Спосіб виплавки сталі у високопотужних дугових печах

Спосіб виплавки сталі у високопотужних дугових печах, що включає завантаження стального брухту, шлакоутворюючих, плавлення з Винахід відноситься до чорної металурга і може бути використованим під час виплавки сталі в дугових електропечах У сучасних умовах виплавки сталі в дугових електропечах, коли намітився дефіцит якісного стального брухту і зросла вартість електроенергії, інтенсифікація виплавки якісної сталі може здійснюватися за рахунок використання в плавці рідкого чавуна, що має високий енергетичний потенціал у вигляді температури на рівні 13001350С , вмісту вуглеця на рівні 4 0-4 5% з невеликою і гарантованою КІЛЬКІСТЮ ДОМІШОК, виплавленого в доменній печі з основною залізорудною складовою у вигляді окислених обкатишів Є засіб виплавки сталі у високопотужніх дугових печах, в якому підвищення продуктивності печі за рахунок скорочення тривалості плавки досягається шляхом введення в піч суміші чавунної стружки (15-25% від маси шихти), вапна і кварцового піску Скорочення плавки досягається за рахунок паралельного, але більш «легкого» подальшим підвалюванням брухту і вапна, доведення, який відрізняється тим, що після випуску 90-95% металу чергової плавки, в піч заливають рідкий переробний чавун в КІЛЬКОСТІ 1570% від маси металевої частки шихти з подальшим завантаженням 40-70% вапна і 10-20% плавикового шпату від загальної їх КІЛЬКОСТІ, ЗДІЙСНЮЮТЬ заздалегідь продування киснем через склепінну фурму протягом 3-5 хвилин, після чого завантажують сталевий брухт в КІЛЬКОСТІ 30-50% від маси металевої частини шихти, включають піч з одночасним введенням кисню через склепінну фурму і СТІНОВІ пальники і, після розплавлення шихти, здійснюють підвалювання бракуючої частини стального брухту і шлакоутворюючих, проводять окислювальне рафінування і, після досягнення заданого вмісту вуглецю і фосфору в металі і температури, його випускають в ківш і доводять на установці комплексного доведення "ПІЧ-КІВШ" О плавлення дрібної чавунної стружки, без, звичайно, необхідності добавки у цьому разі коксу або коксового горішка з витратою електроенергії на їх реалізацію в розплав Однак чавунна стружка це лімітований матеріал і, що більш важливо, не ю о має регламентованого ХІМІЧНОГО складу, так як ю вона може бути набута з ваграночного лиття і інших джерел (машинобудування) (а св СРСР №1678849, кл 5 С21С 5/52,1989) Відомий також засіб виплавки сталей з металізованих обкатишів в дуговій печі (а св СРСР №1638176, кл5 С21 5/52, 1988), що передбачає виплавку сталі в надпотужніх дугових печах із застосуванням металізованих обкатишів Засіб включає плавлення, подачу шлакоутворюючої і пшоутворюючої добавки, що складається з карбонату кальцію, окислу кальцію, вуглеця і оксидів заліза Додатково дається в піч пшоутворюючий матеріал у вигляді брикетів, що містить вуглець, цей матеріал складається з дріб'язку металізованих обкатишів, на вапняномелясовій зв'язці В КІЛЬКОСТІ 1 -10% від маси СО (О 56305 присадних металізованих обкатишів з вельми лише 16-17кг S1O2, тобто в три рази менше, ніж низькою наявністю таких елементір як Ті, V, Cr, Pb, металізованні обкатиші і в 1 048 більше заліза АІ, Cu, Sn, Ni, Mo, Bi, Sb Крім того рідкий чавун слідуючого Цей засіб є найбільш близьким до того, що ХІМІЧНОГО складу, % (Чавун переробний,, технічні описується умови, ДСТУ 3133-95 (ТОСТ 805-95) с 4 6) Недоліком засобу є те, що на плавку Si Mn P S використовуються металізовані обкатиши, що 0 5 12 0 5 10 0 020 0 050 до 0 060 набуваються в спеціальних шахтних печах з що містить масову частку мікродомішок не великою витратою природного газу Для більш, % (Чавун ливарний, технічні умови, ДСТУ відновлення в шахтну піч завантажують обкатиши 3132-95 (ГОСТ 48-32-95) с 6) ті, що виготовляються з особливо чистого Ті V Cr Pb АІ залишкового залізорудного концентрату, що разом з тим, дає 0 05 0 05 0 04 0 005 0 005 можливість в металвзованих обкатишах мати з наявністю таких елементів як Cu, Sn, Ni, Mo, масову частку S1O2 лише на рівні 5 0-5 5%, інколи і Bi, Sb на рівні змісту їх в металізованих обкатишах більш зумовлює отримання якісної сталі (сірка і фосфор не лімітує якість і процес) Плавлення в електросталеплавильній печі кожної тонни металізованих обкатишів приводить Засіб, виплавки сталі у високопотужніх до додаткової витрати вапна в КІЛЬКОСТІ 104КГ (ДЛЯ дугових електричних печах, що пропонується, ошлакування 52кг S1O2), отримання додаткового включає залиття 15-70% рідкого переробного шлаку в КІЛЬКОСТІ 289кг з витратами тепла на його чавуна, значно спрощується також хід ведення розігрівання (138 8квт ч) Крім того ступінь плавки Застосування рідкого переробного чавуна, металізації обкатишів в шахтній печі знаходиться що містить високий рівень фізичного і ХІМІЧНОГО на рівні 90%, тому дометал ізація заліза в тепла, а також високу чистоту домішок кольорових електросталеплавильній печі по реакції металів, забезпечує інтенсифікацію процесів плавлення і окислювального рафінування, а також FeO+C^Fe+CO-152 19Мдж отримання високоякісної сталі приводить до додаткової витрати 68 1 квт ч Випуск з печі 90-95% металу попередньої електроенергії з ВІДПОВІДНИМ збільшенням плавки дозволяє 5-10% металу, що залишився, тривалості плавки захистити подину печі при залитті рідкого чавуна, У прототипі передбачено також давати а також поліпшує умови плавлення шихти в додатково в піч пшоутворюючий матеріал у початковий період вигляді брикетів, що містить вуглець, в КІЛЬКОСТІ від 1 до 10% від маси присадних металізованіх Продування чавуна киснем через склепінну обкатишів, що вимагає організації на фурму після завантаження на чавун першої порції металургійному підприємстві спеціального шлакоутворюючих (40-70% вапна і 10-20% виробництва, пов'язаного з брикетуванням плавикового шпату від загальної їх КІЛЬКОСТІ) протягом 3-5 хвилин забезпечує підвищення У разі ж використання привізних температури розплаву і формування активного металізованих обкатишів, вони повинні бути шлаку, виключаючи вплив силікатів на пасивовані або брикетовані для захисту від футерування печі зайняття, мають температуру навколишнього середовища / Запропонована сукупність ознак дозволяє використати в електроплавці високоенергоємний Крім того, недоліком засобу є і те, що рідкий переробний чавун доменної плавки, при металізовані обкатиші дозуються на плавку у часі, залитті чавуна захистити подину печі від розмиву що разом з їх високою поверхнею (діаметр струменем чавуна, поліпшити умови плавлення обкатишів 10-15мм) приводить до значного чаду, шихти і отримання першої порції тобто до втрати заліза, погіршення екології шлакоутворюючих в початковий період за рахунок У основу винаходу, що пропонується продування киснем протягом 3-5 хвилин, поставлена задача підвищення продуктивності забезпечити підвищення температури розплаву і печі, зниження витрати електроенергії з формування активного шлаку, що в результаті одночасним підвищенням якості сталі, шляхом значно підвищує продуктивність печі і економію використання на електроплавку 15-70% від маси електроенергії, і, що більш істотно, дозволяє металевої частини шихти рідкого переробного виплавляти чисті по домішках сталі » чавуна, що має температуру на рівні 1300-1350С° і зміст вуглеця на рівні 4 0-4 5%, що вносить в Засіб здійснюється таким чином електроплавку енергетичний потенціал рівний При випуску чергової плавки в печі залишають 450000-500000ккалл' чавуна або в перерахунку на 5-10% метала і заливають рідкий переробний електроенергію чавун в КІЛЬКОСТІ 15-70% від маси металевої частини шихти, потім завантажують 40-70% від 475000x11,65x10" загальної КІЛЬКОСТІ вапна і 10-20% від загальної 1 КІЛЬКОСТІ плавикового шпату Здійснюють на кожну тонну чавуна, попереднє продування чавуна киснем через що в свою чергу зумовлює зниження часу плавки, склепінну фурму протягом 3-5 хвилин, після чого витрати електроенергії, підвищення завантажують стальний брухт в КІЛЬКОСТІ 30-50% продуктивності печі, від маси металевої частини шихти, включають піч де 11 65x10 4 - перевідний коефіцієнт 1ккал в з одночасним введенням кисня через склепінну квт/г, од , фурму і СТІНОВІ пальники Після розплавлення 72 -теплової ккд електропечи, % ' основної маси шихти, при необхідності, Разом з тим, 1т рідких чавуни вносить всього 4 56305 верхні 70% , Приклад Виплавку сталі ШХ15 здійснювали в 100т дуговій печі з трансформатором потужністю до 63 МВА, обладнаної склепінною кисневою фурмою і стіновими пальниками Плавки проводили по установці «ПІЧ-КІВШ» трьох варіантах з використанням в шихті 15%, 50% і 70% рідких переробного чавуна Особливість засобу полягає в тому, що при використанні в шихті 70% рідкого чавуна, Після випуску плавки в печі залишали «6т завалювання встановленої частки металу, після чого з чавуновозного ковша заливали переробний чавун, а потім шлакоутворюючих і попереднього продування завантажували в І варіанті 1 6т вапна і 01т розплаву киснем, стальний брухт в КІЛЬКОСТІ ДО плавикового шпату, у II варіанті - 2 4т вапна і 0 16т 30% від металевої частини шихти завантажують плавикового шпату, в III варіанті 2 8т вапна і 0 2т однією порцією, що дозволяє виключити плавикового шпату Через склепінну фурму підкидання і скоротити тривалість плавки, так як розплав продували киснем протягом 4мин , після плавлення йде дуже інтенсивно При меншій чого завантажували стальний брухт і включали піч КІЛЬКОСТІ рідкого чавуна з'являється необхідність з одночасним продуванням ванни киснем через завантаження стального брухту цього періоду склепінну фурму і СТІНОВІ пальники плавки двома приблизно рівними порціями Таке завантаження стального брухту і Після досягнення в металі температури «1580 продування ванни киснем забезпечує високу С°, вуглеця «10%, фосфору «0 010% сталь швидкість його плавлення і окислювального випускали в ківш і подавали на установку «пічрафінування ванни, чому сприяє пінення шлаку і ківш» для доведення перемішування металу і шлаку пухирцями СО при Техніко-економічні показники роботи дугових окисленні «зайвого» вуглеця печей ДСП-100 з різними варіантами шихтування При використанні в електроплавці рідкого при виплавці сталі ШХ15 приведені в таблиці З чавуна масою менше за 15% ефективність засобу таблиці слідує, що кращі результати отримані на знижується, так як в цьому випадку, при плавці з використанням в шихті 50% рідкого завантаженні першої порції шлакоутворюючих і 3-5 чавуна, 55% вапна першої порції і 15% першої хвилинного попереднього продування чавуна порції плавикового шпату, при цьому отримана киснем через склепінну фурму, розплав почне сталь з масовою часткою домішок на рівні сталі в закристалізовуватися, що приведе до перевитрати плавці з • використанням металізованих обкатишів електроенергії і до подовження плавки із зростанням виробництва до 30% і економії електроенергії до 20% При більшій ніж 70% частці рідкого чавуна збільшується завалка необхідної КІЛЬКОСТІ вапна і Техніко-економічний ефект засобу виплавки плавикового шпату на цю масу чавуна з сталі у високопотужніх дугових електричних печах отриманням надмірної КІЛЬКОСТІ шлаку і із залиттям 15-70% рідкого переробного чавуна на необхідністю його викачування без достатнього залишок металу від попередньої плавки і його використання по насиченню шкідливими продування чавуна киснем через склепінну фурму домішками, що не раціонально Крім того, після завантаження на чавун першої порції видалення надмірної КІЛЬКОСТІ вуглеця в шихті, шлакоутворюючих (40-70% вапна і 10-20% також подовжує плавку плавикового шпату від загальної їх КІЛЬКОСТІ) В течи 3-5 хвилин, дозволяє забезпечити Завантаження в піч 40-70% вапна і температуру металу і формування активного плавикового шпату в КІЛЬКОСТІ 10-20% від шлаку, що в результаті підвищує продуктивність загальної їх витрати на плавку забезпечує печі на 15-30%, знижує витрату енергії на 15-20% з формування активного шлаку і захист стін печі від конкуренцією по чистоті сталі, що отримується в прямого впливу дуг з підвищенням їх теплового порівнянні з и виплавкою на металізованих ккд обкати шах Нижні межі КІЛЬКОСТІ вапна і плавикового шпату відповідають 15% рідкого чавуна в шихті, а здійснюють підкидання бракуючої частини стального брухту і завантаження іншої КІЛЬКОСТІ шлакоутворюючих матеріалів Проводять окислювальне рафінування металу і після досягнення необхідного змісту вуглеця і фосфору в металі і температури, сталь доводять в 56305 Таблиця Техніко-економічні показники роботи дугових печей ДСП-100 з різними варіантами шихтування Масова № частка чавуна в шихті, п/п %/№вар 1 2 3 4 5 6 7 Масова частка І порції вапна, %/маса,т Масова частка плавик Шпата (І порція), %/маса,т Показники Масова частка домішок, % 10 Витрата електро енергії, квт/гл" Тривалість плавки, г РЬ Sn As Zn Ві Sb 1 1 1 1 1 7 5 3 4 6 22 19 13 12 12 24 21 14 12 11 60 36 19 18 17 27 19 14 11 10 26 18 14 12 12 33 26 16 15 14 10 40 10 15/1 вар 50/11 вар 70/111 вар 40/1 6 55/2 4 70/2 8 10/0 10 15/0 16 20/0 20 75 70 20 430 400 385 405 425 100 25 450 20 22 26 62 26 27 32 480 18 10 11 18 12 10 14 Порівняй (10% чушко вого чавуна) 80% мет Обкатишів з безперервною подачею Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24