Спосіб плавки вуглецевої сталі в дуговій печі

Реферат: UA 84707 U UA 84707 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі металургії, зокрема до технології виплавки сталі в електродугових печах. У даних печах джерелом енергії є електрична дуга, що проходить між електродами і металом, що плавиться. Такі печі в ливарному виробництві є найбільш ємними електроприймачами, у той же час вони мають досить високий коефіцієнт корисної дії, є надійними і забезпечують розплавлювання шихти різноманітної як по габаритах, так і по хімічному складу. Істотний недолік цих печей - висока витрата електричної енергії: на одержання однієї тонни сталі витрачається в середньому 450 квт.ч. Відомий спосіб виплавки сталі, у якому в електродугову піч як шихтові матеріали завантажують брухт із високомарганової сталі з наступним його розплавлюванням і випуском розплаву (патент РФ № 2318025, В21С 5/52). Недолік способу - вузька галузь використання, обмежена в основному виплавкою високомарганової сталі. Цей недолік усунутий в іншому відомому способі виплавки сталі в дуговій печі, що передбачає виплавку вуглецевої сталі з вуглецевого брухту (патент РФ № 2213788 С21С 5/52). Даний спосіб виплавки сталі приймається як найближчий аналог. Відомий спосіб і той, що заявляється, мають наступні істотні і подібні ознаки: спосіб плавки вуглецевої сталі в дуговій печі, при якому піч завантажують шихтою у вигляді брухту з внесенням необхідних добавок, після чого здійснюють розплавлювання шихти електричною дугою прямої дії з наступним випуском розплаву. У відомому способі підтримують горіння дуги в посиленому режимі, створюючи оптимальні умови для оплавлення брухту, що обумовлює підвищення споживання електричної енергії. В основу корисної моделі поставлена задача - створити більш економічний спосіб виплавки сталі з брухту шляхом зниження потужності горіння дуги і за рахунок технічного результату, що полягає в підвищенні електропровідності брухту в тимчасовому періоді від його нагрівання до початкового оплавлення. Поставлена задача вирішується тим, що в способі плавки вуглецевої сталі в дуговій печі, при якому піч завантажують шихтою у вигляді брухту з внесенням необхідних добавок, після чого здійснюють розплавлювання шихти електричною дугою прямої дії з наступним випуском розплаву, згідно з корисною моделлю, брухт після завантаження в піч зрошують суспензією, що представляє собою зважені в рідині дрібні (порошкоподібні) частки графіту. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Шляхом зрошення металобрухту суспензією, що представляє собою зважені в рідині дрібні (порошкоподібні) частки графіту, поверхні шматків брухту здобувають додаткову провідність електричного струму за рахунок дрібних графітових часток, тому що на молекулярному рівні електрони ядра графіту є додатковими носіями струму. Під дією зовнішнього електричного поля електрони провідності ядер графіту піддаються упорядкованому переміщенню, що сприяє підвищенню загальної електричної провідності шматків брухту, завдяки чому відпадає необхідність роботи дуги на посиленому режимі, а, отже, забезпечується економія споживаної електричної енергії. У такий спосіб за рахунок горіння дуги в оптимальному режимі пропонований спосіб плавки вуглецевої сталі з брухту забезпечує: - скорочення тривалості плавки і час перебування дугової печі під струмом; - економію електричної енергії; - зменшення угару металу за рахунок виключення роботи печі на максимальній потужності електричної дуги. Приклад здійснення способу, що проведений на Новокраматорському машинобудівному заводі на печі ДСП-50, яка працює на перемінному струмі і має ємність 50 тонн. Загальна вага садки 5 тонн. Регламент завантаження печі був наступним: великогабаритний брухт, щоб уникнути поломки електродів, розміщений у нижній частині печі, а кожен наступний шар брухту зрошували суспензією, що представляє собою зважені в рідині дрібні (порошкоподібні) частки графіту, концентрація якого в розчині обумовлюється заданою вимогою одержання сталі з визначеним змістом вуглецю. Після вирівнювання шихти піч включена на 10 хвилин на другий (знижений) ступінь стартової напруги, після чого здійснений переклад печі на робочий режим напруги, що підтримувався до повного розплавлювання шихти. Потім піч короткочасно переведена на стартовий режим напруги з наступним випуском розплаву. Для поліпшення конвекції рідкого металу піч оснащена індуктором, завдяки чому в процесі розплавлювання шихти створене перемінне магнітне поле, що сприяє активному перемішуванню розплаву. 1 UA 84707 U Основні показники проведеної плавки запропонованого способу наведені нижче. сталі з брухту Найближчий аналог 450 54 92,3 1,12 Найменування показників Витрата електричної енергії на 1 т сталі (кВт. г) Час роботи печі під струмом (у хвилинах) Вихід рідкої сталі (у %) Зміст вуглецю (у %) 5 10 найближчого аналога та пропонований спосіб 407 48,3 95,0 1,14 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб плавки вуглецевої сталі в дуговій печі, при якому піч завантажують шихтою у вигляді брухту з внесенням необхідних добавок, після чого здійснюють розплавлювання шихти електричною дугою прямої дії з наступним випуском розплаву, який відрізняється тим, що брухт після завантаження в піч зрошують суспензією, що являє собою зважені в рідині дрібні (порошкоподібні) частки графіту. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2