Способ выплавки стали в многованной электропечи
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК,.SU 2505 2
15ц 4 С 21 С 5/52
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3702621/22-02 (22) 17,02,84 (46) 15.08.86. Бюл. У 30 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В.И.Мачикин, С.В.01лемко, Н.А.Маняк и С.В.Пильгук (53) 669. 1 87, 25(088. 8) (56) Сергеев Г.Н., Тулин И.А., Бакаков К.П. и др. Эффективность выплавки электростали. М.: Металлургия, 1977, с. 192.
Фикус Ф., Герек А. Экономические аспекты карусельной сталеплавильной установки с газовым злектродуговым подогревом. — I. four elec. det
ind Etectrochim, 1981, У 6, с. 23-25. (54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В
МНОГОВАННОИ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, включающий одновременную работу всех ванн в режиме сдвинутых по фазе между ваннами технологических циклов выйлавки стали и использование тепла отходящих газов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения качества стали за.счет совмещения процессов нагрева и восстановления и использования первородной шихты, в качестве шихты используют заготовку, состоящую из чугуна и рудно-угольных окатышей в соотношении (3-5):1 по мас-: се соответственно, с суммарным коли. чеством углерода, необходимым для полного восстановления окислов weлеза, в сочетании со скрапом в соотношении 1-5 т заготовки на 1 т скрапа, нагревают ее до 900- 1150 C и выдерживают при этой температуре в течение 0,3-1,0 ч.
1250582
Изобретение относится к черной металлургии, н частности к электросталепланильному производству.
Целью изобретения является снижение себестоимости, повьппение ка- 5 честна стали sa счет совмещения процессов нагрева и восстановления и использования первородной шихты.
Шихтовая заготовка представляет собой чушку чугуна с окатышами массой 10-20 кг. Получают шихтовую заготовку на разливочной машине чугуна, заливая чугуном дозированное количество окатьппей при соотношении ик масс 3-5:1. При этом нсе окатьппи охватываются чугуном и уже в процессе почучения заготовки происходит частичное восстановление окислов железа (степень восстановления 20257,), Процесс носстановле протекает за счет тепла, выделяющегося при охлаждении и кристаллизации чугуна и углерода, имеющегося в окатьппах и чугуне, При увеличении соотношения чугу- 25 на и окатьппей н заготовке более 5:) увеличиваются длительность плавки и расход электроэнергии, так как при снижении доли окатышей в заготовке после выдержки н печи в ней снижает 30 ся содержание кислорода и его становится недостаточно для интенсинного протекания реакции обезуглероживания. Кроме того, увеличивается нремя рафинирования металла от примесей (P, S), При соотношении чугуна и окатьппей н заготовке менее 2: l качество заготовки ухудшается. не все окатыши охвачены чугуном, прочность ее низкая, часть окатьппей при этом попа- 40 дает в печь нне заготовки, что существенно снижает эффективность способа.
Полученную шихтовую заготовку загружают н бадью магнитным краном по45 слойно со скрапом при соотношении 1—
1О т заготовки на 1 т скрала. Из бадьи шихту загружают в одну из ванн в печи. При нагреве шихтовой загоо тонки отходящими газами до 900-1150 С происходит дальнейшее восстановление окислов железа. Оптимальным следует считать соотношение заготовки и скрала 1-5:1.При этом нижний предел относится к выплавке рядовых марок сталей (улучшаются показатели планки и снижается себестоимость стали), верхний предел относится к произнодстну высококачественных легированных сталей, чувствительных к примесям цветных металлов ° При поньппении доли заготовки более 5 чистота стали по цветным примесям, азоту и неметалли-. ческим включениям повьппается и такой вариант может быть рекомендован применительно к сталям с особыми свойствами, Себестоимость стали при этом повьппается, несколько ухудшаются (в сравнении с оптимальным вариантом) и показатели плавки иэ-за необходимости дополнительного рафинирования металла по С и Р ° Кроме того, расход чугуна при этом высок. Отсюда предлагаемые пределы соотношения заготовки и скрала в шихте составляют
1-5:1. Температурный интервал нагрева заготовки в печи ограничивается пределами: 900 С (нижний) — начало интенсивного протекания процесса восстановления, 1150 С (верхний) — начало планления чугуна, ведущее к освобождению окатышей из загoTQLKH °
Если длительность выдержки шихты при указанной температуре (900-1150 С) менее 0,3 ч, степень восстановления окатышей будет низкой и эффективность способа снижается. Верхний предел выдержки (1 ч) регламентируется продолжительностью процессов в других ваннах многованной печи. Этого времени достаточно для полного восстановления рудно-угольных окатыmeA в составе заготовки и дальнейшее увеличение его не имеет смысла, так как ведет только к эадалживанию печи °
Пример. Выплавку стали ШХ15 по предлагаемому способу осуществляют в полупромьппленных условиях
100-тонной дуговой .электропечи с трансформатором мощностью 60 МВА.
На первом иммитированном стенде производят завалку шихты и разогрен ее сжиганием природного газа, на втором этапе (стенде) осуществляют расплавление пихты с помощью дуг и окислительное рафинирование расплава, на третьем — доводку металла до заданного, Заготовку загружают в ванну совместно со скрапом в соотношении 5 т заготовки на 1 т скрала, причем загрузку их производят послойно порциями 5 — 10 т заготовки — 1-2 т скра582 4 стенде и достаточно для проведения необходимых операций на других стендах.
Б таблице приведены результаты исследований влияния параметров способа на технико-экономические показатели работы печи.
В сравнении с традиционной технологией выплавки стали UX15 в 100тонной дуговой печи с трансформатором равной мощности длительность плавки сократилась на 1,6 ч, расход электроэнергии снизился на 50 кВт,ч/т и составил 460 кВт, ч/т. Содержание
Си и Ni в стали 111Х!5, выплавляемой по предлагаемому способу было 0,05 и
0,087 соответственно (на плавках текущего производства этот показатель равен 0,15-0,257), В результате себестоимость 1 т стали ИХ15 с учетом капитальных вложений в сравнении с традиционной технологией снижается на 12 ру6.
Эагрлэненность неметаллическими вкл>аРасход
Содерзаиие примесей в стали, 2
СебестоСоотионе
Темпера Времк тура на дерзки (рева, Соотнов
Длитель ность имость с тали GIIX от баэ ваго обь электро энергии кВт. ч/т нне эаготовка/ нне чугун/ока плавки, ч скрап чеми ими (глобули1 ° ср. балл екта
6/!
i,çî о,оов о,ов
3/!
О ° 06
1,8 460 85
0,5
1050
0,007 1,25
0,06
5/1
0,04
1,6 450
l,5 445
1,6 450
1,9 480
2,0 500
1,7 475
1,6 450
1,7 460
2,2 510
3/1
lo50
0,5
1,22
4/1
0,05
3/1
0 ° 04
7В
0 5
1050
i,ãâ
3/! о,os
0,03
3/1
0,5
1050
1,36
0>05
3/1
2/1 о,оэ о ° s
1050
1,62
4/1 о,is о,s/i
0 5 о,го
1050
i,ýî
4/1 о,io о,!о
ioso
0,5
i,го
4/1
О,O2
5/1
0 5
О,О2
1050 вг
i,ãî
О,О!
4/1
10/!
0 5
О,О!
1050
l,23
4/1
0,05
3/i
О ° 04
850 о,s
i,г4
0,05
4/1
З/!
0,04
0 5
1,9
490
900,1,22
4/1
0,05
3/ I
0,04
440
0,5
ll50
l>4
l,24
4/!
0,05 з/!
О ° 04
1200
0,5
510
2,О
i,2З
3/1
4/1
О ° 05 о,г
2,г
0,04
1050
520 о,э 47O 1,25
0,06
4/1
3/l
0 ° 04
1050 во
l,7
1,г!
4/1
З/!
0,05 о,ос! 050
i,о
435
1,4
i,зо
4/I
0,05
3/l
0,04
460
1050
1,2
1,В
Тираж 552 Подписное
8HHHIIH Заказ 4378/21
Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1250 па и начинают нагрев шихты отходящи-. ми газами. После нагрева до 900 С ее выдерживают 0,4 ч. В конце нагрева температура шихты равняется 1000 С.
Степень восстановления окатышей при этом на уровне 90Х. Этим заканчивается первый этап работы на первом стенде, Затем, иммитируя работу на втором стенде, продолжают нагрев шихты электрическими дугами до ее ip расплавления и производят продувку ванны кислородом через сводовую фурму до получения в металле содержания С=0,9-1,0/ и P c 0,0127. Температура металла при этом 1560 С. После!5 скачивания окислительного шлака (начало технологических операций на
3 стенде) осуществляют доводку металла до заданного состава и температуры и выпускают его в ковш. Цикл плавки составляет 1,8 ч при средней продолжительности операций на каждом стенде 0,6 ч. Это время регламентируется операциями на втором
0,006
О,ОО7
0,009
0,016 о,oio
0,006
0,006
0,006
О,ОО7
О ° 006
0,006
О,ОО7
0,008 о,oos
0,009
