Спосіб виплавки сталі в подовому сталеплавильному агрегаті

Спосіб виплавки сталі в подовому сталеплавильному агрегаті, який включає введення у ванну агрегату шлаку виробництва вторинного алюмінію на вапняк у період завалки шихти, який відрізняється тим, що шлак виробництва вторинного алюмінію вводять між першим і другим шаром вапняку в співвідношенні маси шлаку виробництва вторинного алюмінію та загальної маси вапняку (0,05-0,35):1, а співвідношення маси першого та другого шарів вапняку встановлюють рівним 1:(0,1-1,5), причому фракцію шлаку виробництва вторинного алюмінію встановлюють у межах 16380 мм. Винахід відноситься до чорної металургії, зокрема, до способів виплавки сталі в подових сталеплавильних агрегатах, і може бути використаний при виплавці сталі в стаціонарних і хитних мартенівських печах, двохванних і прямоточних сталеплавильних агрегатах. Відомий спосіб виплавки сталі, по якому в період завалки у ванну вводять шлаки виробництва вторинного алюмінію в кількості 10-30кг/м2 з наступним введенням металобрухту [Авт.свид. СРСР № 1629322, 321С5/04, Бюл. №7 від 23.02.91]. Недоліком відомого способу є інтенсивне зношування футеровки агрегату під виливом окислів алюмінію, що втримуються в шлаку виробництва вторинного алюмінію й що утворюються в результаті окислювання металевого алюмінію окислами заліза, що обмежує застосування даного способу в умовах реального виробництва. Найбільш близьким до заявляємого по технічній суті і досягаємому ефекту є спосіб виплавки сталі в мартенівських печах, відповідно якому в період завалки у ванну агрегату вводять шлак виробництва вторинного алюмінію разом із залізною рудою й вапняком, причому співвідношення мас вапняку, залізної руди й шлаку виробництва вто ринного алюмінію встановлюють рівним 1:(45):(0,001-0,015) [Авт. свид. СРСР №1601132, 321С5/04, Бюл. №39 від 23.10.90]. Недоліком відомого способу є його низька ефективність внаслідок застосування шлаку виробництва вторинного алюмінію у малій кількості, не здатному забезпечити істотного впливу на хід процесів у сталеплавильній ванні. Більше того, вспінювання шлаків, що є технологічною основою даного способу, утрудняє нагрівання ванни факелом, що веде до зниження продуктивності печі, збільшенню витрати палива, чавуну, основних і додаткових матеріалів. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу виплавки сталі в подовому сталеплавильному агрегаті за рахунок введення у ванну агрегату шлаку виробництва вторинного алюмінію на вапняк у період завалки шихти, що веде до підвищення продуктивності сталеплавильного агрегату і знижує витрати основних і додаткових матеріалів. Поставлена задача досягається тим, що в способі виплавки сталі в подовому сталеплавильному агрегаті, що включає введення у ванну агрегату шлаку виробництва вторинного алюмінію на (19) UA (11) 86337 (13) C2 (21) a200812618 (22) 28.10.2008 (24) 10.04.2009 (46) 10.04.2009, Бюл.№ 7, 2009 р. (72) МАТВІЄНКОВ СЕРГІЙ АНАТОЛЬОВИЧ, UA, ПРАХНІН ВЯЧЕСЛАВ ЛЕОНІДОВИЧ, UA, КАТЄНЄВ ФЕДОР МАТВІЙОВИЧ, UA, ГОДИНСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР АНАТОЛЬОВИЧ, UA, КОМАР СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ, UA, КОВАЛЬ СЕРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ХАРІН ОЛЕКСІЙ КОСТЯНТИНОВИЧ, UA, КЛАДІТІ ГЕОРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, МАСТИЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, UA (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ ІМЕНІ ІЛЛІЧА", UA (56) UA, 68227, A, 15.07.2004 SU, 1313879, A1, 30.05.1985 3 86337 4 мінію, що втримується в шлаку виробництва втовапняк у період завалки шихти, шлак виробництва ринного алюмінію. При цьому тепло від окислювторинного алюмінію вводять між першим і другим вання алюмінію у вигляді випромінювання шаром вапняку в співвідношенні маси шлаку виродаремно витрачається на нагрівання відхідних бництва вторинного алюмінію й загальної маси газів, що істотно знижує ефективність застосуванвапняку (0,05-0,35):1, а співвідношення маси перня заявляємого способу. При співвідношенні маси шого й другого шарів вапняку встановлюють рівпершого й другого шарів вапняку більш ніж 1:1,5 ним 1:(0,1-1,5), причому фракцію шлаку виробницкисень із атмосфери печі не досягає металевого тва вторинного алюмінію встановлюють у межах алюмінію, уведеного в складі шлаку виробництва 16-380мм. вторинного алюмінію, що приводить до того, що Шлак виробництва вторинного алюмінію, що процес шлакоутворення йде звичайним способом і перебуває в обсязі вапнянку, створює локальні не інтенсифікується горінням алюмінію. При цьому очаги розплаву рідких шлаків евтектоїдного склаефективність заявляемого способу істотно знижуду, що забезпечує швидкий перехід шлакоутвоється. рюючих матеріалів у рідкий стан. Швидке формуПри використанні шлаку виробництва вторинвання рідких шлаків забезпечує прискорення всіх ного алюмінію фракції менш 16мм спостерігається процесів, пов'язаних з масо-теплопереносом у інтенсивний винос матеріалу зі спускаємим шлаванні агрегату, зокрема, прискорення процесу наком і з відхідними газами. Крім того, зміст алюмігрівання ванни факелом і інтенсифікацію процесу нію в дрібних фракціях шлаку виробництва втодесульфурації розплаву. Раннє формування актиринного алюмінію незначно, оскільки дрібна вних шлаків знижує потребу в зайвій витраті шлафракція являє собою практично чистий глинозем. коутворюючих матеріалів, палива й рідкого чавуну. Відсутність металевого алюмінію приводить до Застосування заздалегідь підготовленого матеріазниження ефективності шлакоутворення й не долу, з якого вилучена пилоподібна й дрібнозерниста зволяє досягти позитивного ефекту використання фракція, забезпечує повне засвоєння шлаку вирозаявляемого способу. При використанні шлаку бництва вторинного алюмінію за рахунок виклювиробництва вторинного алюмінію фракції більше чення виносу матеріалу з агрегату зі спускаємим 380мм уповільнюється процес шлакоутворення шлаком і з газами, що відходять. Крім того, кускова внаслідок істотного зниження площі контакту шлафракція містить підвищену кількість металевого ку виробництва вторинного алюмінію із формуєалюмінію, що є основним теплоносієм у процесі мим пічним шлаком. Це сповільнює процес шлакошлакоутворення по даному способу виплавки стаутворення й не дозволяє домогтися лі. Введення шлаку виробництва вторинного алюмаксимального позитивного ефекту від викорисмінію між першим і другим шаром вапняку забезтання пропонованого способу. печує повне засвоєння тепла, що виділяється при Приклад використання заявляємого способу. окислюванні алюмінію шлакоутворюючими матеріСталь марки ВСТЗсп виплавляли в 600-т маралами і надає процесу шлакоутворення об'ємний тенівській печі, що працює скрап-рудним процесом характер. із продувкою ванни киснем. У період завалки після При співвідношенні мас шлаку виробництва введення у ванну 50% металобрухту у ванну ввовторинного алюмінію й вапняку менш ніж 0,05:1 не дили вапняк з рівномірним розподілом по поверхні досягається істотного прискорення процесів шламеталобрухту. Після уведення першого шару вапкоутворення внаслідок недостатнього збільшення няку у ванну вводили шлак виробництва вториннонадходження додаткового тепла від окислювання го алюмінію, також рівномірно розподіляючи його алюмінію й недостатнього збільшення концентрапо поверхні вапняку. Після цього вводили залишок ції глинозему в обсязі вапняку, що не дозволяє вапняку й інший металобрухт. Тепловий і кисневий домогтися відчутного підвищення продуктивності режим на всіх досвідчених плавках підтримували агрегату й зниження витрати матеріалів. При співпостійним на рівні середніх значень, що рекоменвідношенні мас шлаку виробництва вторинного дуються технологічними інструкціями. У ході проалюмінію й вапняку більш ніж 0,35:1 шлак, що ведення дослідних плавок змінювали співвідноутворюється, здобуває заевтектоїдний склад, що шення мас шлаку виробництва вторинного приводить до підвищення його температури плавалюмінію й вапняку, співвідношення мас першого лення, уповільненню шлакоутворення, зниженню й другого шарів вапняку, а також застосовували продуктивності агрегату й збільшенню витрати шлак виробництва вторинного алюмінію різних матеріалів. фракцій. При співвідношенні маси першого й другого Результати дослідних плавок наведені в табшарів вапняку менш чим 1:0,1 не досягається лицях 1 та 2. ефективного блокування від атмосфери печі алю 5 86337 6 Таблиця 1 Продуктивність печі при різних параметрах дослідних плавок, т/година Співвідношення мас першого й Співвідношення мас шлаку виробництва другого шарів вапняку вторинного алюмінію й вапняку 1:0,09 1:0,1 1:1 1:1,5 1:1,6 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 Прототип Фракція шлаку виробництва вторинного алюмінію, мм менш 16 16-380 більш 380 67 66 68 68 69 65 65 67 66 67 67 67 68 65 66 65 65 67 66 75 67 67 76 65 65 75 66 65 64 68 66 66 67 68 78 69 69 77 67 68 79 67 65 67 68 69 66 63 65 74 66 65 76 65 66 79 67 65 65 67 67 66 68 68 69 65 65 67 66 67 67 67 68 65 66 67 Таблиця 2 Собівартість сталі при різних параметрах дослідних плавок, грн/т Співвідношення мас першого й Співвідношення мас шлаку виробництва другого шарів вапняку вторинного алюмінію й вапняку 1:0,09 1:0,1 1:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 Фракція шлаку виробництва вторинного алюмінію, мм менш 16 16-380 більш 380 780 783 785 784 785 782 784 790 787 783 786 788 783 787 786 782 785 784 720 715 784 721 716 785 720 718 786 780 783 785 783 787 786 720 718 786 721 716 785 720 718 786 784 790 787 7 86337 8 Продовження таблиці 2 1:1,5 1:1,6 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 0,04:1 0,05:1 0,20:1 0,35:1 0,36:1 782 721 720 720 783 784 784 783 783 782 Прототип 784 785 786 786 786 782 787 788 786 784 780 Крім підвищення продуктивності агрегату, заявляємий спосіб дозволяє скоротити витрату основних і додаткових матеріалів, палива й кисню. Інтегральним показником, що характеризує витрату всіх матеріалів, використовуваних у процесі виробництва, є собівартість сталі. На всіх досвідчених плавках було проведене калькулювання собівартості сталі, результати якого наведені в таблиці 2. Комп’ютерна верстка В. Мацело 785 716 718 718 787 785 790 786 787 785 Аналіз наведених у таблицях даних показує, що максимальний ефект від реалізації заявляємого способу, виражений в підвищенні продуктивності агрегату й зниженні витрати основних і додаткових матеріалів, досягається при виконанні всіх вимог розробленної технології введення матеріалів при одночасному виконанні всіх режимних параметрів процесу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601