Способ удаления углерода из коррозионностойкой стали в дуговой печи

 

Изобретение относится к металлургии , конкретно к производству коррозионно-стойких сталей в дуговых электропечах большой емкости и большой удельной мощности. Цель из тения - сокращение периода обезуглероживания , снижение расхода ферросплавов . Для этого трехсопловую фурму направляют на поверхность жидкой ванны печи, ограниченную по длине расстоянием между электродами а по ширине от одного до полуторного размера диаметра электрода, при этом до значений температуры 1840 - продувку производят под током, в дальнейшем продувку производят при отключенной печи. 2 табл. ё (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1370152

А1 (51)4 С 21 С 5/52

ВСЕЮЩ1 Ц Я

113, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4032344/23-02 (22) 03 03.86 (46) 30 ° 01.88.Бюл. У 4 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) О.Е.Молчанов, Ю.В.Гавриленко, Б.Я.Валдаев, В.К.Комельков, Л.А.Кудряшов, Г.И.Громов и С.M.Áoáûлев (53) 669.187.25 (088 ° 8) (56) Чуватин Н.С. и др. Сталь, 1979, У 3, с.188-189.

Кацман Ц Л. и др. Производство электростали - Сборник.МЧМ СССР, М 8, 1980, с.48-50.

Кацман Ц,Л. и др. Освоение новых высокомощных электропечей - Сборник. МЧМ СССР, У 1, 1982> с.53-55. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ УГЛЕРОДА ИЗ

КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛИ В ДУГОВОЙ

ПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству коррозионно-стойких сталей в дуговых электропечах большой емкости и большой удельной мощности. Цель иэобре тения - сокращение периода обезуглероживания, снижение расхода ферросплавов. Для этого трехсопловую фурму направляют на поверхность жидкой ванны печи, ограниченную по длине расстоянием между электродами а по ширине от одного до полуторного размера диаметра электрода, при этом до значений температуры 1840 - 1870 0 продувку производят под током, в дапьнейшем продувку производят при отключенной печи. 2 табл.

13701

Изобретение относится к . аллургии, в частности к производству коррозионностойких сталей в дуговых электропечах большой емкости и большой удельной мощности °

Цель изобретения — сокращение периода обезуглераживання, снижение расхода ферросплавов, Промышленными опытами установлена, что с увеличением емкости дуговых печей относительное количество

35

45 рода. металла, участвующего в циркуляции за счет работы дуг при существующих распадах электродов, уменьшается. 15

Одной из причин снижения интенсивности циркуляции может быть также расположение (относительно электродов) места ввода кислородных фурм в зону, где перемешивающее действие газовых струй не дополняется перемешивающимся действием работающих дуг.

Направление потока кислорода в зону интенсивно циркулирующей поверхности металла жидкой ванны за счет 25 действия электрических дуг позволяет достигнуть высоких скоростей удаления углерода в начальной и конечной стадии продувки металла.

lI р и м е р 1. После расплавления металлической шихты в 100-тонной дуговой печи проводят окислительный период плавки.

По достижении температуры расплава 1560" С направляют трехсопловую фурму на поверхность жидкой ванны печи, площадь которой по длине ограничена величиной расстояния между двумя электродами, а по ширине размером диаметра электрода. 40

Останавливают движение фурмы к расплаву на расстоянии 150 мм от его поверхности.

Начинают кислородную продувку расплава при расходе кислорода

4000 нм /ч. В случае необходимости в рабочее окно печи через футераванные металлические трубки в металл вдувают аргон с расходом 30 м /ч в течение заключительной стадии кисло0 родной продувки, когда печь отключают.

Кислородную продувку расплава под таком заканчивают по достижении температуры расплава 1840 С.

Пример 2. После расплавления металлической шихты в 100-тонной дуговой печи проводят окисление угле52 2

По достижении температуры расплава, равной 1580 С, направляют трехсоплавую фурму на поверхность жидкой ванны печи, площадь которой по длине ограничена величиной расстояния между двумя электродами, а по ширине размерам полтора диаметра электрода.

Останавливают движение фурмы к расплаву на расстоянии 200 мм от его поверхности, 11ачинают кислородную продувку расплава при расходе кислорода

5000 нм /ч, В случае необходимости

3 в рабочее окно печи через футерованные металлические трубки в металл вдувают аргон с расходом 50 нм /ч в

3 течение заключительной стадии кислородной продувки, когда печь отключают.

Кислородную продувку расплава под током заканчивают по достижении температуры расплава 1870 С.

Пример 3. После расплавления металлической шихты в 100-тонной дуговой печи проводят окислительный период.

Па достижении температуры расплава, равной 1570 С, направляют трехсапловую фурму на поверхность жидкой ванны печи, площадь которой по длине ограничена величиной расстояния между двумя электродами, а по ширине размером 1,3 диаметра электрода, Останавливают движение фурмы к расплаву на расстоянии 180 мм от ега поверхности.

Начинают кислородную продувку расплава при расходе кислорода

4500 нмз/ч.

В случае необходимости в рабочее окно печи через футерованные металлические трубки в металл вдувают аргон с расходом 50 нм /ч в течение зак почительной стадии кислородной продувки, когда печь отключают, Кислородную продувку расплава под током заканчивают по достижении температуры расплава 1850 С.

В табл.1 приведены технико-экономические показатели вариантов плавок обычной выплавки (1), по предлагаемому способу (2) и по известному способу (3).

Уменьшение расхода электродов на О,1 кг/т за период продувки стали кислородом объясняется сокращением его длительности, з 13701

Снижение угара хрома на 0,5% позволяет экономить 0,125 кг/т феррохрома и 0,06 кг/т ферросилиция °

Для интенсификации процесса окис5 ления углерода была использована трехсопловая фурма с растголожением сопел под разными углами. Практика показала высокую эффективность работы такой фурмы, При этом одну из га- Ip зовых струй сопла с максимаггьггыгг истечением кислорода направляют на поверхность металла между двумя электродами с таким расчетом, чтобы "диффузор потока кислорода не выходил 1 за пределы размера диаметра электрода. А две другие струи сопел при этом попадают такке в зону активной циркуляции металла за счет действия дуг.

Известно, что работающие дуги негг" 20 рерывно действуют на металл по примеру условного треугольника, образуемого расположением электродов. От края электрода внутрь условного треугольника циркуляция металла ослабе- 26 вает. Значительно ослабевает циркуляция металла в зоне, расположенной от поверхности электрода наружу от периметра условного треугольника на расстоянии большем 1,5 диаметра 30 электрода. Попадение потока кислорода в эту зону не позволяет достигнуть высоких скоростей обезуглероживания расплава.

Сопла фурмы расположены так, что поток кислорода всех трех сопел не может быть направлен на площадь, ограниченную по ширине, равной менее одного диаметра электрода.

Отключение дуговой печи в процес- 40 се кислородной продувки стали до достижения температуры менее 1840 С является технологическим нарушением, влекущим к увеличению угара хрома и увеличению длительности плавки. 45

Это происходит по причине увеличения длительности процесса обезуглероживания, что в свою очередь является следствием отсутствия циркуляции металла за, счет дуг в зоне интенсив- 50 ной подачи кислорода.

52

Продувку расплава кислородом под током при температуре более 1870 С следует характеризовать как создание заведомо аварийной ситуации на печи в процессе выплавки корроэионностойкой стали, так как она приводит к быстрому достижению температур порядка 2000 С. Это обстоятельство влечет за собой снижение стойкости футеровки печи и перегрев шлангов, охлаждающих продувку, тяг и др. обррудования на уровне электродержателей, В табл.2 (по данным проведенных плавок) приведены значения расходов ферросплавов в зависимости от TeMIIeратурных режимов процесса продувки кислородом по предлагаемому способу.

Иэ данных показателей табл.1 следует оптимальность выбора пределов по температуре проведения процесса удаления углерода (1840-1870). Так, выше температуры 1840 С угар хрома (и расход ферросплавов) незначителен, но аварийные осложнения (см.примечание) ведут к увеличению времени плавки из-эа задержек, вызванных неисправностью оборудования.

Формула и s обре т е н и я

Сroñoá удаления углерода из кор» розионностойкой стали в дуговой печи с тремя электродами, включающий кислородную продувку металла водоохлаждаемой фурмой при включенной печи, продувку металла через рабочее окно аргоном, отличающийся тем, что, с целью сокращения периода обезуглероживания, снижения расхода ферросплавов, трехсопловую фурму направляют на поверхность жидкой ванны в область, прилегающую к внешней стороне условного треугольника, образованного прямыми, соединяющими оси электродов, ограниченную по длине расстоянием между двумя электродами, а по ширине 1-1,5 диаметрами электрода, при этом продувку производят под током до достижения температуры металла 1840-1870 С, дальнейшую продув» ку ведут при отключенной печи.

1370152

Варианты

Показатели (2 1 3

Количество проведенных плавок

33

Содержание углерода, по мас. 7

0,59

0,55

0,52 в н ач але пр одув ки

0,055

0,050

0,056 в конце продувки

Длительность периода от начала продувки, мин, в т.ч.: на стадии интенсивного обезуглероживания

10 на заключительной стадии

8,5

Скорость обеэуглероха вания, /мин на стадии интенсивного обезуглероживания

0,040 0,050

0,039 на заключительной стадии

0,010 0,012

0,011

Угар хрома на заключительной стадии, Е (aGc,) 1,65 1,15

1,55

Расход электродов за период продувки кислородом, кг/т

0 50 0,40

Снижение расхода ферросплавов, кг/т

Пл авПримечание ка

Ферросилиций

Феррохром

0,50

0 06

0 05

0,32

0,040,20

Температура,при которой отключен ток при продувке кислородом, С

1. 1800

2. 1820

3. 1840

Угар хрома при продувке,7.

О, 125

0,082

0,051

Таблиц а 1

Таблица2

1370152

Продолжение табл.2

Снижение расхода ферросплавоэ, кг/т

Примечание ка

Ферросилиций

Феррохром

0,04

По окончании плавки пого0,046

1890

0,18 рели шланги охлаждения

0,043

0,03

Расплавились

0,17

5. 1900 тяги электродержат елей

0i03

0,041

Расплавились

О,!6

6. 1950 тяги электродержателей

Редактор М.Недолуженко

Заказ 374/24

Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

Температура,при которой отключен ток при продувке кислородом, С

Угар хрома при продувке,X

Составитель К.Григорович

Техред М. Ходанич Корректор О. Кундрык