Спосіб завалки мартенівської печі

Винахід відноситься до області металургії, зокрема до виплавки стали в основній мартенівській печі. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого по сукупності ознак і результату, що досягається, є спосіб виплавки стали з заміною частини металобрухту на новий синтетичний композиційний матеріал, (далі "синтіком") див. "Екологічна ефективність виробництва і споживання синтікома в чорній металургії. /Дорофеев Г.А., Шевелев Л.Н., Савков Д.А., НПО "Инт-рмет-Сервис", Минпромнауки РФ.// Бюлетень "Чорна металургія", №6, 2001р., стор.58-65" [1]. У мартенівському виробництві синтіком використовується як шихтові матеріали, як часткова чи заміна добавка до металобрухту. Синтіком виготовляють з передільного чавуна і залізорудної сировини - залізної руди, окатишів, агломерату шля хом сплавки. Частка синтікома в металошихті мартенівської плавки може досягати 50%. Технологія виплавки мартенівської сталі по даному методі включає наступні періоди: завалка і прогрівши шихти, заливка чавуну, доведення, розкислення, легування і випуск стали. В завалку ши хти замість частини металобрухту (до 50%) використовують синтіком. При продувці металевої ванни газоподібним киснем у першу чергу окисляється залізо, при цьому винос пилу складає близько 10кг/т сталі. У складі синтікома мається досить кисню у виді окислів заліза для повного окислювання домішок чавуна. Окисли заліза (кисень) тісно стикаються і взаємодіють з домішками, що окисляються, (вуглецем, кремнієм, марганцем і іншими домішками чавуна) по формулах: Fe+C-CO+Fe; 2Fe+Sir-Si2+2Fe; Fe+Мnr-Mn+Fe і т. д. Угару заліза в окисний період практично нема. Отже, продувка ванни киснем стає практично непотрібною, винос газів і пилу скорочується, підвищується вихід придатного металу. Вищенаведений метод має деякі переваги в порівнянні з традиційними методами виплавки стали в мартенівських печах, але в той же час має ряд істотних недоліків: збільшення трудомісткості підготовки шихтових матеріалів, зниження продуктивності розливальних машин доменного цеху, нерівномірність співвідношення чавун-наповнювач (залізна руда, агломерат та ін.), небезпека сильного спінювання шлаку під час продувки металевої ванни, підвищена витрата синтікома в порівнянні з чавуном і брухтом, підвищення собівартості металопродукції. Пропонований спосіб виплавки стали в основній мартенівській печі виключає вищенаведені недоліки і включає пошарову завалку металевого брухту, окислювачів, вапняку, в завалку частково завантажується гаряче брикетоване залізо та металевий брухт. Кількість брикетів визначається по формулі: Мбр=Рп*(0,695-Рчуг) де Мбр - витрата брикетів, т; Рп - садка мартенівської печі, т; Рчуг - питома витрата чавуна т/т металозавалки. Гаряче брикетоване залізо (надалі, "брикети") має насипну щільність у мульдах, складає 2,4¸2,7т/м 3, що істотно вище насипної щільності основної маси сталевого брухту і близька до щільності чушок передільного чавуна. Хімічний склад брикетів наступний: Feмет - 82 ¸ 86% ; Fеобщ - 90 ¸ 92% ; Ступінь металізації не менш 85% , С - 0,8 ¸ 1 8 % ; S - 0,005 ¸ 0,015% ; Р - 0 0,007 ¸ 0,018% . Пропонований спосіб передбачає завалку шарів брикетів між шарами металевого брухту послідовно і рівномірно в кожне вікно. У якості шлакообразуючих використовуються вапно, вапняк, боксит, і плавиковий шпат. Прогрів шихти і наступні періоди плавок виробляється відповідно до традиційної технології, за винятком зменшення інтенсивності продувки ванни киснем через сводові фурми в період плавлення. За пропонованою технологією були проведені плавки, результати яких надані на приведених нижче графіках: фіг.1- Залежність питомої витрати брикетів від питомої витрати рідкого чавуна; фіг.2- Залежність виходу придатної сталі від змісту брикетів у брухті для різних питомих витрат рідкого чавуна. Плавки проводилися в мартенівських печах ємністю 650 і 900т. Аналіз отриманих результатів показав, що оптимальні технологічні результати досягаються при витратах брикетів відповідних запропонованій вище формулі, при цьому варто враховувати зміст кремнію в чавуні, що заливається в піч. Зміна змісту кремнію в чавуні вимагає збільшення чи зменшення витрати брикетів від їхньої розрахункової кількості. Так, при зменшенні змісту Si у чавуні менш 0,6% необхідно знижувати витрату брикетів на 30% від розрахункового, щоб не допустити переокислювання шихти і збільшувати витрату брикетів на 30% при підвищенні змісту Si у чавуні більш 1,0%. На "дослідних" плавках відзначено: підвищення продуктивності печей, зниження змісту шкідливих домішок у сталі, зниження трудомісткості процесу. Вихід придатного на "дослідних" плавках істотно перевищує ви хід придатного на порівняльних плавках, що складав на плавках без брикетів 0,89%. Очікуваний економічний ефект від упровадження запропонованого способу складає до 3млн.грн./рік. Список використаних джерел: 1. Екологічна ефективність виробництва і споживання синтікома в чорній металургії. / Дорофеев Г.А., Шевелев Л.Н., Савков Д.А., НПО "Интермет-Сервис", Минпромнауки РФ, // Бюлетень "Чорна металургія", №6, 2001р., стор.58-65