Спосіб виплавки сталі у подовому сталеплавильному агрегаті

Изобретение относится к черной металлургии. в частности, к выплавке стали в подовых сталеплавильных агрегатах. Известен способ выплавки стали в мартеновских печах, включающий завалку металлолома и шлакообразующих материалов, слив чугуна, продувку ванны кислородом, плавление, доводку, раскисление и выпуск плавки [1]. Недостатком известного способа является низкая производительность из-за низкой скорости шлакообразования и десульфурации металла. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате, включающий завалку металлолома, известняка, чугунной стружки, заливку чугуна, продувку кислородом, плавление и доводку металла [2]. Данный способ обеспечивает повышение производительности агрегата за счет улучшения процессов дефосфорации и десульфурации металла. Однако в промышленных условиях в связи с нестабильностью физических свойств применяемых шихтовы х материалов (колебаниями насыпной массы металлолома) использование известного способа приводит к получению нестабильных результатов, что в конечном итоге не обеспечивает устойчивого снижения расхода шлакообразующих материалов и не во всех случаях предотвращает протекание бурных реакций в ванне. Задачей изобретения является разработка такого способа выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате, в котором путем регулирования интенсивности продувки в определенных пределах и регулированием положения фурм достигалось бы снижение расхода шлакообразующи х материалов и предотвращало бы бурные реакции в ванне. Поставленная задача достигается тем, что по способу выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающему завалку металлолома, шлакообразующи х материалов, продувку ванны кислородом через сводовые фурмы, проведение периодов плавления и доводки, интенсивность продувки (м^час.т) устанавливают равной 13-23 от насыпной массы металлолома, а расстояние от среза фурм до границы шлак металл устанавливают равным 0,039-0,184м. Установление интенсивности продувки, равной 13-23 от насыпной массы металлолома и поддержание расстояния от среза фурмы до границы раздела шлак - металл, равным 0,039-0,184 метра, позволяет снизить расход шлакообразующи х материалов и предотвратить протекание бурных реакций в ванне. В промышленных условиях было установлено, что важнейшим, наиболее эффективным средством получения активного гомогенного шлака, является оптимизация соотношения интенсивности продувки и насыпного веса лома при одновременном поддержании оптимальной величины расстояния от среза фурм до уровня спокойной ванны. Оптимальные значения указанных величин обеспечивают быстрые фазовые превращения в первичном шлаке, вследствие чего происходит интенсивное растворение извести за счет повышения окисленности шлака до значений, не приводящих к выбросам по ходу плавки. Полное растворение извести, образованной при разложении известняка, позволяет сократить ее расход в течение периода доводки при повышенной скорости рафинирования металла (вследствие поддержания высокой температуры шлака, без его местного переохлаждения холодной известью, присаживаемой в период доводки). Повышение интенсивности продувки с повышением насыпной массы металлолома • является необходимым условием формирования шлака с высокой окисленностью. Оптимизация этого соотношения необходима для исключения переокисленности шлака и сопровождающего это явление бурного вскипания ванны. При соотношении интенсивности продувки (м 3/час,т) и насыпной массы металлолома (т/м 3) менее 13 не достигается стабильного повышения окисленности первичного шлака до значений 13-16%, обеспечивающих быструю ассимиляцию извести, повышение коэффициента ее использования и снижение расхода шлакообразующих материалов - в первую очередь извести в доводку, а также разжижающих материалов: боксита, плавикового шпата и т.д. При соотношении интенсивности продувки (м 3/час.т) и насыпной массы металлолома (т/м 3) более 23 наблюдается интенсивное переокисление шлака (содержание окислов железа повышается до 25 - 35%), что приводит к периодическим бурным реакциям в ванне, сопровождающимися выбросами металла и шлака, и делает экономию шлакообразующих бессмысленной. В результате повышается опасность обслуживания агрегата, уменьшается масса шлака в печи, что ведет к необходимости наведения нового шлака, т.е. повышению расхода шлакообразующих материалов. Поддержание оптимального соотношения между насыпной массой металлолома и интенсивностью продувки является необходимым, но не достаточным условием получения в период доводки шлака с оптимальными физико-химическими свойствами. Вторым определяющим условием проведения периода плавления с максимальной эффективностью является поддержание оптимальной высоты фурмы над границей раздела фаз шлам-металл. При величине расстояния от среза фурм до границы раздела шлак-металл менее 0,039 м окисленность печного шлака повышается нестабильно, с преобладанием низких значений, не обеспечивающих интенсивной ассимиляции извести, что ведет к повышению расхода шлакообразующих материалов. При расстоянии среза фурм от границы раздела шлак - металл более 0,184 и даже при минимальных значениях интенсивности продувки окисленность шлака повышается выше допустимого уровня, что ведет к возникновению выбросов и повышению расхода шлакообразующих материалов в период доводки плавки. Пример. Сталь марки 09Г2С выплавляли в двухванном сталеплавильном агрегате 2х300 т. Интенсивность продувки устанавливали в соответствии с насыпным весом металлолома. Положение границы раздела шлак металл фиксировали методом измерения электросопротивления между ванной и электрически изолированной фурмой. При нахождении фурмы в атмосфере печи значение электросопротивления составляло 35±2 кОм, при нахождении фурмы в шлаке 150±20 (Ом), при нахождении фурмы в металле 2±1 (Ом). Параметры проведения и результаты опытных плавок приведены в таблице. Из представленных в таблице данных следует, что использование данного способа при заявляемых значениях режимных параметров при их одновременном попадании в оптимальные пределы, обеспечивает снижение расхода шлакообразующи х материалов и предотвращает возникновение бурных реакций в ванне, сопровождающихся выбросами.