Шихта для виплавки сталі

Шихта для виплавки сталі, що включає сталевий брухт, навуглецювальні матеріали, шлакоутво рюючі речовини, яка відрізняється тим, що вона містить в ролі навуглецювальника вуглецевокарбідкремнієвий матеріал та вуглець високотемпературної кальцинації при наступному співвідношенні компонентів, ваг % вуглецевокарбідкремнієвий матері0,4-1,1 ал вуглець високотемпературної каль0,6-1,9 цинації 1,5-2,0 шлакоутворюючі речовини Винахід відноситься до чорної металурги, а конкретно до виробництва сталі в плавильних агрегатах різного типу/ Відома шихта для виплавки сталі, що містить чавун, як навуглецювальний матеріал, сталевий брухт, шлакоутворюючі матеріали, при наступному співвідношенні компонентів, % ваг чавун 6-40 сталевий брухт 60-94 шлакоувторюючі (понад 100%) 0,5-2,0 (технологічна інструкція ТИ-243-ММ-01-98 на виробництво сталі в мартенівські печі в умовах ВАТ "НТЗ" *, технологічна інструкція ДТИ-48-ЦТ-97 на виробництво сталі в дугових печах в умовах АТВТ "ДСЗ **) В ролі навуглецювального матеріалу в склад вище приведених шихт вводиться чавун з метою забезпечити в металевій ванні після розплавлення шихти вмісту вуглецю на 0,3 - 0,5% вище нижньої межі концентрації вуглецю в заданій марці сталі Вказаний вміст вуглецю в металі після розплавлення необхідно для проведення якісного окислювального періоду Межі вмісту чавуну в шихті обґрунтовуються фізико-хімічними та кінетичними особливостями проходження процесу плавлення шихти в різних плавильних агрегатах (електродугова піч, мартенівська піч і т д ) використання в ролі навуглецювального матеріалу дорогого і дефіцитного чавуну, високий вміст в чавуні, як навуглецювальника, сірки та фосфору, що приводить до збільшення енергетичних і матеріальних витрат на їх подальше видалення із сталі, переокислення сталевої ванни в процесі плавлення та подальшого окислювального періоду Найбільш близьким по технічній суті та ефекту, що досягається, є шихта для виплавки сталі, по прототипу, що включає наступні шихтові матеріали металева частина (сталевий брухт), шлакоутворюючі, навуглецювальні матеріали, в ролі яких використовують кокс, вугілля, електродний брухт при наступному співвідношенні компонентів, % ваг сталевий брухт 95,0 - 98,0 навуглецювальні матеріали (кокс, вугілля, електродний Основними складу шихти є недоліками вищеприведеного сталевий брухт брухтта ІНШІ) решта 2,0 - 5,0 шлакоутворюючі (понад 100%) 1,5-2,0 (Ас СССР№ 1198765, МІЖ С21С5/01, Б В № 16, 1981р) Ознаки, співпадаючі з існуючими признаками винаходу, що заявляється, є наявність в складі шихти для виплавки сталі сталевого брухту, шлакоутворюючих матеріалів та навуглецювального матеріалу у вигляді високовуглецевих матеріалів Шихта по прототипу усуває деякі недоліки шихти, в 47979 склад якої входить чавун (по аналогу) Але недоліком шихти по прототипу є те, що вона також не дозволяє усунути переокислення сталеплавильної ванни в процесі плавлення та слідуючого окислювального періоду, що в свою чергу призводить до збільшених витрат розкисників та, як наслідок, до надмірного забруднення готової сталі неметалевими включеннями, що погіршують її якість В винаході вирішується задача якісного покращення шихти для виплавки сталі шляхом заміни чавуну, як навуглецювальника, на суміш із вуглецькарбідкремнієвого матеріалу та вуглецю високотемпературної кальцінацм при ВІДПОВІДНИХ КІЛЬКІС НИХ співвідношеннях всіх компонентів, що приводить до отримання більш високих техніко-економічних результатів - покращення технології процесу, підвищення якості сталі та зниження її собівартості Композиція, ЩО заявляється, може бути використана в процесах виплавки як рядових, так і високолегованих марок сталі В основу винаходу поставлена задача підвищення якості готової сталі, що виплавляється в різних плавильних агрегатах Поставлена задача вирішується тим, що шихта для виплавки сталі, що включає стальний брухт, шлакоутворюючі, ВІДПОВІДНО винаходу, містить в ролі навуглецювального матеріалу вуглецевокарбідкремнієвий матеріал та вуглець високотемпературної кальцинації при наступному співвідношенні компонентів, % ваг вуглецевокарбідкремнієвий матеріал 0,4-1,1 вуглець високотемпературної кальцинації 0,6-1,9 шлакоутворюючі 1,5-2,0 сталевий брухт інше Зв'язок між сукупністю існуючих ознак винаходу, що заявляється, та результату, що досягається, забезпечується наступним Вміст в шихті додаткових складників, таких як вуглецевокарбідкремнієвий матеріал та вуглець високотемпературної кальцинації, з невеликим вмістом сірки, в приведених вище співвідношеннях, встановлених емпіричним ШЛЯХОМ, ДОЗВОЛЯЄ ПІДВИЩИТИ ЯКІСТЬ ГОТОВОЇ сталі Важливо і те, щодо складу шихти, що заявляється, входять вторинні матеріали виробництва, що впливає на зниження собівартості сталі та поліпшує довкілля В ролі вуглецевокарбідкремнієвого матеріалу запропоновано використовувати вторинний матеріал, що утворюється при виробництві графггизованних електродів (МУ-1) Цей матеріал вміщує не менше 15% карбіду кремнію та не менше 65% вільного вуглецю Присутній в складі вуглецевокарбідкремнієвого матеріалу карбід кремнію при розплавленні стального брухту взаємодіє з рідким залізом по реакції SICJB + [Fe] —> [S\]fe + [C]Fe, з асіміляцією розплавленим металом сталевої ванни кремнію та вуглецю Вказана особливість взаємодії SiC впливає на механізм та регулює швидкість обезвуглецювання сталевої ванни, блокує переокислення металу в період окислення вуглецю Комбінація вуглецевомістких матеріалів з карбідом кремнію забезпечує достатність процесу на вуглецювання Межі вмісту компонентів в складі суміші обґрунтовуються наступним Вуглецькарбідкремнієвий матеріал (ТУ У 32200196204 005-99) при вмісті вуглецькарбідкремнієвого матеріалу (МУ-1) в складі шихти менше 0,4 % не забезпечується блокування процесів переокислення стальної ванни При ВМІСТІ вуглецькарбідкремнієвого матеріалу (МУ-1) в складі шихти більше 1,1 % підвищується концентрація окису кремнію в шлаці, що приводить до зниження основності шлаку і, як наслідок, до зменшення його десульфуруючихта дефосфоруючих властивостей Графіт високотемпературної кальцинації (ТУ У 322-00196204 005-99) є вторинним матеріалом, який утворюється при виробництві графггованих електродів (ПФ-1) При ВМІСТІ цого матеріалу в складі шихти менше 0,6% навуглецювання сталевої ванни недостатнє, а при ВМІСТІ В ШИХТІ графггу високотемпературної кальцинації більше 1,9% недостатньо блокує процес переокислення стальної ванни Проведений заявником пошук по науково-технічним та патентним джерелом інформації та обраний з переліку аналогів прототип дозволяє виявити вище приведені ВІДМІННОСТІ в запропонованому технічному рішенні Отже, запропоноване технічне рішення "Шихта для виплавки сталі" відповідає критерію винаходу -"новизна" Проведений додатковий аналіз відомих технічних рішень для визначення в них ознак, подібних з ознаками відмінної частини формули технічного рішення, що заявляється, показав, що ці ознаки не найдені серед відомих рішень Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію винаходу -"винахідницький рівень " Оптимальність відсоткових співвідношень компонентів шихти для виплавки сталі підтверджується дослідними плавками, проведеними в електродуговій печі в умовах АТВТ "ДСЗ" та в мартенівський печі в умовах ВАТ "НТЗ" Аналіз проведених плавок на шихті, що заявляється, показав, що засвоєння вуглецю склало 79 - 84%, тоді як при використанні шихти по прототипу засвоєння вуглецю було 70 - 75% Використання розкислювачів в плавках, проведених по прототипу, збільшувалося в 1,2-1,3 рази більше, ніж на плавках, проведених з використанням шихти, що замовляється Акти промислових випробувань додаються Вуглецевокарбідкремнієвий матеріал та вуглець високотемпературної кальцинації в складі шихти для виплавки сталі можуть використовуватися як механічна суміш, або у вигляді брикетів різноманггної форми У випадку використання в складі шихти вуглецевокарбідкремнієвого матеріалу та вуглецю високотемпературної кальцинації у вигляді брикетів співвідношення їх вмісту в складі брикетів відповідає їх вмісту в шихті В ролі зв'язки при виробництві брикетів можуть бути використані різноманггні ВІДОМІ зв'язуючі речовини Запропонований склад шихти може бути легко відтворений і використаний для виробництва рядових та високолегованих марок сталі Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію винаходу -"промислове використання" 47979 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71