SU1678849A1 - Способ вставки стали в высокомощных дуговых печах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к электросталеплавильному производству. Цель - повышение производительности печи за счет сокращени  длительности плавки. В высокомощной дуговой печи после проплавлени  колодцев в струе воздуха ввод т в печь смесь чугунной стружки в количестве 15-25% от массы шихты, извести и до 2% от массы чугунной стружки кварцевого песка. Ввод смеси заканчивают за 5-15 мин до окончани  плавлени  всей шихты, при этом струю направл ют под углом 60-80° к поверхности ванны и смещают по ходу плавлени  от центра на 0,1-0,4 радиуса печи.

Description

СО

с

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к электросталеплавильному производству.

Цель изобретени  - повышение производительности печи за счет сокращени  длительности плавки.

При современной сырьевой базе черной металлургии актуальным вопросом  вл етс  использование металлической стружки, в частности чугунной, запасы которой непрерывно увеличиваютс  вследствие увеличени  объема продукции машиностроени , получаемой обработкой резанием чугунных отливок. Учитыва  низкую цену стружки в сравнении с другими видами шихты, применение ее в электросталеплавильном производстве представл етс  эффективным.

Дл  чугунной стружки, полученной в результате механической обработки отливок, характерным  вл етс  то, что она дисперсна , размер частиц, как правило, не превышает 20 мм и ее можно загружать в печь непрерывно через загрузочную трубу в своде .

Загрузка чугунной стружки совместно с известью и песком обеспечивает ускорение процесса шлакообразовани , а следовательно , и интенсификацию плавлени  шихты и сокращение длительности плавлени . Загрузка в печь части песка и чугунной стружки в струе воздуха, содержащей повышенное количество кремни , приводит к силикатному пути шлакообразовани , уменьша  угар железа. Количество извести, загружаемой в печь.должно обеспечивать основность шлака CaO/Si02 2. Совместное чугунной стружкой загружают до 2% песка (отдельные зерна определенной фракции). Песок способствует повышению текучести чугунной стружки, что упрощает ее заOs XJ

00 00

ь.

О

грутку через свод (к чистом виде стружка гклонн  к кострению). Кроме того, при зэ- |рузке песка (совместно со стружкой) в струе воздуха, он оказывает механическое воздействие на шихту, что приводит к пере- меши знию металлической и шлаковой ванны и ускорению плавлени  шихты. Така  загрузка обеспечивает существенное ускорение расплавлени  металлической шихты, а следовательно, и сокращение длительно- сти плавки.

Если количество загрузочной стружки меньше 15% от массы металлической шихты , то эффективность способа снижаетс  - снижение себестоимости будет незначи- тельным. Если количество чугунной стружки более 25% от массы металлической ошхты, то повышаетс  содержание углерода в металле по расплавлении шихты, что ведет к увеличению длительности плавки.

При количестве песка в смеси до 2% от массы чугунной стружки образуетс  на ранней стадии достаточное количество шлака, что улучшает услови  плавлени  шихты и приводит к сокращению длительности плав- ки. При количестве песка в смеси более 2% от массы чугунной стружки количество шлака увеличиваетс , дл  получени  требуемой основности необходимо загружать значительное количество извести, что ведет к уве- личению длительности плавки.

При количестве песка в смеси более 2% от массы чугунной стружки количество шлака увеличиваетс , дл  получени  требуемой основности необходимо загружать значи- тельное количество извести, что ведет к увеличению длительности плавки.

Если начинать загрузку стружки в печь до проплавлени  колодцев, то услови  плавлени  шихты ухудшаютс , так как происхо- дит оплавление ее и сваривание. При загрузке стружки на жидкую металлическую ванну скорость плавлени  шихты повышаетс , формируетс  достаточное количество активного шлака и длительность плавки со- кращаетс .

Если загрузка стружки заканчиваетс  быстрее, чем за 5 мин до окончани  плавлени  всей шихты, то услови  рафинировани  металла ухудшаютс  (шлак обогащаетс  SI02) дл  получени  шлака требуемой основности (CaO/Si02 2 ) необходимо вводить значительное количество извести, что приводит к удлинению плавки.

Если загрузка стружки заканчиваетс  ранее, чем за 15 мин до окончани  плавлени  всей шихты, то загрузить в печь 15% и более стружки без ухудшени  показателей (удлинени  плавки) не удаетс , при меньшем же ее количестве себестоимость стали повышаетс .

Загрузка чугунной стружки и шлакооб- разующих материалов в струе воздуха обеспечивает услови , при которых материалы попадают непосредственно в металл и частично на плав щуюс  шихту в колодце, выход годного при этом повышаетс , а в результате выделени  дополнительного количества тепла (за счет химических реакций окислени  SI, Мп, С и воздействи  песка и стружки на шихту в зоне загрузки) ускор ютс  процессы плавлени  и окислительного рафинировани .

Направление струи воздуха и материалов под углом 60-80° к поверхности металлической ванны и смещение ее по ходу плавлени  от центра на 0,1-0,4 радиуса печи способствует перемешиванию (закручиванию ) металла, шлака и загружаемых материалов и ускорению плавлени  шихты. Если угрл между направлением струи воздуха и материалов и поверхностью металлической ванны меньше 60°, то загружаемые материалы преимущественно попадают не в жидкий металл, а на твердую шихту, что ведет к удлинению плавки. Если угол между направлением струи воздуха и материалов и поверхностью металлической ванны больше 80°, то тангенциальна  закручивающа  сила невелика и перемешивание металла, шлака и загружаемых материалов будет недостаточным , длительность плавки увеличиваетс .

При смещении струи воздуха и материалов от центра менее, чем на 0,1 радиуса, печи интенсивность перемешивани  жидкого металла и загружаемых материалов будет незначительной, что ведет к удлинению плавки. При смещении струи воздуха и материалов от центра более, чем на 0,4 радиуса печи, больша  часть загружаемых материалов попадает не в расплавленный металл в колодце, а на твердую шихту, что приводит к ухудшению условий плавлени  шихты и увеличению длительности плавки.

В начальный период загрузки стружки смещение струи от центра должно быть минимальным (0,1 радиуса), к концу загрузки- максимальным (0,4 радиуса), так как увеличиваетс  количество расплавившейс  шихты и площадь, занимаема  расплавленным металлом.

Загрузка в печь чугунной стружки совместно с известью и до 2 % от массы чугунной стружки кварцевого песка в струе воздуха непрерывно с момента проплавлени  колодцев, окончание загрузки за 5-15 мин до окончачи  плавлени  всей шихты, направление струи под углом 60 -80° к поверхности металлической ванны и смещение ее от центра на 0,1-0,4 радиуса печи обеспечивают существенную интенсификацию процесса плавлени  шихты и сокращение длительности всей плавки за счет того, что составл ющие непрерывно загружаемой части шихты (частички чугуна, извести и песка), име  значительный запас кинетической энергии, попада  в жидкий металл, интенсивно перемешивают его, и частично попада  на твердую шихту, ускор ют ее расплавление , механически разруша  металлическую шихту с поверхности.

Моменты проплавлени  колодцев и окончание расплавлени  всей шихты определ ютс  по энергетическим характеристикам , проплавление колодцев характеризуетс  стабилизацией режима, а расход электроэнергии на расплавление шихты в конкретных услови х величина стабильна  и по этому признаку можно судить о времени , оставшемс  до окончани  плавлени .

П р и-м е р. Опробование способа осуществл ют в опытно-промышленных услови х при выплавке подшипниковой стали ШХЦ15 в 100-тонной дуговой печи ДСП-100 НЗА.

В печь загружают одной порцией стальной лом в количестве 72-88% от массы шихты . Совместно с металлическим ломом и на подину загружают 20-25 кг/т извести. После проплавлени  колодцев в шихте начинают непрерывную загрузку чугунной стружки. Стружку загружают в количестве 12-28% от массы металлической шихты совместно с известью (10-15 кг/т) и песком (0-2,5% от массы стружки). Загрузку производ т через загрузочную трубу в своде печи, котора  может поворачиватьс  дл  изменени  направлени  струи чугунной стружки, извести и песка в воздухе по отношению к поверхности металлической ванны, а также смещени  струи в радиальном направлении от центра печи.

Чугунную стружку, известь и песок перед загрузкой в бункер просеивают, ограничива  размер частиц 10-15 мм, смесь в бункере подвергают аэрации. Диаметр загрузочной трубы на выходе 50 мм.

Непрерывную загрузку заканчивают за

5 3-17 мин до окончани  плавлени  всей шихты , струю направл ют под углом 55-85° к поверхности металлической ванны и смещали ее от центра на 0,05-0,45 радиуса печи, причем в начале загрузки смещение струи

0 соответствовало минимальному значению, в конце - максимальному.

Характеристика опытных плавок стали ШХ15 приведена в таблице. Из таблицы следует , что лучшие результаты соответствуют

5 плавке 3, в которой количество чугунной стружки на плавку равн лось 20% от массы шихты, содержание песка в стружке 1,5%, загрузка смеси заканчивалась за 10 мин до окончани  плавлени  всей шихты, угол меж0 ду струей и поверхностью ванны составл л 70°, а смещение ее от центра -- 0,25 радиуса печи. Длительность плавки при этом равн лась 2 ч, а себестоимость стали в сравнении с известным способом снизилась на 18%.

5Способ выплавки стали позвол ет эффективно использовать чугунную стружку, имеющуюс  в достаточно больших количествах на металлургических заводах.

Claims (1)

1. 0Формула изобретени 

   Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах, включающий загрузку шихты, чугунной стружки и извести, плавление и доводку плавки, отличающийс 

   5 тем, что, с целью повышени  производительности печи за счет сокращени  длительности плавки, после проплавлени  колодцев в струе воздуха ввод т в печь смесь чугунной стружки в количестве 150 25% от массы шихты, извести и до 2% от массы чугунной стружки кварцевого песка, ввод смеси заканчивают за 5-15 мин до окончани  плавлени  всей шихты, при этом струю направл ют под углом 60-80° к по5 верхности ванны и смещают по ходу плавлени  от центра на 0,1-0,4 радиуса печи.

   0

   1

   2

   3

   4

   5

   6

   7

   8

   9

   0

   1

   2

   (изветный )

   12

   15

   20

   25

   28

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   20

   2.3

   1,5

   1,5

   1,5

   1,5

   1.5

   О

   1

   2

   2,5

   1,5

   1,5

   1,5

   1,5

   1.5

   1,5

   1.5

   1.5

   1,5

   1,5

   1,5

   1.5

   10

   to

   10 10 10

   to

   10

   10

   10

   3

   5

   15

   17

   10

   10

   10

   10 10

   to

   10 10

   70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 55 60 80 85 70 70 70 70

   До эагруэкн ишхты

   0 0 0 0 0 0 0 0 70 70 70 70 70 55 60 80 85 70 70 70 70

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,25

   0,05

   0,1

   0,4

   0,45

   хты

   2.5, 2,2 2,0 2,1 2,5 2.3 2,2 2,1 2,3 2,5 2,2 2,1 2,3 2,4 2,2 2,2 2,5 2,6 2,2 2,3

   2,6 3,3

   92 87 82 82 89 89 87 82 88 92 87 81 86 88 86 86 92 92 87 88 92

   too