Спосіб формування пінистого шлаку на розплаві з високохромистої сталі

1. Спосіб формування пінистого шлаку (7) на розплаві (6) високохромистої сталі у дуговій електропечі (1), при якому суміш оксиду металу і вуглецю вводять у піч (1), причому у шлаку (7) оксид металу відновлюють вуглецем, і гази, що виникають при цьому, утворюють у шлаку бульбашки, які спінюють шлак, який відрізняється тим, що суміш оксиду металу і вуглецю вводять у піч у вигляді пресованих частинок і/або формованих частинок (8), які містять сполучне, причому густину формованих частинок (8) регулюють додаванням носія заліза. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що густину формованих частинок (8) встановлюють такою, щоб вони плавали у шлаку (7). 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що густину формованих частинок (8) встановлю C2 2 (11) 1 3 84151 льно знижується, і тим самим поліпшується підведення енергії у розплав металу. У випадку сталей, які не є нержавіючими, або сталей з низьким вмістом хрому пінистий шлак утворюється при одночасному вдуванні вуглецю і кисню у шлак або у ванну рідкої сталі. Газ, який утворюється при проходженні реакцій 2[С] + {О 2}=2{СО} 2{СО} + {О2} = 2{СО2} веде до спінювання шлаку. Крім того, вуглець відновлює оксид заліза у залізо, а також у монооксид заліза згідно з реакцією (FeO)+ [C] = [Fe]+ {CO}. Спінений :ччак обволікає електроди і є захисним шаром між електричною дугою і стінками печі. У випадку високохромистих розплавів вуглець, який подається, є головним чином відновником для оксиду хрому. Вищезазначені реакції для ванни рідкого металу не мають великого значення. Крім того, вміст оксиду заліза у шлаку також дуже малий, щоб гарантувати задовільне спінювання шлаку. Загалом для високохромистих плавок через вказані відмінності важко одержувати шлак, який піниться, у фазі перегріву. Для цього у [документі EP 0 829 545 B1], який відноситься до способу одержання пінистого шлаку на рідкій нержавіючій сталі в електропечі, пропонується, щоб у шлак вводили порошок, який складається з оксиду металу (оксиду цинку або оксиду свинцю) і вуглецю. Оксид, який міститься у порошку, буде відновлюватися внаслідок реакції з вуглецем. У шлаку будуть утворюватися бульбашки, які складаються в основному з монооксиду вуглецю, причому бульбашки, які містяться у шлаку, дозволяють спінювати шлак. Крім того, порошок вводять у шлак за допомогою інжектувального середовища, наприклад, азоту. Згідно з рівнем техніки, після цього у шлак або ванну вводять реакційноздатну суміш у вигляді порошку. Внаслідок відносно високої поверхні, зумовленої порошковою формою, це призводить до короткої бурхливої реакції. Крім того, реакція проходить локально обмежено поблизу пристрою подачі або вдування і тут, зокрема, біля кінця продувальної фурми у ванні рідкого металу. Виходячи з подібного рівня техніки, в основі винаходу стоїть задача створити спосіб одержання пінистого шлаку на ваннах високохромистих сталей в електропечі, причому процеси, які викликають реакцію піноутворення, повинні проходити контрольовано. Ця задача вирішена способом з відмітними ознаками пункту 1 формули вина ходу. Сприятливі модифікації описані у залежних пунктах. Згідно з винаходом, у піч завантажується суміш оксиду металу і вуглецю у вигляді не порошку, а пресованих частинок і/або формованих частинок, які містять зв'язуюче. Крім переважної форми у вигляді гранул можливі також, наприклад, інші форми, такі як брикети. На відміну від застосування порошкової форми, шляхом цілеспрямованого регулювання властивостей формованих частинок, які далі позначаються як котуни, утворення газу можна контролювати щодо місця, типу і часу, зок 4 рема, часових початкових точок, швидкості, ступеня реакції і/або тривалості реакції. Зокрема, через тиск пресування і/або тип і кількість домішаних носіїв заліза, наприклад, феронікелю і зв'язуючого встановлюються густинні характеристики котунів. При цьому згідно з одним переважним варіантом густина пресованої частинки встановлюється так, щоб котуни самі плавали у шлаку поблизу або безпосередньо біля межі поділу метал-шлак. Завдяки доданню носія заліза забезпечується те, що котуни є важчими, ніж шлак, але легшими, ніж рідкий метал. Утворення газу тим самим відбувається у локально обмеженому місці, а саме у шлаку на межі металу і шлаку. Таким чином до контакту між коту нами і ванною металу не доходить, завдяки чому навуглецьовування розплаву відвертається. Можливо також встановити властивості котунів так, щоб вони могли набирати різного положення між ванною рідкого металу і шлаком. Цим буде гарантовано проходження процесів, які викликають утворення піни, тільки у шлаку, щоб підвищити е фективність. Далі, котуни повинні мати таку густин у або стиснення, щоб вони розвалювалися рівномірно і повільно, причому утворення газу і, тим самим, реакція спінювання проходили рівномірно і відносно довго. Шляхом ще більш сильного ущільнення стисненням можна, крім того, досягнути того, щоб реакції проходили із запізнюванням у часі. Це запобігає передчасній реакції або забезпечує початок реакції тільки тоді, коли котуни будуть розподілені у шлаку. Далі, вибором розміру котунів можна також цілеспрямовано регулювати утворення газу. Через те, що котуни мають порівняно з порошком більший діаметр і, тим самим, меншу поверхню, реакція спінювання може відносно довго підтримуватися при рівномірному утворенні газу. З основними компонентами оксидом металу (Me) і вуглецем проходять наступні реакції: (Me xOn) + [C] -+х[Ме] + {CO} 2{СО} + {О2}=2{СО2} Як суміш для одержання котунів можуть застосовуватися відходи виробництва сталі, як наприклад, вуглець відпрацьованих електродів або залишки частинок окалини. Зокрема, у таких сумішах рекомендується застосовувати зв'язуюче. Крім основних компонентів оксиду металу і вуглецю у запропоновану гранульовану форму додатково додається шлакотвірне, зокрема, вапняк. Завдяки вапняку додатково посилюється бажане утворення СО/СО2-. Далі, додатково спільно можуть додаватися або домішуватися розріджувачі шлаку, переважно CaF2. Цим протидіють тій обставині, що хромовмісні шлаки при збільшенні вмісту оксиду хрому завжди стають в'язкими. Також рекомендується додавати у частину котунів відновник, наприклад, кремній і/або алюміній, зокрема, разом з вапняком, щоб контролювати вміст оксиду хрому у шлаку. Цей відновник знижує вміст оксиду хрому у шлаку і тим самим знижує вміст хрому у шлаку. Крім того, поліпшується спінювання шлаку. 5 84151 На відміну від порошку, який повинен вдуватися локально, котуни подаються у різні місця печі через склепіння печі і/або бічні стінки печі. З порошком це неможливо, оскільки велика частина порошку буде відсмоктуватися пиловловлювачем печі. Рекомендується додатково вводити у шлак котуни поблизу електродів і безпосередньо у гарячі плями електродів, щоб реакція спінювання могла, зокрема, проходити біля електродів. Інші деталі і переваги винаходу пояснюються у подальшому описі фігур. При цьому показано: Фіг.1 - схематичний поперечний розріз дугової електропечі з пристроєм подачі котунів для спінювання шлаку; Фіг.2 - піч за Фіг.1 на вигляді зверху. Представлена на Фіг.1 дугова електропіч 1 складається з кожуха 2 з вогнетривкою стінкою 3, а також склепіння 4 печі. Після завантаження брухту і легуючих компонентів три (у даному випадку) електроди 5а-с, рухаючись зверху, входять у вн утрішній простір печі. Завдяки електричній дузі, яка утворюється, твердий матеріал розплавляється. Утворюється шар 7 шлаку, плаваючий на ванні 6. Тим самим відбувається реакція спінювання шлаку 7 між електродами 5а-с і вогнетривкою стінкою 3 печі, матеріал для спінювання шлаку у вигляді формованих частинок 8, а саме у вигляді котунів, подається у внутрішній простір печі. Переважно котуни завантажуються через склепіння 4 печ; і звідси через отвір 9 у склепінні і/або бічні стінки 10. Для цього передбачена система вдування з нагнітальними трубопроводами або гравітаційна система подачі 11, які проходять через бічні стінки печі 10. Замість нагнітальних трубопроводів можуть застосовуватися також продувальні фурми. Альтернативно або додатково для завантаження котунів підходить також пневматична сис Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 тема подачі 12 з кільцевих трубопроводів. Вона має кільцевий трубопровід 13, який йде вздовж склепіння 4 і який, як ясно видно з креслень, у той же самий час має ділянки 14 кільцевого трубопроводу, які йдуть радіально до склепіння. У зображеному прикладі у кільцеві трубопроводи 13, 14 і відповідно у склепіння передбачені три завантажувальні отвори 15а-с. Через цю систему 12 котуни вводяться у пічний шлак 7 рівномірно по перерізу печі. Завантажувальні отвори 15а-с при цьому розташовані так, що котуни реагують зі шлаком 7 поблизу гарячих плям. Котуни плавають у шлаку 7 і там реагують контрольовано за місцем, типом і часом відносно бажаного утворення газу і, тим самим, реакції спінювання. Зокрема, за допомогою регулювання густини і розміру котунів досягається те, що процес утворення газу проходить по можливості рівномірно, відносно довго і не дуже швидко. Реакція, яка контролюється, на поверхні котунів веде до рівномірного спінювання шлаку. Список посилальних позначень: 1 дугова електропіч 2 кожух 3 вогнетривка стінка 4 склепіння печі 5 електроди 6 розплав 7 шлак 8 формовані частинки (котуни) 9 отвір у склепінні 10 бічні стінки печі 11 нагнітальний трубопровід 12 пневматична система подачі 13 кільцевий трубопровід 14 ділянка кільцевого трубопроводу 15 завантажувальні отвори Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601