Способ производства стали

 

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к.способам выплавки стали и обработке стали в ковше. Цель изобретения - увеличение производительности и снижение энергозатрат. При выплавке стали сталеразливочньш ковш разогревают совместно с загруженными в него ферросплавами непосредственно в зоне выпуска до 600-1200°С в. течение 30- 90 мин. Затем в ковш выпускают из сталеплавильного агрегата полупродукт совместно с печным шлаком. Массу выпускаемого печного шлака регулируют в пределах 5-15 кг/т стали. По ходу вьшуска или после его окончания в ковш вводят свежие шлакоо.бразующие материалы, причем их количество определяется по разности между массой ковшевого шлака, устанавливаемой в ковше в пределах 20-30 кг/т стали, и массой печного шлака. Разогреваемые в ковше и свежие пшакообразующие материалы вводят в соотношении (2-3):1 по массе. Предложенный режим позволяет уменьшить необходимую степень перегрева металла в печи, что сокращает энергозатраты и повьш1ает производительность . 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (С (Л ь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (50 4 С 21 С 7/06, 5 .52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3953589/23-02 (22) 19.09.85 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина и Орско-Халиловский металлургический комбинат (72) С.З.Афонин, В.A.Синельников, В.Ф.Чирихин, Е.З.Кацов, О.А.Хохлов, В.И.Трахимович, В.Я.Харламов, Н.Г.Тарынин и В,В.Кулаков (53) 669.187.25(088.8) (56) Заявка Японии №- 52-23968 (опубл. 28.06.77), № 47-67805, кл. С 21 С 7/076, 7/072, 1972.

Заявка ФРГ № 2545340, кл. С 21 С 7/02, 5/36, 1978.

Заявка Японии № 56-52084, ¹ 49-19740, кл. С 21 С 7/064, 7/076, 1981.

Заявка Франции ¹ 2442274, кл. С 21 С 7/00, 1980. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к.способам выплавки стали и обработке ста— ли в ковше. Цель изобретения — увеличение производительности и снижение энергозатрат. При выплавке стали сталеразливочный ковш разогревают совместно с загруженными в него ферросплавами непосредственно в зоне выпуска до 600-1200 С в. течение 3090 мин. Затем в ковш выпускают из сталеплавильного агрегата полупродукт совместно с печным нлаком. Массу выпускаемого печного шпака регулируют в пределах 5-15 кг/т стали. По ходу выпуска или после его окончания в ковш вводят свежие шпакообразующие материалы, причем их количество определяется по разности между массой ковшевого шлака, устанавливаемой в ковше в пределах 20-30 кг/т стали, и массой печного плака. Разогреваемые в ковше и свежие шлакообразующие материалы вводят в соотношении (2-3):1 по массе. Предложенный режим позволяет уменьшить необходимую степень перегрева металла в печи, что сокращает энергозатраты и повышает производи тельность. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1361181

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки и обработки стали в ковше.

Цель изобретения — увеличение про5 из водительности агр егата, снижение энергозатрат.

Сущность изобретения состоит в

1 последовательности и режимах выполнения технологических операций выплавки стали, приводящих к сокращению расхода электроэнергии, износа огнеупоров и длительности рафинирования за счет уменьшения перегрева металла перед выпуском. При этом обеспечива- 15 ют проведение полноценной доводки металла в ковше без опасений черезмерного охлаждения металла, так как теплопотери в значительной мере компенсируются предварительным нагревом, 20 обеспечивающим уменьшение затрат тепла на аккумуляцию его кладкой ковша и на нагрев и расплавление присаживаемых в ковш материалов.

Обеспечивается высокая эффектив- 2б ность предварительного разогрева ковша с материалами за счет максимального сокращения переходного периода от конца разогрева до начала выпуска (фактически переход длится 2-3 мин ЗО вместо 15 мин по известной схеме).

Слив небольшого дозированного количества печного шлака в ковш также экономит часть тепла и облегчает формирование рафинировочного ковшевого

35 шлака. Размещение ковша для предварительного разогрева в зоне выпуска металла позволяет максимально утилизировать тепло, аккумулируемое кладкой и материалами в процессе предварительного разогрева, за счет сокращения интервала между окончанием стадии нагрева ковша и началом заполнения его при выпуске металла из печи, что предотвращает неизбежные тепловые потери.

Длительность предварительного разогрева ковша определена экспериментальным путем, причем верхний предел этого параметра (90 мин) ограничен длительностью цикла плавки в дуговой печи, а нижний (30 мин) — минимальной экономией электроэнергии и материалов. Нижний предел разогрева футерово ки в б00 C регламентируется уровнем предварительного разогрева материалов, обеспечивающим нормальное протекание процессов растворения шпакообразующих в печном шлаке, а ферросплавов — в металле, верхний предел о в 1200 С вЂ” опасностью спекания и повышенного угара ферросплавов при нагреве.

Количество выпускаемого из печи в ковш шлака поддерживают на минимальном уровне в 5 кг/т для облегчения формирования конечного ковшевого шлака и уменьшения угара легирующих, в то время как превышение верхнего предела в 15 кг/т не позволяет сформировать в конечном итоге шлак необходимого состава, создает повышенную опасность рефосфорации и влечет за собой необходимость заведения черезмерного количества конечного шлака, что отрицательно сказывается на результатах рафинирования.

Последнее обстоятельство определяет оптимальную массу шлака в ковше.

Нижний предел массы (20 кг/т), металла не может быть уменьшен из-за опасности повышенных тепловых потерь за счет излучения с поверхности шлака, верхний предел (30 кг/т) является оптимальным. Большее удельное количество шлака затрудняет эффективный массообмен между двумя фазами, что ухудшает конечные результаты рафинирования, удлиняет процесс и усиливает эрозию огнеупоров в шлаковом поясе ковша.

При необходимости больших присадок шпакообразующих их делят на две части: разогреваемую, предварительно загружаемую -и холодную, присаживаемую либо по ходу, либо по окончании выпуска. Предложенное соотношение частей шлакообразующих материалов (23):1 найдено из условия предотвращения спекания и неравномерного прогрева материалов в ковше при разогреве, при этом более равномерное поступление шлакообразующих в ковш при выпуске способствует лучшим условиям формирования ковшевого шлака. При соотношении, большем чем 3:1, увеличивается опасность спекания, в то время как при соотношении, меньшем чем 2:1, существенно ухудшается тепловой баланс с неизбежным дополнительным перегревом металла в печи.

Пример. Опытные плавки проводились в 100-тонной дуговой печи.

Выплавляли легированную сталь типа

40Х, 18ХГТ, 12ХНЗА, и т.п.. Масса завалки составляла 115-120 т, масса

1361181 жидкой стали, выпускаемой в ковш, 103-107 т.

Опытные плавки по предлагаемой технологии выполнялись по единой схе5 ме, включающей расплавление шихты, обезуглероживание и нагрев до 1620о

1660 С, интенсивное скачивание шлака самотеком за счет вспенивания с оставлением в печи 1000-1600 кг, пред- 10 варительный разогрев ковша с ферросплавами и шлакообразующими на стенде в зоне выпуска, выпуск в ковш металла со шлаком в количестве 416 кг/т, перемешивание металла с материалами за счет вдувания аргона через днище ковша, выполняемое во время и по окончании выпуска, а на

6 плавках шчакообразующие в количестве 4-8,3 кг/т дополнительно к пред- 20 варительно присаженным и заранее разогретым (в количестве 5-21 кг/т) подавали в ковш во время выпуска, в результате в ковше формировали шлак массой 15,5-35 кг/т и основностью 25

2,5-4,0 при суммарном содержании легковосстанавливаемых окислов не более 27, доводку металла по составу, продувку порошками и аргоном, передачу на разливку. 30

3 таблице приведены технологические режимы и показатели плавок, проведенных по предлагаемой технологии в оптимальных (плавки 3-11) и в неоптимальных (плавки 12-21) режимах.

Плавки имели следующие, общие технологические параметры: масса стали в ковше 100 т, сталь марок 18ХГТ-ЗОХГТ, количество ферросплавов в ковше около 30 кг/т, выпуск плавок после окон- 40 чания обезуглероживания, последний замер температуры в печи — не позднее, чем за 3 мин до выпуска,.температура металла по окончании доводки

1580-1600 С.

Использование предлагаемой технологии по сравнению с известной обеспечивает минимальный .перегрев печи, наименьшую длительность рафинирования и низкий уровень удельного расхода электроэнергии.

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

1. Способ производства стали, включающий выплавку полупродукта в сталеплавильном агрегате, загрузку в ковш шлакообразующих и легирующих материалов, разогрев материалов- в ковше, выпуск полупродукта, ввод i. †:çå" жих шпакообразующих материалов и перемешивание расплава аргоном прп выпуске и (или) после его окончания. отличающийся тем, что, с целью увеличения производител . ости агрегата, снижения энергоза;pët., сталеразливочный ковш с материалами разогревают в зоне выпуска до 6001200 С в течение 30-90 мин до его начала и выпускают полупроду"т ковш с частью печного шпака, причем массу выпускаемого печного шлака регулируют в пределах 5-15 кг/т как разность между задаваемой массой ковшевого-шлака в пределах 20-30 кг/т и массой присаживаемых в ковш свежих шлакообразующих материалов.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что шпакообразующие материалы в ковш присаживают по крайней мере в два приема, причем разогреваемые предварительно и присаживаемые во время и/или после выпуска шпакообразующие материалы берут в соотношении (2-3):1 по массе.

13611 81

Е» л

Я с4

Г» д а!

cd !

m 1

Е» х г» а

QJ Е»

Х СС4

Х о

Р,

Э

Х I

01

m х х о ц а о

В: х л

А

О 00 И л л л о о о

И И о сч о о л Ю л л

О Л OO Г б г

CO С«4 л л

00 01 о сч л л

00 Ch 3

О w о е х

И О 0 И 0

С 1 С ) СЧ С«4 С»4

Р1 С4

С4 С»4

Д cd !

2 х

oрц

1 х

Й Е» о со а

С4

И С 4

С«4 С 4

Ф

Ы

Б л ()

go о

И!

Х 1

1 !

I о

1

Р, о х

РлИЕ I о х о о е х о

cd с6 О

Х РЕ о î о

o o o О О С«4

o o

o o

"0 0

Ю о О

o o o

O O О

СЧ СЧ С4

i х а d4

Р, 6 4

О

Х Сс4

Е

° °

1 ° °

С 4

° °

Сг) И л

С 4

° °

СЯ

1 С«4

С 1 л

С«4

1 о ц

07 д

И О г С0 00 с о И

1 сч

Е I

O I.

ccl Ю

I <б Р

Х I 1 Р»

Г I о .I 4

I Э х

° I х н х

Cd 0 4 х ес х

И И Л Г!

Ю

Н х

0х

Х х о с«4 с«4

О И 00

Р1 С«4 С«4

o o х х

Ф

Р, О о х сс4 Н х а о

>Б д

1

Ю

Н

О х о л о !

Е» х х г"„ о х о

)Я д х

t( о

Р х а х

° «

1 Х

О a) Õ

O I. Cc4O х i ос» хна

1 о

cd Е

d4 ае оеа ц х о о о и и и о о о

Ю л л л л л л л л л

О И И И W И r СЧ

О О И И О О И И О И И О о в со оi сп г л л о и о О О lri И Lrl И И И И И И О

О .О О И И И И О И И И О о сч ь — о о co r о с

Л Л r Л О О 0 ЧО 0 о о о î o o u o o u

< i Оi W И iо с 1 W iо оi CV

И л ь О И О И И И 0 мр л

» 1 Ч»»» % T Ч»»

И И И И О - с»12 1г1 И с«4 c«4 . С 4 с 4 с 4 и у о х х

cd

kI:

E х и

С"1

Г Ъ И О Л 00 0 D» С 4

1361181 ь х сЕ о

Е»

»

° \ х с", о

И о :(o o л а а х а

1

1

1 о а са л 1

О I !

1 о а

Е»

И

0I

Е х с» а

Ф f» х са

A И

I х о а

1 х

Gf о

CO л л со о сс

Л О л л а Go

» о х

I. х

1

1 1

I о Ъ

Б л . о с»1 л л

a o

go о

I о х а

I о х л

f t о Ф х

of»mv х ос хна

o o о ос

5 о

Е"

I м 5

Gl Е» х с4 <у осеа, I о

1 1 ° ° л

С»4

1 1 о х

1 6) д

1 сб Е а Ф а а ж с»

\ — — — ——

Ц о х х

K о

О Е

Р) QJ а

Р» с

ЕЕ

Gl 1 а

1 ф ,а I й.1

O 1 м 1

col I о

Ф и

CQ о о см

o o сч

C4 C»I СЧ

t

o o o

» %

o o c в

Ф f» о о о л

С»1 Р ) CV о о с»4 с 1 с-4

FG с!

2 а о с4 с 4 о (О

Н

l3 о

Х 4 х

Е» о

2 I

Е» I а1 а 1

3 о о o e e e л л л л л л л

СЧ С1 l Л О

О О Ф сс1 И О Л о в со л r o co о с л Л а а Ч О»» GO CO С»4 л л л л л

ch СО Go co а1

:1 5 б» » б Сс1 с»1 С 4 с4 СЧ с 4 с4 С4

o o o A R Ф о о мо са о а1 а а л о о r а а а

o e л а о о о о л

ch с»! а 1 О а л О

o o o o o î о

О О сс1 о О И Ф сч сч сч в о в о

° \ 1

° ° ° °

С 1

» л

О

° с о о л

1: I

Ю t о а о л сл Go

I

1 с о л со !

» » % %

1 сс х с о

Ц в

o о

14 о о

Е» И о х х )д

Н д я х

Е» м о

G) U x ф с) (U Ж

4с

}с 4с