance, or the release of under-heated metal. A change in heat load by more than 16% causes excessive fuel consumption, overheating and over-oxidation of the metal, which leads to a deterioration in the quality of the metal and a decrease in furnace productivity due to elongation of the smelting process. The interchangeability in the heat balance of a two-bath steel-smelting furnace is the heat of combustion of fuel and the heat of the exothermic reaction of silicon oxidation defined in a ratio; by 0.1% change in the content of silicon in the iron, the heat load during the periods of filling and heating of the charge is changed by 18-22%. In steel-smelting furnaces operating on cold scrap and liquid iron, cast iron is poured after filling and heating of the scrap. In dual-shaped steel-smelting furnaces, the duration from the start of filling of scrap to casting is cast iron, 0 hours. By the beginning of the filling of scrap, not only the steel grade known is known and the corresponding consumption of iron, cream content or in prepared iron. The information on the silicon content in the cast iron is used to select the thermal mode of maintaining the filling and heating of the scrap before casting the cast iron. If the silicon content in the pig iron is less than the base value (0.6%), then the heat load during the period of filling and heating of the charge is increased by 18-22% based on each decrease in the silicon content depending on the duration of the filling and heating period. In case if the heat load is not increased during the period of filling and warming up of the charge or is increased by less than 18% by 0.1% (abs.) Decrease in the silicon content, then it will be necessary to increase the fuel consumption during the period of refining more than twofold, since heat transfer to the metal through the slag layer is significantly impaired in order not to penetrate the low quality underheated metal. If the silicon content in the pig iron is above 0.6% (base value), then heat. During the period of filling and heating, the fishing load must be reduced by 18 (-22% for every 0.1% (abs.) increase in the silicon content in the pig iron. Otherwise, the additional heat of silicon oxidation will be useless and can lead to overheating of the metal. Release of the overheated metal leads to weld ingots to molds and, consequently, to an increase in scrap. Example: To one of the baths of a two-bath furnace, a composition with scrap, weighing 110 tons, is supplied under the filling, provided that the total weight of the charge (scrap + liquid iron) is not more than 330 tons expected weight for Cast iron alloys should be 220 tons, i.e., 10 tons more basic, the liquid iron expected for the casting has a silicon content according to preliminary information of 0.4%, i.e., 0.2% less than the basic value. using the developed nomogram (Fig. 1), the silicon content line in the 0.4% cast iron is held vertically until the intersection with the weight line of the cast iron is 220 tons. From the point / crossing (A) a horizontal line is drawn to the telo scale on the load ( 8.8 million kcal / h) and its corresponding gas consumption l, 1 thousand). The heat load obtained from the nomogram is maintained at the furnace during filling and warming up. This allows the subsequent periods of melting in this furnace bath with the usual average liquid period characteristic heat loads not exceeding 8–10 million kcal / h during the period of refining, to use the fuel during the process of heating the mixture to the outlet temperature from the maximum by efficiency. 113061 5 1 .6 The economic effect of the proposed method of maintaining a thermal regime during the periods of filling and warming up, depending on the consumption of pig iron and the silicon content in it, is 170 thousand rubles.