Способ выплавки стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах - электропечах, мартеновских печах. Целью изобретения является повышение производительности печи, качества стали за счет увеличения степени десульфурации. Способ включает вдувание угля через фурмы. Процесс науглероживания осуществляют циклически частотой 2-4 цикла в 1 ч. В течение 40-60%-ного цикла вдувают уголь, в течение 20-30%-ного цикла металл обрабатывают шлакообразующей смесью извести и плавикового шпата при соотношении их /10-15/ : 1 с расходом 0,2-0,4 от массы угля, а в течение остальной части цикла производят скачивание шлака в количестве 3-8 кг/т стали. Производительность печи повышается на @ 30%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЯТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РКСПИЬЛИН

„„SU„, 23577

А1 (51) 4 С 21 С 5/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОИ КТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4414173/23-02 (22) 25.04.88 (46) 23.11.89. Бюл. 1 .- 43 (71) Донецкий металлургический завод им. В.И.Ленина (72) А.В.Ильин, Г.С.Легостаев, В.И.Остапенко, А.С.Гарченко, С,П.Терзиян, Б.П.Крикунов, В.Н.В(ербина, Н.И.Попик, В.Л.Дорофеев, Б.В.Солодовников и А.В.Лопатин (53) 669.18.27 (088.8) (56) Патент Румынии - 866569 кл. С 21 С 5/52, опублик.. 1985.

Заявка Великобритании Р 2173821, кл. С 21 С 5/52, опублик., 1987. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к способам

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах — электропечах и мартеновских печах, Цель изобретения — повышение производительности печи, качества стали за счет увеличения степени десульфурации.

Пример. Сталь марки ст. 45 выплавляют в 100-тонной дуговой электропечи. После расплавления шихты начинают циклическое науглероживание металла. Цикл науглероживания включа-ет три фазы: продувка металла порошкообразным углем фракции 3 мм; обработка металла шлакообразующей смесью

2 выплавки стали в подовых сталеплавильных печах: электропечах, мартеновских. Целью изобретения является повышение производительности печи, качества стали за счет увеличения степени десульфурации. Способ включает вдувание угля через фурмы. Процесс науглероживания осуществляют циклически с частотой 2-4 цикла в

1 ч. В течение 40-601-ного цикла ! вдувают уголь, в течение 20-30Х-ного цикла металл обрабатывают шлакообразующей смесью извести и плавикового шпата при соотношении их (10-15):1 с расходом 0,2-0,4 от массы угля, а в течение остальной части цикла производят скачивание шлака в количестве

3-8 кг/т стали. Производительность печи повышается на 307. 1 табл.

В в

Ql извести и плавикового шпата; скачивание шлака. В ходе проведения опытных плавок исследуют влияние частоты проведения циклов, продолжительности отдельных фаз цикла, состава и расхода шлакообразующей смеси, количества

:скачанного шлака на производительность печи и степень десульфурации стали. Результаты опытных плавок представлены в таблице, Анализ результатов опытных плавок показывает, что на плавках 2, 3, 4, 7, 9 и 10, получена наибольшая степень десульфурации металла, максимальная производительность печи.

Режимные параметры этих плавок следующие: частота науглероживания 2-4 цик1523577 ла в час; продолжительность вдувания

I угля 40-60Х продолжительности цикла; продолжительность обработки шлакообраэующей смесью 20-30 продолжитель5 ности цикла; соотношение массы извести к массе плавикового шпата в смеси (10-15):1; расход смеси 0,20,4 от массы угля; масса скачиваемого шлака 3-8 кг/т .стали sa цикл. Дос- 10 тижение положительного эффекта не зависит от содержания серы в угле, о чем свидетельствуют плавки 9, 10 и

7, что важно в условиях применения недефицитных высокосернистых углей.

К достижению пол эжительного эффекта приводит только одновременное попадание значений режимных параметров в предлагаемые пределы. Отклонение хотя бы одного из них от предлагаемого значения приводит к снижению степени десульфурации и производительности печи.

Отрицательным при применений угля для науглероживания стали и улучшения теплового баланса плавки, является повышение содержания серы. Техническая сущность изобретения заключается в разработке способа ввода большого количества угля в металл ..без отрицательных последствий, выражающихся в необходимости затраты времени на борьбу с серой. При этом оптимальным решением проблемы является периодичность вдувания угля в металл в сочетании с обработкой стали 35 шлакообразующей смесью и скачиванием,шлака..При частоте цикла менее

2 в час возрастает масса введенного. в печь угля за один прием, при этом серопоглотительная способность печно- 40 го шлака оказывается недостаточной для связывания всей серы, попадающей в металл вместе с углем, что приводит к повышению содержания серы в металле .и снижает производительность печи извоза необходимости увеличения продолжительности периода рафиниро-. вания.

При частоте цикла более 4 в час происходит снижение производитель- 50 ности печи вследствие снижения степени использования углерода, содержащегося в угле, вызванного повьш1енны° ми потерями угля в шлаке и атмосфере печи. 55

При продолжительности вдувания угля менее 40 . продолжительности цик-.

1 ла снижается производительность печи, так как продолжительность остальных фаз цикла возрастает до значений, превышающи1с необходимые с точки зрения связывания избыточной серы. При продолжительности вдувания угля более 60% продолжительности цикла в металле происходит накопление серы вследствие разбалансирования скорости поступления серы в металл и скорости ее перевода в шлак.

При продолжительности фазы обработки металла шлакообразующей смесью менее 20 продолжительности цикла не достигается полного перевода внесенной серы в шлак вследствие недостаточного времени для завершения диффузионного процесса массопереноса серы. При продолжительности фазы обработки металла шлакообразующей смесью более 30 продолжительности цикла имеют место непроизводительные потери времени, так как переход серы.в шлак в этом случае практически прекращается. Наиболее эффективными компонентами смеси для связывания избыточной. серы являются известь и плавиковый шпат, так как смесь данного качественного состава имеет высокую серопоглотнтельную способность с учетом того, что вместе с золой угля в шлак вносится кремнезем, снижающий температуру плавления и вязкость шлака.

При соотношении массы извести и плавикового шпата менее 10:1 снижается десульфурирующая способность смеси, что приводит к увеличению продолжительности плавки, при соотношении масс извести и плавикового шпата более 15:1 повышается вязкость и гетерогенность шлака, что также приводит к снижению рафинирующей способности шлака и снижает производительность печи. При расходе смеси менее

0,2 от массы угля не достигается полного перевода серы в шлак из-за его недостаточного количества. При расходе смеси более 0,4 от массы угля происходит необоснованное увеличение массы шлака, что требует дополнительных затрат тепла на нагрев и плавление шлакообразующей смеси и в конечном итоге приводит к снижению производительности печи.

Скачивание насыщенного серой шлака. в сочетании с присадкой шлакообразующей смеси обеспечивает поддержание постоянного содержания серы в

3577

При скачивании шлака в количестве менее 3 кг/т стали за цикл не дос тигается поддержания на неизменном уровне содержания серы в шлаке, ее содержание возрастает, скорость десульфурации снижается, производительность печи падает.

При скачивании шлака в количестве более 8 кг/т стали за цикл снижается масса шлака в печи, что приводит к уменьшению количества погашенной серы, что отрицательно сказывается на производительности печи и степени десульфурации металла.

Влияние режимных параметров способа на технологические показатели выплавки стали приведено в таблице.

Плавка

Содеркаиие серы в меРек>о>ные параметры

Продолкительность окислительного пеПродол- Стекнтель- пень

Пропэводиодеркание тельность печи, т/ч

1 асход М

Частота неПродолкительСодер" канис

ПродолкительСоотношение иэ весть:

Расход угля, т/ эа цикл ность восстановительного песеры па расплавлеХ цесуль фурацин эа плавку, I смеси ность обработки серы в угле, I углеровнваность обработки талле цих>>, доля от мас псред выпуском, Х ния> циклов в иас плавиковыл риода, ч вдувания ппвкообраэ ух>е!еЯ смесьы, Х от рнода, ч сы уг ипат угля> от снеля продолкнтсльпродопкнтельности цикла ности цикла

0,72

0,58

0,55

0,59

0,68

0,75

0,65

0,69

0,56

0,57

0,65

15 9:

20 10:!

25 12. 1 зо !s:!

35 12:!

40 10.

35 12;1

25 16,

25 12.

25 15:1

О,ОЗ4 о,озв

0,036 о,озв

0,034

0 > 035

0,034

0,035

0,035

0,036

0,036

4О

1 0,6

О>6

3 0,6

4 0,6

5 0,6

6 1,5

7 1,5

8 1,5

9 2,2

10 2,5

ll 1,5 (Ненастный способ) 0,75 14,7 28,5

0,42 42, ЭЭ,ОО

0,41 36,! 33,4

0,41 44,7 33,0

0,78 5,8 28,7

0,72 2,9 28,6

075. 294 29

0,78 8,6 28,6

0,52 25,7 32,!

0,58 22,2 31,4

О 68 !6 6 2о 8

0,029

0,022

0,023

0>021

0,032

0,ОЗ4

0,024

0,032

0,026 о,огв

0>030

1,5 з,о

s,о

8,О

10,0

8,0

5,0 з,о

5 0

5,0

0,5

0,5

С,5

0 5

0,3

0,3

0,З о,з

0,2

0,2

1,3

О,!

0,2 о,з

0,4

0,5

0,2 о,з

0,4

0 3 о,з

1 г з

5

1 з

5 з з непрерывно в течение

30 нин

Составитель АеЩербаков

Редактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

3аказ 7007/2б Тираж 530, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина..101

5 152 печном шлаке на низком уровне, что приводит к сохранению постоянного высокого десульфурирующего потенциа,ла .шлака, обеспечивающего высокую скорость и степень удаления серы, 6

ИЗОбрЕтЕНИС 1эбЕСПЕЧИВаЕт СНИЖЕНИЕ серы на Зб-44э7%э и повышение производительности печи на 30%.

Формула изобретения

Способ выплавки стали, включающий расплавление шихты, вдувание угля через фурмы, расположенные на периферии печи, окислительный и восстановительный периоды, обработку шлаком, выпуск металла, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения производительности печи, качества стали

sa счет увеличения степени десульфурации, процесс науглероживания осуществляют циклически с частотой 2-4 цикла в 1 ч, причем втечение 40-б0% продолжительности цикла производят вдувание угля, в течение 20-30% металл дополнительно обрабатывают шлакообразующей смесью извести и плавикового шпата в соотношении (10-15):1 с расходом 0,2-0э4 от массы угля, а в течение остальной части цикла производят скачивание шлака в количестве 3-8 кг/т стали.