Способ вставки стали в высокомощных дуговых печах — SU 1678849 (original) (raw)
ЕНИЯ тутКрикуА. Рожиков,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Донецкий политехнический инст(56) Авторское свидетельство СССРч". 829683, кл, С 21 С 5/52, 1981.Заявка Японии ч". 54 - 18211,кл. С 21 С 5/52, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 1186652, кл. С 21 С 5/52, 1985,Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству.Цель изобретения - повышение производительности печи эа счет сокращения длительности плавки.При современной сырьевой базе черной металлургии актуальным вопросом является использование металлической стружки, в частности чугунной, запасы которой непрерывно увеличиваются вследствие увеличения объема продукции машиностроения, получаемой обработкой резанием чугунных отливок. Учитывая низкую цену стружки в сравнении с другими видами шихты, применение ее в электросталеплавильном производстве представляется эффективным,Для чугунной стружки, полученной в результате механической обработки отливок, характерным является то, что она дисперс(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ВЫСОКОМОЩНЫХ ДУГОВЫХ ПЕЧАХ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. Цель - повышение производительности печи за счет сокращения длительности плавки, В высокомощной дуговой печи после проплавления колодцев в струе воздуха вводят в печь смесь чугунной стружки в количестве 15 - 25 О от массы шихты, извести и до 2 оь от, массы чугунной стружки кварцевого песка. Ввод смеси заканчивают за 5 - 15 мин до окончания плавления всей шихты, при этом струю направляют под углом 60-80 к поверхности ванны и смещают по ходу плавления от центра на 0,1-0,4 радиуса печи,тиц, как правило, не превыее можно загружать в печь рез загрузочную трубу в свона, размер часшает 20 мм инепрерывно чеде,Загрузка чугунной стружки совместно с известью и песком обеспечивает ускорение процесса шлакообразования, а следовательно, и интенсификацию плавления шихты и сокращение длительности плавления, Загрузка в печь части песка и чугунной стружки в струе воздуха, содержащей повышенное количество кремния, приводит к силикатному пути шлакообразования, уменьшая угар железа. Количество извести, загружаемой в печь, должно обеспечивать основность шлака СаО/Я 022. Совместно с чугунной стружкой загружают до 27 ь песка (отдельные зерна определенной фракции). Песок способствует повышению "текучести" чугунной стружки, что упрощает ее эа 16 1884955 грузку через свод (в чистом виде стружкасклонна к кострению). Кроме того, при загрузке песка (совместно со стружкой) вструе воздухаон оказывает механическоевоздействие на шихту, что приводит к перемешиванию металлической ишлаковой ванны и ускорению плавления шихты, Такаязагрузка обеспечивает существенное ускорение расплавления металлической шихты,а следовательно, и сокращение длительности плавки,Если количество загрузочной стружкименьше 15/О от массы металлической ших. ты, то эффективность способа снижается -снижение себестоимости будет незначительным. Если количество чугунной стружкиболее 25 О от массы металлической шахты,то повышается содержание углерода в металле по расплавлении шихты, что ведет кувеличению длительности плавки.При количестве песка в смеси до 2 отмассы чугунной стружки образуется на ранней стадии достаточное количество шлака,что улучшает условия плавления шихты иприводит к сокращению длительности плавки, При количестве песка в смеси более 2;ьот массы чугунной стружки количество шлака увеличивается, для получения требуемойосновности необходимо загружать значительное количество извести, что ведет к увеличению длительности плавки.При количестве песка в смеси более 2 Оот массы чугунной стружки количество шлака увеличивается, для получения требуемойосновности необходимо загружать значительное количество извести, что ведет к увеличению длительности плавки.Если начинать загрузку стружки в печьдо проплавления колодцев, то условия плавления шихты ухудшаются, так как происходит оплавление ее и сваривание, Призагрузке стружки на жидкую металлическуюванну скорость плавления шихты повышается, формируется достаточное количествоактивного шлака и длительность плавки сокращается.Если загрузка стружки заканчиваетсябыстрее, чем за 5 мин до окончания плавления всей шихты, то условия рафинированияметалла ухудшаются (шлак обогащается502) для получения шлака требуемой основности (Са 0202 2 ) необходимо вводитьзначительное количество извести, что приводит к удлинению плавки,Если загрузка стружки заканчивается ранее, чем эа 15 мин до окончания плавления всей шихты, то загрузить в печь 15; и более стружки без ухудшения показателей (удлинения плавки) не удается, при мень 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 шем же ее количестве себестоимость стали повышается.Загрузка чугунной стружки и шлакообразующих материалов в струе воздуха обеспечивает условия, при которых материалы попадают непосредственно в металл и частично на плавящуюся шихту в колодце, выход годного при этом .повышается, а в результате выделения дополнительного количества тепла (за счет химических реакций окисления 51, Мп, С ивоздействия песка и стружки на шихту в зоне загрузки) ускоряются процессы плавления и окислительного рафинирования.Направление струи воздуха и материалов под углом 60-80 к поверхности металлической ванны и смещение ее по ходу плавления от центра на 0,1-0,4 радиуса печи способствует перемешиванию (закручиванию) металла, шлака и загружаемых материалов и ускорению плавления шихты, Если угрл между направлением струи воздуха и материалов и поверхностью металлической ванны меньше 60 О, то загружаемые материалы преимущественно попадают не в жидкий металл, а на твердую шихту, что ведет к удлинению плавки. Если угол между направлением струи воздуха и материалов и поверхностью металлической ванны больше 80 О, то тангенциальная закручивающая сила невелика и перемешивание металла, шлака и загружаемых материалов будет недостаточным, длительность плавки увеличивается.При смещении струи воздуха и материалов от центра менее, чем на 0,1 радиуса, печи интенсивность перемешивания жидкого металла и загружаемых материалов будет незначительной, что ведет к удлинению плавки, При смещении струи воздуха и материалов от центра более, чем на 0,4 радиуса печи, большая часть загружаемых материалов попадает не в расплавленный металл в колодце, а на твердую шихту, что приводит к ухудшению условий плавления шихты и увеличению длительности плавки.В начальный период загрузки стружки смещение струи от центра должно быть минимальным (0,1 радиуса), к концу загрузки - максимальным (0,4 радиуса), так как увеличивается количество расплавившейся шихты и площадь, занимаемая расплавленным металлом.Загрузка в печь чугунной стружки совместно с известью и до 2 оот массы чугунной стружки кварцевого песка в струе воздуха непрерывно с момента проплавления колодцев, окончание загрузки за 5 - 15 мин до окончания плавления всей шихты, направление струи под углом 60 80" к по 1678849510 15 20 25 30 35 40 45 верхности металлической ванны и смещение ее от центра на 0,1-0,4 радиуса печи обеспечивают существенную интенсификацию процесса плавления шихты и сокращение длительности всей плавки эа счет того, что составляющие непрерывно загружаемой части шихты (частички чугуна, извести и песка), имея значительный запас кинетической энергии, попадая в жидкий металл, интенсивно перемешивают его, и частично попадая на твердую шихту, ускоряют ее расплавление, механически разрушая металлическую шихту с поверхности.Моменты проплавления колодцев и окончание расплавления всей шихты определяются по энергетическим характеристикам, проплавление колодцев характеризуется стабилизацией режима, а расход электроэнергии на расплавление шихты в конкретных условиях величина стабильная и по этому признаку можно судить о времени, оставшемся до окончания плавления.П р им е р. Опробование способа осуществляют в опытно-промышленных условиях при выплавке подшипниковой стали ШХЦ 15 в 100-тонной дуговой печи ДСПНЗА.В печь загружают одной порцией стальной лом в количестве 72-88 от массы шихты. Совместно с металлическим ломом и на подину загружают 20 - 25 кг/т извести. После проплавления колодцев в шихте начинают непрерывную загрузку чугунной стружки. Стружку загружают в количестве 12 - 28 от массы металлической шихты совместно с известью (10 - 15 кг/т) и песком 0 - 2,5 от массы стружки). Загрузку производят через загрузочную трубу в своде печи, которая может поворачиваться для изменения направления струи чугунной стружки, извести и песка в воздухе по отношению к поверхности металлической ванны, а также смещения струи в радиальном направлении от центра печи.Чугунную стружку, известь и песок перед загрузкой в бункер просеивают, ограничивая размер частиц 10 - 15 мм, смесь е бункере подвергают аэрации, Диаметр загру зочной трубы на выходе 50 мм,Непрерывную загрузку заканчивают за 3 - 17 мин до окончания плавления всей шихты, струю направляют под углом 55 - 85 к поверхности металлической ванны и смещали ее от центра на 0,05-0,45 радиуса печи, причем в начале загрузки смещение струи соответствовало минимальному значению,в конце - максимальному,Характеристика опытных плавок стали ШХ 15 приведена в таблице, Иэ таблицы следует, что лучшие результаты соответствуют плавке 3, в которой количество чугунной стружки на плавку равнялось 20 от массы шихты, содержание песка в стружке 1,5;4, загрузка смеси заканчивалась за 10 мин до окончания плавления всеи шихты, угол между струей и поверхностью ванны составлял 70, а смещение ее от центра - 0,25 радиуса печи. Длительность плавки при этом равнялась 2 ч, а себестоимость стали в сравнении с известным способом снизилась на 18 ,Способ выплавки стали позволяет эффективно использовать чугунную стружку, имеющуюся в достаточно больших количествах на металлургических заводах. Формула изобретения Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах, включающий загрузку шихты, чугунной стружки и извести, плавлениеидоводку плавки, отл и чаю щийся тем, что, с целью повышения производительности печи за счет сокращения длительности плавки, после проплавления колодцев в струе воздуха вводят в печь смесь чугунной стружки в количестве 15 - 25 от массы шихты, извести и до 2 фот массы чугунной стружки кварцевого песка, ввод смеси заканчивают за 5-15 мин до окончания плавления всей шихты, при этом струю направляют под углом 60-80 к поверхности ванны и смещают по ходу плавления от центра на 0,1-0,4 радиуса печи,орректор И.Муска акаэ 3183 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина г 15 2